红外光电开关串联详解，突破局限，灵活应用的接线指南

• 时间：2025-09-01 15:41:01
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你车间里那条高速运转的传送带，需要精准识别多个位置的产品有无。明明装了三个红外光电开关，可PLC的输入点却捉襟见肘——输入模块价格不菲，难道只能忍痛再买一块？问题的答案就在「串联」二字里。

红外光电开关（尤其是两线制型号）的串联连接，正是解决这类成本与空间矛盾的实用技巧。

多个开关，为何要串联？

理解串联的必要性至关重要。在工业环境中，输入点数（PLC/DCS）往往成为宝贵资源。传统并联方式下，每个光电开关都需要占用一个独立输入点。而串联的核心价值在于：将多个开关的状态信号合并为一路输出，最终仅需占用控制系统的一个输入通道。

适用场景

• 逻辑”与”关系：当系统要求所有串联的开关同时被遮挡（或同时检测到物体）时，才触发后续动作，例如确保传送带上的工件完全通过某段安全区域。
• 省点降本：当控制系统剩余输入点不足，且应用逻辑允许合并信号时，这是最经济的扩展方案。
• 状态同步检测：用于监控多个位置是否均处于同一状态（如所有安全门均已关闭）。

两线制开关串联实操指南

串联主要适用于常开型（NO）两线制红外光电开关。其本质是将开关当作负载串联在同一个回路中，电流必须依次通过所有开关才能形成通路，点亮控制器输入端的指示灯。

具体接线步骤

1. 识别线色：大多数两线制开关棕线为电源正极（+V），蓝线为电源负极（0V）或信号输出线，请务必查阅产品说明书确认。
2. 首个开关接入电源：将电源正极（如+24V DC）接入第一个开关的棕线（+V）。
3. 关键串联步骤：将第一个开关的蓝线（输出线）与第二个开关的棕线（+V）相连接。
4. 延续串联：如需串联更多开关，重复此操作：将第二个开关的蓝线与第三个开关的棕线相连，如此类推。
5. 末端接入负载：将最后一个开关的蓝线接入负载的一端（如PLC输入模块的公共端COM）。
6. 回路闭合：将负载的另一端连接至电源负极（0V），形成完整电流回路。 示意图：电源+24V -> Switch1(Brown) -> Switch1(Blue) -> Switch2(Brown) -> Switch2(Blue) -> … -> PLC(输入点) -> PLC(COM) -> 电源0V

必须警惕的常见误区与核心注意事项

1. 电压匹配与功率余量：电源电压需严格匹配所有串联开关的工作电压范围！串联后，开关和负载的总阻抗增大，所需工作电压可能高于单个开关。务必确认电源输出功率足够驱动整个串联回路，避免压降过大导致末端开关无法可靠动作。
2. 信号逻辑冲突：这种接线方式形成的是硬性的”与”逻辑。只要串联回路中任意一个开关处于断开状态（未遮挡/未检测到物体），整个串联链路就会断电，PLC端接收到的是”无信号”状态。若系统需要”或”逻辑（任一开关动作即触发），则需采用并联或带独立输出触点的开关。
3. 同步状态依赖：串联开关的状态变化依赖于同一电源的启停。开关之间无法实现电气隔离，所有开关共享同一工作回路。
4. 负载电流限制：回路总电流不能超过单只开关的最大负载电流或电源额定输出电流。检查每个开关的规格书，确保串联后的等效负载在安全范围内。
5. 类型强制匹配：

• 仅适用两线制：三线制或四线制开关（含独立电源线和信号线）无法直接以此方式串联。
• 严格统一类型：所有串联开关必须同为常开型（NO）且参数兼容（工作电压、负载电流）。混用常闭型（NC）与常开型（NO）会导致逻辑完全混乱。

1. 同步问题与信号干扰：由于共享回路，任一开关状态变化会影响整个链路电压。在高速或高精度应用中，需评估是否能接受这种耦合影响。较长线缆和多个触点会增加干扰引入风险，必要时在PLC输入端加入滤波。
2. 指示灯的误读：串联后，开关自带的动作指示灯可能因回路压降而变暗或不亮，不能仅凭指示灯判断单个开关状态，需以最终到达PLC的信号为准。
3. 替代方案权衡：

• 继电器中转：当开关类型不适配或逻辑要求灵活时，可将每个开关独立控制一个小型继电器，再将继电器的常开触点串联接入PLC。此法隔离性好，逻辑清晰，但增加了成本和体积。
• 逻辑模块/高级PLC：使用带逻辑运算功能模块或具备内部逻辑编程能力的中高端PLC，独立接入开关后再进行程序逻辑（如AND）处理，灵活度最高但系统复杂度增加。

红外光电开关的串联并非万能钥匙，却解决了输入资源紧张的燃眉之急——尤其在需要同步检测多个节点状态的生产线上。读懂规格书、精准匹配参数、警惕信号衰减，是规避调试陷阱的不二法则。