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在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，接近傳感器扮演著至關(guān)重要的“感知”角色，它如同設(shè)備的“眼睛”，無需物理接觸即可檢測目標(biāo)物體的存在。常開（NO）與常閉（NC）是兩種最基本的輸出形式，其選擇直接關(guān)系到控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)、安全性與可靠性。許多工程師在面對(duì)選擇時(shí)，常常感到困惑。我們就來深入探討一下接近傳感器常開和常閉的選擇原則，希望能為您提供清晰的思路。
我們需要理解常開與常閉的基本概念。常開（Normally Open，簡稱NO）型傳感器，在未檢測到目標(biāo)物體時(shí)，其輸出回路是斷開的，信號(hào)輸出為“0”或“低電平”；當(dāng)目標(biāo)物體進(jìn)入其檢測范圍時(shí)，輸出回路閉合，信號(hào)變?yōu)椤?”或“高電平”。無目標(biāo)時(shí)斷開，有目標(biāo)時(shí)接通”。相反，常閉（Normally Closed，簡稱NC）型傳感器，在常態(tài)下（無目標(biāo)時(shí)）輸出回路是閉合的，信號(hào)輸出為“1”；當(dāng)檢測到目標(biāo)時(shí)，回路斷開，信號(hào)變?yōu)椤?”，即“無目標(biāo)時(shí)接通，有目標(biāo)時(shí)斷開”。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們?cè)撊绾尉駬衲兀亢诵脑瓌t在于系統(tǒng)安全邏輯與控制邏輯的匹配。
第一，安全優(yōu)先原則。這是最重要的考量因素。 在絕大多數(shù)涉及人身安全或設(shè)備安全的場合，我們遵循“故障安全”設(shè)計(jì)理念。即當(dāng)傳感器本身發(fā)生故障（如斷線、斷電）或信號(hào)線路斷開時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)進(jìn)入一個(gè)預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)（通常是停機(jī)或報(bào)警）。在這種情況下，常閉（NC）型傳感器往往是更安全的選擇。為什么呢？想象一個(gè)安全防護(hù)門上的傳感器，它的作用是檢測門是否關(guān)好。如果使用常開型，門關(guān)好時(shí)傳感器接通，系統(tǒng)認(rèn)為安全，允許設(shè)備運(yùn)行。一旦傳感器或線路故障（斷路），系統(tǒng)會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為“門已打開”，從而觸發(fā)停機(jī)，這是一種安全狀態(tài)。但這依賴于故障恰好導(dǎo)致信號(hào)斷開。而如果使用常閉型，門關(guān)好時(shí)傳感器被觸發(fā)（斷開），系統(tǒng)認(rèn)為安全。一旦發(fā)生斷線等故障，回路會(huì)強(qiáng)制斷開（等同于“門被打開”的信號(hào)），系統(tǒng)會(huì)立即停機(jī)，這更直接、更可靠地實(shí)現(xiàn)了故障導(dǎo)向安全。對(duì)于急停按鈕、安全光幕、防護(hù)門檢測等安全回路，常閉配置是行業(yè)慣例和標(biāo)準(zhǔn)要求。
第二，控制邏輯匹配原則。 這取決于您的PLC（可編程邏輯控制器）或繼電器控制系統(tǒng)期望接收到何種信號(hào)來執(zhí)行動(dòng)作。您需要控制一個(gè)氣缸，當(dāng)檢測到工件到位時(shí)，氣缸推出。如果您希望PLC在收到一個(gè)“高電平”（或觸點(diǎn)閉合）信號(hào)時(shí)啟動(dòng)氣缸，那么常開型傳感器是自然之選：工件到位，傳感器閉合，信號(hào)變高，氣缸動(dòng)作。反之，如果您的控制程序邏輯設(shè)計(jì)為收到一個(gè)“低電平”（或觸點(diǎn)斷開）信號(hào)時(shí)啟動(dòng)，那么就需要選擇常閉型傳感器。很多時(shí)候，這取決于已有的程序習(xí)慣和電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。一個(gè)簡單的技巧是：思考您希望傳感器在“常態(tài)”（無目標(biāo)）時(shí)，是消耗電流（給PLC輸入點(diǎn)供電）還是不消耗電流。常開型常態(tài)不耗電，常閉型常態(tài)耗電。
第三，節(jié)能與線路壽命考量。 在長期通電的監(jiān)測應(yīng)用中，常開型傳感器在無目標(biāo)狀態(tài)下輸出回路斷開，負(fù)載（如繼電器線圈、PLC輸入點(diǎn)）不通電，有助于降低能耗，減少發(fā)熱，延長負(fù)載元件的使用壽命。而常閉型則相反，常態(tài)下回路一直導(dǎo)通。對(duì)于需要長時(shí)間待機(jī)但動(dòng)作頻率不高的場合，這一點(diǎn)值得考慮。
第四，特殊應(yīng)用場景。 在某些計(jì)數(shù)或存在性檢測應(yīng)用中，邏輯設(shè)計(jì)可能更傾向于使用常閉型。檢測傳送帶上是否有物料堵塞。如果使用常開型，有物料時(shí)接通，需要持續(xù)有物料信號(hào)才認(rèn)為正常，一旦物料流中斷（傳感器斷開）就報(bào)警，這適合檢測“必須有”的場景。而使用常閉型，可以讓傳感器常態(tài)下被物料遮擋而斷開（視為正常流動(dòng)），一旦物料缺失（傳感器恢復(fù)閉合），立即報(bào)警，這更適合檢測“必須無”（如堵塞導(dǎo)致物料堆積）或“斷料”的場景。邏輯正好相反，需要根據(jù)工藝需求靈活定義。
值得注意的是，如今許多智能接近傳感器都配備了可編程功能，允許用戶通過按鈕或軟件自由設(shè)置輸出為常開、常閉或其它模式（如窗口模式、延時(shí)模式），這大大增加了使用的靈活性。但對(duì)于基礎(chǔ)的兩線制或三線制傳感器，輸出類型通常在購買時(shí)就需要確定。
總結(jié)一下選擇的關(guān)鍵點(diǎn)：首要考慮安全，安全回路優(yōu)選常閉（NC）；其次匹配控制邏輯，明確您的設(shè)備需要“接通動(dòng)作”還是“斷開動(dòng)作”；最后兼顧能耗與特殊工藝邏輯。 在實(shí)際選型時(shí)，務(wù)必仔細(xì)閱讀設(shè)備手冊(cè)，并與您的電氣工程師或系統(tǒng)集成商充分溝通，確保傳感器輸出特性與整個(gè)控制邏輯完美契合，從而構(gòu)建一個(gè)高效、穩(wěn)定且安全的自動(dòng)化系統(tǒng)。
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