大多數(shù)工業(yè)傳感器旨在連接到PLC輸入模塊，帶有源或漏的名稱。傳感器分別用匹配NPN和PNP的術(shù)語(yǔ)表示。但是，在少數(shù)情況下，會(huì)出現(xiàn)一些不尋常的術(shù)語(yǔ)。更令人困惑的一個(gè)概念是開(kāi)路集電極輸出的概念，它經(jīng)常出現(xiàn)在編碼器設(shè)備上。一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋可以幫助定義如何使用這些類型的傳感器。
使用集電極開(kāi)路輸出的傳感器
傳感器是每個(gè)控制系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)所用傳感器的品牌和類型，接線策略可能略有不同。幸運(yùn)的是，接線方式的多樣性并不太多樣化。這允許技術(shù)人員找到并連接等效的傳感器，即使它碰巧與數(shù)據(jù)表中要求的部件號(hào)不同。離散（數(shù)字）傳感器中使用了一些常見(jiàn)的可識(shí)別術(shù)語(yǔ)，特別是PNP和NPN。這些傳感器設(shè)計(jì)為分別與控制器上的灌電流和拉電流輸入端子相匹配。有一個(gè)不太常見(jiàn)的術(shù)語(yǔ)特別出現(xiàn)在編碼器設(shè)備上，但也出現(xiàn)在其他一些情況下。由于它不太常見(jiàn)，因此沒(méi)有太多關(guān)注定義它是什么以及它是如何工作的最重要的是，如何連接設(shè)備。這個(gè)術(shù)語(yǔ)是開(kāi)放收集器。
晶體管型號(hào)
收集器這個(gè)名稱來(lái)自晶體管的模型，因此在定義之前先簡(jiǎn)要介紹一下晶體管在傳感器內(nèi)部的連接方式是很有意義的。
在左側(cè)，編碼器電路（未顯示，但根據(jù)需要由LED發(fā)射器/檢測(cè)器和比較放大器組成）使用電源連接器提供的24伏和地，并通過(guò)Base向信號(hào)電路輸出小電壓晶體管的引腳。
右側(cè)的信號(hào)電路是一個(gè)NPN晶體管，它將PLC輸入連接到地。PLC輸入直接連接到晶體管的集電極引腳。這提供了Open Collector的名稱，因?yàn)殡娋€在連接到PLC之前在線束末端是開(kāi)放的。接地連接是晶體管的發(fā)射極引腳。
當(dāng)傳感器信號(hào)為高電平時(shí)，晶體管允許電流從PLC流向地。當(dāng)傳感器信號(hào)低時(shí)，晶體管關(guān)閉，電流不再能夠從PLC流出。在任何情況下，電流都不會(huì)從傳感器流向PLC。這意味著傳感器將被視為下沉傳感器。與外界的連接仍然由+V、信號(hào)地和信號(hào)線組成，如圖所示。這與大多數(shù)其他3線傳感器完全一樣。在編碼器的情況下，大多數(shù)將具有由多個(gè)輸出組成的線束。您仍將連接+V和信號(hào)地，但有額外數(shù)量的信號(hào)線。在這些多條信號(hào)線的情況下，請(qǐng)確保您的輸入模塊可以容納足夠數(shù)量的編碼器。例如，如果一個(gè)編碼器連接了3根信號(hào)線，則一個(gè)8輸入模塊只能啟用2個(gè)編碼器。如果編碼器有5根信號(hào)線，則該8輸入模塊只能與一個(gè)編碼器一起運(yùn)行。重要的是要知道NPN晶體管總是用于構(gòu)建集電極開(kāi)路傳感器，使它們與所有其他下沉型傳感器相同。這意味著您必須使用Sourcing輸入模塊，這比Sinking模塊少一些。
在這些應(yīng)用中使用NPN晶體管的主要原因是PLC可以根據(jù)需要向該集電極提供任何電壓，即使傳感器本身連接到24伏電源。如果控制器是12伏系統(tǒng)，則集電極會(huì)將這12伏電壓接地。如果是5伏或其他24伏系統(tǒng)，在任何情況下它仍將返回地面。另一種選擇是PNP晶體管，它僅限于提供源電壓。所以如果你有一個(gè)12伏的控制系統(tǒng)，你就必須為那個(gè)傳感器找到一個(gè)12伏的電源，這不是一個(gè)非常實(shí)用的接線系統(tǒng)。
模塊連接
對(duì)于編碼器，特殊的高速計(jì)數(shù)器模塊讀取信號(hào)，因?yàn)檫@些編碼器信號(hào)可以極快地變化。有關(guān)此類模塊的具體詳細(xì)信息，請(qǐng)咨詢您首選控制系統(tǒng)的經(jīng)銷商并詢問(wèn)HSC（高速計(jì)數(shù)器）及其功能。如果您計(jì)劃使用Open Collector類型的編碼器，請(qǐng)確保HSC輸入為源。對(duì)于具有列出的集電極開(kāi)路輸出的標(biāo)準(zhǔn)3線傳感器，來(lái)自電纜的信號(hào)線可以直接連接到PLC輸入端子，但同樣存在重復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)。它必須是一個(gè)源輸入模塊。
從這些不尋常的接線情況中學(xué)到的一個(gè)很好的教訓(xùn)是，理解為什么某些東西可以正確使用它通常很有用。有時(shí)尋找快速答案或接線圖很誘人，但這只能暫時(shí)解決問(wèn)題。通過(guò)付出額外的努力來(lái)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的理論，它可能會(huì)為未來(lái)設(shè)計(jì)更好的系統(tǒng)和解決方案開(kāi)辟新的機(jī)會(huì)。
