紅外光電開關接線指南，從原理到實戰，一篇講透
- 時間：2025-09-02 00:18:07
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在自動化生產線、智能倉儲甚至家中的安防設備里，紅外光電開關如同敏銳的”電子眼”，默默守護著順暢運行。然而，當它的指示燈不再亮起，設備突然”失明”，許多工程師的第一反應往往是：”線接對了嗎？” 正確的接線，是激活這道無形光束、確保信號準確傳遞的基石。本文將手把手帶你把紅外光電開關的接線難題，變成清晰的實操指南。
核心第一步：認識你的”開關”
紅外光電開關主要分為三類，接線邏輯各有側重：
- 對射式： 發射器與接收器嚴格配對。發射器通常只需接電源線（正負極）；而接收器才是接線重點，需連接電源和輸出信號線。
- 反射式(鏡反射式)： 一體式結構，開關自身包含發射和接收模塊，同時需要電源線供電并通過輸出信號線傳遞檢測結果。
- 漫反射式： 同屬一體式結構，接線方式與反射式相同。
無論哪種類型，萬變不離其宗的是三條基礎線纜：電源正極、電源負極、信號輸出線。萬用表是驗證端子定義的最佳工具。
實戰第二步：接線步驟詳解
以最常見、接線方式清晰的三線制直流型為例：
- 連接電源 - 供電是基礎
- 找到開關標注的 “V+” 或 “+” (常用棕色線) - 接入直流電源正極(如+24VDC)。
- 找到開關標注的 “V-” 或 “-” 或 “COM” (常用藍色線) - 接入直流電源負極(0V/GND)。
- 務必確認開關工作電壓范圍(常見12-24VDC或10-30VDC)，電源電壓需符合要求。極性絕對不能接反！
- 連接信號輸出 - 傳遞檢測狀態 (關鍵差異點！)
- 找到開關標注的 “OUT” 或 “NO/NC” (常用黑色、白色或灰色線)。這部分是重點：
- NPN型輸出：
- 當檢測到物體時，輸出端內部晶體管導通，輸出線（OUT）拉低到接近V-（負極/GND）電平。
- 需將OUT線連接到PLC/控制器輸入點的信號端。
- PLC輸入的公共端(COM) 需要接電源正極(+V)。
- PNP型輸出：
- 當檢測到物體時，輸出端內部晶體管導通，輸出線（OUT）輸出接近V+(正極)電平。
- 需將OUT線連接到PLC/控制器輸入點的信號端。
- PLC輸入的公共端(COM) 需要接電源負極(GND/0V)。
下表直觀對比兩種輸出邏輯：
| 輸出類型 |
輸出線(OUT)狀態(檢測到物體時) |
連接PLC信號端 |
PLC公共端(COM)接線 |
電流流向特點 |
| NPN |
拉低至接近0V/GND |
接PLC輸入信號點 |
接電源正極(+V) |
電流流出PLC(源型輸入) |
| PNP |
輸出接近+V(正極) |
接PLC輸入信號點 |
接電源負極(GND) |
電流流入PLC(漏型輸入) |
- 連接負載 (繼電器/指示燈等可選)：
- 輸出線(OUT)本質上是一個開關觸點。
- 可以將一個負載（如繼電器線圈、指示燈）串聯在 V+ 電源和開關的 OUT 線之間。
- 對于NPN開關：負載另一端接OUT， OUT 線還需接回到 V- (GND) 才能構成回路。通常更推薦將負載直接接在PLC后由PLC驅動。
- 對于PNP開關： 負載一端接 OUT， 另一端接 V- (GND)。
關鍵差異預警：NPN vs PNP
這是接線的核心難點與易錯點：
- NPN型：”負邏輯”開關。
- 輸出相當于一個接在OUT和V-之間的常開觸點。導通時OUT≈GND。
- 匹配PLC的源型輸入(Sourcing Input) - PLC公共端COM需接電源+V。
- PNP型：”正邏輯”開關。
- 輸出相當于一個接在OUT和V+之間的常開觸點。導通時OUT≈V+。
- 匹配PLC的漏型輸入(Sinking Input) - PLC公共端COM需接電源GND。
選購和接線前務必明確開關輸出類型，并確認與PLC或后級電路的兼容性！
避坑指南：必須牢記的接線安全法則
- 斷電操作！ 接線或調試前，務必切斷所有相關電源。
- DC/AC勿混淆！ 本文針對主流直流(DC)型開關。交流(AC)二線制開關接線邏輯不同，需嚴格按說明書操作。
- 線色非絕對！ 棕色(V+)、藍色(V-)、黑色(OUT)是常見標準，但不同廠家或型號可能各異，必須以開關殼體上的文字或圖形符號標識為準。
- 負載能力：了解開關輸出端的最大負載電流(如100mA)，避免驅動過大功率設備導致燒毀。驅動大功率負載務必通過中間繼電器。
- 接地(GND)連接：部分開關或復雜環境要求將外殼或專用接地端子連接到設備接地排，增強抗干擾能力。
- 線序標識：接線完成后，在導線或線號管上清晰標注功能(V+, V-, OUT)，便于日后維護。
案例實操：一臺24VDC電源，三線NPN漫反射光電開關(棕+、藍-、黑OUT)，接入一個漏型輸入的PLC（其輸入COM端需接0V）：
- 棕線 → +24V電源正極
- 藍線 → +24V電源負極，同時連接到PLC輸入公共端COM
- 黑線(OUT) → PLC的輸入點信號端（如I0.0）
- 常見錯誤：若PLC是漏型輸入(COM接0V)，卻誤接了PNP開關，信號將無法正常觸發
精準的接線是實現紅外光電開關可靠檢測的第一步。掌握電源正負、辨識輸出類型(NPN/PNP)、理解輸出邏輯，再結合系統負載需求，就能讓這束看不見的紅外光，轉化為精準的控制信號。下次當你面對松下的FX3U、西門子S7-1200，甚至一個小型 Arduino控制器時，只需在動手前默念：確認電源極性、弄清NPN/PNP、匹配PLC輸入類型，這三條足以讓閃爍的故障燈成為過去。
