SINK SOURCE PNP NPN – co to znaczy?

przez | 22/04/2021

Zapewne często spotykasz się z takimi oznaczeniami jak: SINK, SOURCE, PNP, NPN. Jako początkujący możesz mieć mały kłopot z dobraniem odpowiedniego czujnika lub sterownika PLC. Tym wpisem postaram się krótko wyjaśnić jaka jest różnica pomiędzy czujnikiem z wyjściem typu PNP a NPN oraz czym różni się połączenie SINK od SOURCE.

Do wejść cyfrowych sterownika PLC przyłączane są najczęściej styki (przyciski lub przekaźniki) oraz różne czujniki aktywne. Pojęcie czujnika aktywnego oznacza typ czujnika, do którego trzeba doprowadzić zasilanie, czujnik pasywny nie potrzebuje zasilania (np. wyłącznik krańcowy). Czujnik aktywny może mieć wyjście typu PNP lub NPN lub oba na oddzielnych przewodach. Najłatwiej zrozumieć to tak, że czujnik z wyjściem PNP w chwili jego aktywacji ma na wyjściu „+” zasilania a czujnik z wyjściem NPN ma na wyjściu „-” zasilania. Na poniższym schemacie przedstawiam sposób podłączenia obciążenia do czujnika. Niech tym obciążeniem lub inaczej mówiąc odbiornikiem będzie najprostszy przekaźnik interfejsowy.

Rysunek 1 – Czujnik PNP i NPN

Jak widzisz na rys. 1 przekaźnik interfejsowy K1 i K2 posiada diodę prostowniczą, która wymusza odpowiednie spolaryzowanie zacisków A1 i A2 przekaźnika. Czujnik B1 jest czujnikiem PNP, czujnik B2 to NPN. Oba czujniki są normalnie otwarte (NO). W momencie aktywacji czujnika B1 na jego wyjściu pojawi się +24V, dla B2 będzie to 0V. Jeśli na linii A1 przekaźnika K1 pojawi się +24V (po aktywacji czujnika B1) to przekaźnik K1 zostanie załączony. Jeśli na linii A2 przekaźnika K2 pojawi się 0V (po aktywacji czujnika B2) to przekaźnik K2 zostanie załączony. Zawsze, gdy będziesz mieć wątpliwość jak spolaryzować odbiornik do czujnika aktywnego możesz wrócić na chwilę do powyższego schematu. Dobrze będzie jak go sobie utrwalisz i zapamiętasz. Zwróć uwagę na zaciski A1 i A2 przekaźnika interfejsowego.

Wejście cyfrowe sterownika jest również odbiornikiem sygnału, podobnie jak przekaźnik w powyższym przykładzie. Wejścia cyfrowe w sterownikach PLC najczęściej są odseparowane elektrycznie od jednostki CPU za pomocą transoptorów. Separacja taka zapobiega uszkodzeniu sterownika wskutek przekroczenia parametrów elektrycznych wejścia cyfrowego. Użyty transoptor posiada 2 diody emitujące połączone ze sobą antyrównolegle. Dzięki temu możemy podłączyć logikę wejścia typu SINK lub SOURCE. Czyli mówiąc wprost możesz podłączyć czujnik NPN lub PNP. W logice SINK aktywnym stanem (stan, który aktywuje wejście) jest 0V a w logice SOURCE aktywnym stanem jest +24V. Na przykładzie sterownika MELSEC iQ-F wybór logiki SINK lub SOURCE dla wejść cyfrowych dokonuje się poprzez podanie 0V (dla SOURCE) lub 24V (dla SINK) na wejście sterownika oznaczone przez „S/S”. Na poniższym schemacie przedstawiono przykład podłączenia wejść cyfrowych dla konfiguracji typu SOURCE i typu SINK.

Rysunek 2 – Sterownik MELCEC iQ-F FX5 – konfiguracja wejść typu SOURCE i SINK

Na schemacie rys. 2 zostało przedstawione podłączenie wejść cyfrowych sterownika iQ-F w dwóch konfiguracjach: SOURCE (sterownik K1) i SINK (sterownik K2). Jak widać zacisk S/S sterownika K1 podłączony jest do 0V (wejścia cyfrowe w konfiguracji SOURCE), natomiast dla K2 jest to +24V (wejścia cyfrowe w konfiguracji SINK). Bezpieczniki F1 i F2 zabezpieczają przed uszkodzeniem wejścia, które może być spowodowane poprzez przyłożenie zbyt wysokiego napięcia do wejścia.

W przypadku wyjścia tranzystorowego należy zwrócić uwagę na typ rodzaju wyjścia: SINK (tranzystor NPN) lub SOURCE (tranzystor PNP). Informacja ta zawarta jest w nazwie sterownika (modelu). Poniżej przedstawiono sposób podłączenia obciążenia i zasilania dla logiki typu SOURCE i SINK wyjść tranzystorowych.

Rysunek 3 – Sterownik MELSEC iQ-F FX5 – wyjścia tranzystorowe typu SOURCE i SINK

W przypadku wyjścia typu SINK sygnałem wychodzącym z wyjścia cyfrowego jest 0 V. Dla SOURCE będzie odwrotnie, czyli +24 V. Mając do dyspozycji sterownik z wyjściami przekaźnikowymi możemy łączyć SINK lub SOURCE. W przypadku tranzystorowych wyjść cyfrowych konfiguracja połączenia zależna jest od typu sterownika. Dodatkowo można zabezpieczyć sterownik przed przeciążeniem prądowym wyjść. Na rys.3 widać bezpieczniki F1 i F2 wpięte w linii +V, która jest wewnętrznie podłączona do grupy wyjść (4 lub 8 wyjść). Wartość bezpiecznika powinna być dobrana zgodnie dla danych prądowych grupy wyjść.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *