PNPおよびNPNセンサの3線接続

産業用近接センサ(誘導型、静電容量型、超音波型、光電型)の多くはソリッドステートです。

ソリッドステートとは、センサに使用されている部品の種類を指します。トランジスタなどの固体電子部品を使用して、物体の検出時にセンサの出力を切り替えます。

3線式センサには、PNP型とNPN型の2種類があります。この違いは、内部回路の設計と使用するトランジスタの種類によるものです。両者の簡単な説明は添付資料をご覧ください。

注意すべき重要な点は、PNPとNPNは、センサが通常開いている(N/O)か通常閉じている(N/C)かには関係がないということです。つまり、PNPセンサはN/OまたはN/Cのいずれかであり、 NPNもN/OまたはN/Cのいずれかであり得るということです。

なお、この「よくある質問」は、センサのPNP/NPN出力の配線に特化しており、トランジスタの技術について詳しく説明するものではありません。しかし、理解を容易にするために、弊社の書籍「Practical Aspects」から、トランジスタの用語と回路図を抜粋したページを添付します。PNPトランジスタとNPNトランジスタに関する学習教材は、オンラインでも入手可能です。

なぜ2種類なのですか?

PNPセンサとNPNセンサの選択は、使用する回路の特性により決定されます。従来のリレー式制御回路で使用する場合、下図のようにPNP型とNPN型のどちらを使用することも可能です。PNP型センサの方が一般的に使用される傾向にあります。

配線

従来のリレー式制御回路

プログラマブルロジックコントローラ(PLC)と組み合わせた使用

PLCに使用するセンサを選択する場合、使用するPLC入力カードの種類にマッチしたセンサであることが重要です。
入力カードには、電流を「シンク」するもの(正論理ともいう)と「ソース」するもの(負論理ともいう)の2種類があります。 なお、シンク/ソースや正論理/負論理という用語は、一部の業界ではよく知られていますが、必ずしも一般的に使われている用語ではありません。そのため、PLCカードに使用するセンサの種類は、PLCメーカーのドキュメントや配線図に基づいて決定することが重要です。

ヨーロッパで最も一般的なのは「シンク」タイプの入力で、下図のようにPNPセンサと組み合わせて使用します。現在ではあまり見かけなくなりましたが、「ソース」と呼ばれる入力カードはアジアで人気があり、正しく動作させるためにはNPNタイプのセンサが必要です。最近のPLC入力カードの多くは、「シンク」または「ソース」のいずれかに設定し配線することができますが、通常は特定の入力カード上のすべての入力を同じタイプに設定する必要があります。

注意: 以下の図の点線はオプションで、ハードウェアやセットアップによって必要な場合も必要でない場合もあります。注意すべきは、赤、黒、青の実線です。




*出典 - Schneider Electric FAQ - What is the difference between PNP and NPN when describing 3 wire connection of a sensor?



オリジナル・ソース(English)