在工业自动化中,**PLC(可编程逻辑控制器)**与外部设备(如传感器、继电器、执行器)通信时,**漏极连接(NPN)与源极连接(PNP)**是常见的两种信号连接方式。选择哪种方式取决于多个因素,比如设备兼容性、安全性、稳定性以及行业习惯。
一、什么是源极连接(PNP)与漏极连接(NPN)?
这两个术语来自晶体管电路:
项目 | 漏极连接(NPN) | 源极连接(PNP) |
---|---|---|
工作原理 | 输出为“漏极”,信号线拉低接地时为有效(低电平有效) | 输出为“源极”,信号线拉高接正电源时为有效(高电平有效) |
通俗理解 | 下拉型(Sinking):电流从负极流入设备 | 上拉型(Sourcing):电流从设备流向负极 |
输出方式 | 当信号有效时,输出端连接到 0V(地) | 当信号有效时,输出端连接到 +24V |
🧠简单比喻一下:
想象你有一个电灯泡,你要控制它亮不亮。
🟤NPN(漏极连接)就像是:
你用手把电线接到地上(0V),电流能通过,灯就亮了。
- 控制方法:接地 = 有信号 = 灯亮
- 所以叫“下拉型(Sinking)”
🟡PNP(源极连接)就像是:
你用手把电线接到电池正极(+24V),电流就能流过,灯也亮。
- 控制方法:接正电 = 有信号 = 灯亮
- 所以叫“上拉型(Sourcing)”
二、图示理解
NPN(漏极):
+24V
|
[负载]
|
NPN开关(导通后接地)
|
0V(地)
PNP(源极):
+24V
|
PNP开关(导通后接+24V)
|
[负载]
|
0V(地)
三、PLC输入端是如何区分这两种的?
PLC输入模块也分为 NPN兼容型 和 PNP兼容型,它们的本质是根据PLC内部电路对电流方向的要求来设计的。
- 如果PLC输入为NPN型:需要外部设备提供低电平信号(接地)
- 如果PLC输入为PNP型:需要外部设备提供高电平信号(+24V)
关键:PLC输入类型和传感器输出类型必须匹配,否则无法正常工作或可能损坏设备。
四、如何选择?哪种更适合 PLC?
✅ 推荐优先选择
PNP(源极连接)的原因:
理由 | 说明 |
---|---|
更安全 | 由于输出为高电平,有更低的短路风险(不容易因误触接地而导通) |
更兼容现代PLC | 欧洲、亚洲大多数PLC默认使用PNP输入模块 |
接线更直观 | 高电平 = 1,有信号;低电平 = 0,无信号。逻辑清晰。 |
EMC抗干扰性好 | PNP电流方向更有利于降低对PLC输入的干扰 |
❗️何时使用NPN(漏极连接):
- 如果已有大量的NPN设备,如传感器是NPN型,且PLC也支持NPN输入
- 某些日系设备(如三菱老款PLC)默认NPN结构
- 系统已有共地布局,NPN会更方便
五、总结建议
场景 | 建议连接方式 |
---|---|
新项目设计 | ✅ 推荐使用 PNP(源极连接) |
与旧设备兼容(如日系传感器、NPN PLC输入) | 使用 NPN(漏极连接) |
设备混用(PNP和NPN混合) | 使用中间继电器或隔离模块,避免直接混接 |
六、小贴士
- PNP接线:输出接PLC输入,PLC输入的负极接公共端(COM)
- NPN接线:输出接PLC输入,PLC输入的正极接公共端(COM)

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