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安全光柵的常開常閉輸出類型

更新時間:2025-06-13點擊次數(shù):

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安全光柵的常開常閉輸出類型:選型必讀的實用指南

在一家機械加工廠,新安裝的安全光柵出現(xiàn)設備無法正常停機的問題。經過排查,原來是常開信號誤接到了需要常閉信號的控制器上。這個常見的安裝失誤,凸顯了正確選擇安全光柵輸出類型的重要性。作為工業(yè)安全防護的關鍵設備,安全光柵的常開、常閉輸出類型究竟該如何區(qū)分?又怎樣根據(jù)實際需求做出合適的選擇?下面就結合實際應用場景,為大家詳細解析。


一、常開與常閉:基礎概念與本質區(qū)別

很多人對安全光柵的常開(NO)和常閉(NC)輸出類型理解得不夠深入,其實它們在電路邏輯和安全設計上有著明顯差異。

1.基礎概念解析

· 常開(NO):簡單來說,當安全光柵沒有物體遮擋時,信號輸出端是斷開的,沒有電流通過;一旦有物體遮擋光束,觸點就會閉合,輸出信號從而觸發(fā)設備動作,比如讓傳送帶啟動或停止。這種類型常用于需要檢測物體是否到位的場景,像物流分揀線上檢測包裹是否到達指定位置 。

· 常閉(NC):在沒有物體遮擋光柵時,信號輸出端處于閉合狀態(tài),持續(xù)通電;而當光束被遮擋,觸點就會斷開,切斷控制回路,進而觸發(fā)安全動作,比如讓沖床緊急停止。它主要適用于需要在無遮擋時保持安全狀態(tài)的高危場景,保障操作人員安全。

2.核心差異對比

對比維度常開(NO)常閉(NC)
默認狀態(tài)無遮擋時斷開,無信號無遮擋時閉合,有信號
遮擋響應遮擋時閉合,輸出信號觸發(fā)動作遮擋時斷開,切斷信號觸發(fā)動作
安全邏輯主動輸出信號,適合檢測場景被動切斷信號,適合防護場景
故障安全電路斷開可能導致設備誤判電路斷開強制停機,保障安全
典型場景物體計數(shù)、位置檢測人體防護、高危設備防護


二、輸出類型如何影響安全性能?

1.從安全標準看設計邏輯

根據(jù)相關工業(yè)安全標準,高危機械的安全回路必須遵循 “故障安全” 原則。常閉型輸出天然契合這一要求,因為當光柵出現(xiàn)故障,比如電源中斷或者光束異常時,信號觸點會自動斷開,強制設備停機,防止安全失效。而常開型在故障時可能依舊保持斷開狀態(tài),設備無法及時察覺異常,存在較大安全隱患,所以高危作業(yè)嚴禁使用常開型。

2.實際應用中的問題與解決

曾經有一家汽車配件廠,在沖壓機上錯誤使用了常開型光柵。剛開始,遮擋光柵還能正常觸發(fā)停機;但時間一長,光柵鏡頭被車間里的粉塵污染,信號變得不穩(wěn)定,觸點頻繁開合,導致設備頻繁無規(guī)律停機,嚴重影響生產進度。后來換成常閉型光柵,粉塵干擾的問題得到解決,設備運行穩(wěn)定性大大提高 。


三、不同場景下的選擇策略

1.高危機械防護(如沖床、注塑機)

在沖床、注塑機這類高危設備的防護中,必須選用常閉型光柵。因為這類場景需要防護人體誤入危險區(qū)域,對安全等級要求極高。常閉型光柵默認閉合的特性,保證了一旦光柵與控制器之間的線路出現(xiàn)問題,比如線纜破損,設備能立刻停機,真正實現(xiàn) “安全失效” 設計。通常會把常閉信號接入設備的急?;芈罚纬梢坏揽煽康陌踩雷o。有五金廠給廠里的多臺沖床都裝上常閉型光柵,多年來從未因輸出類型錯誤發(fā)生安全事故。

2.物體檢測場景(如物流分揀、工件計數(shù))

在物流分揀、工件計數(shù)這類場景中,優(yōu)先選擇常開型光柵。這些場景主要是檢測物體是否到位或通過,不需要緊急停機功能。常開型光柵在物體遮擋時輸出信號的特點,正好符合檢測物體狀態(tài)的需求,而且這類場景安全等級要求相對較低,使用常開型還能降低成本。像電商倉庫的分揀線,用常開型光柵檢測包裹到位情況,信號穩(wěn)定,包裹分揀效率很高。

3.復雜系統(tǒng)集成

當涉及多光柵聯(lián)動等復雜系統(tǒng)集成時,雙輸出型光柵是更好的選擇。這種光柵能同時輸出常開和常閉信號,常開信號可以用于檢測物體位置,比如配合 PLC 進行計數(shù);常閉信號則接入安全繼電器,形成獨立的防護回路,一套光柵就能滿足多種功能需求,減少設備采購成本和接線的復雜程度。


四、選型時的關鍵注意事項

1.匹配安全等級

高危場景一定要選擇帶有常閉輸出的安全級光柵,并且要查看是否有相關認證;低風險場景則可以選擇常開輸出的經濟型光柵。

2.確認控制器兼容性

如果是老舊設備,要弄清楚控制器是低電平觸發(fā)還是高電平觸發(fā),防止信號接反導致設備不動作;新系統(tǒng)設計時,優(yōu)先選擇支持 PNP/NPN 雙型輸出的光柵,方便適配不同品牌的控制器。

3.關注故障診斷功能

常閉型光柵最好具備斷線檢測功能,這樣當信號線纜意外斷開時,能及時發(fā)出報警,部分高端型號還可以通過 LED 指示燈實時顯示工作狀態(tài)。

4.簡化接線方式

雙輸出型號的光柵,會同時引出常開和常閉端子,避免使用額外分線器,降低接線出錯的概率。

5.考慮環(huán)境適應性

無論選擇哪種輸出類型,在多粉塵環(huán)境下,都要選用 IP67 防護等級的光柵,防止粉塵導致觸點氧化,特別是常開型光柵更要注意這一點。


五、實際案例:選型錯誤到正確的轉變

有一家電子廠,廠里的小型鉆床既需要檢測工件是否放置到位,又要防護操作員手部誤入危險區(qū)域。一開始,他們錯誤地選擇了常閉型光柵,結果設備在沒有放置工件時一直輸出信號,無法正常啟動。后來經過分析才知道,檢測工件到位應該用常開型信號,而防護手部則需要常閉型光柵。最后換成雙輸出光柵,常開信號用于檢測工件,常閉信號接入急停按鈕,設備誤動作的情況大幅減少。


六、結語

安全光柵的常開和常閉輸出類型,分別對應著不同的功能需求。常閉型是高危場景保障安全的關鍵,就像電路里的保險絲,關鍵時刻切斷危險;常開型則是檢測場景提高效率的好幫手。正確選擇輸出類型,不僅能保障設備安全運行,還能提升生產效率。

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