基礎知識2026-08-19

感應器 NPN 和 PNP 差在哪?接錯會怎樣、怎麼跟 PLC 對接

結論先行:NPN 的負載接 +V 側、PNP 接 0V 側;接 PLC 時 NPN 的 COM 接 +24V、PNP 接 0V。

先講結論:NPN 和 PNP 的差別只有一件事——輸出電晶體把負載接在哪一邊。NPN 動作時把黑線拉到 0V,負載要接在 +V 與黑線之間;PNP 動作時把 +24V 從黑線推出去,負載要接在黑線與 0V 之間。線色慣例是共通的:棕接電源正、藍接電源負、黑是輸出。接 PLC 只有一個關鍵:NPN 的輸入 COM 接 +24V、PNP 的輸入 COM 接 0V,接反了感測器燈照亮,PLC 就是收不到。

【電流怎麼走:記住一條路徑就好】

NPN(沉電流/sink):24V 正極 → 負載 → 黑線 → 感測器內的 NPN 電晶體 → 藍線 → 0V。負載掛在感測器上游,感測器的工作是「幫你接地」。OMRON E3Z 型錄的 NPN 輸出迴路圖就是這樣畫,負載位在棕線與黑線之間,時序圖也註明負載動作看「棕①-黑④之間」。

PNP(源電流/source):24V 正極 → 棕線 → 感測器內的 PNP 電晶體 → 黑線 → 負載 → 0V。負載掛在下游,感測器的工作是「幫你送電」。Panasonic 原廠說明列的路徑一模一樣:24V→棕→PNP 電晶體→黑→負載→0V。

同一顆負載,換型式就要換邊接——這是接錯的根源。

【三線式線色(OMRON E3Z 官方接腳表)】

線色接到哪裡M8 接頭腳位
電源 +V
電源 0V
控制輸出
E3Z 為空腳

FOTEK PM 系列官方接線圖也是 ① Brown 進 +10~30VDC、③ Blue 回 0V、④ Black 出訊號。腳位編號依機種/接頭型式而異,接線前以機上或說明書標示為準。白線用途依機種而異:E3Z 是空腳、E2E NEXT 雙輸出型是第二組輸出(OUT2),接之前一律看機上標示或說明書。

【型號怎麼看出是 NPN 還是 PNP】

系列NPNPNP
OMRON E3Z輸出碼 6(如 E3Z-R61)輸出碼 8(如 E3Z-R81)
OMRON E2E NEXT型號中段輸出碼 C□型號中段輸出碼 B□
FOTEK PMPM12-04N(尾碼 N)PM12-04P(尾碼 P)

FOTEK PM 系列還有更快的一招:感應面顏色原廠就分好了,NPN 是紅色、PNP 是綠色、AC 兩線的 SCR 型是藍色,看一眼就知道。

【常開 NO 與常閉 NC】

NO(常開)=沒偵測到時輸出斷、偵測到才通;NC(常閉)=平常是通的,偵測到反而斷。安全連鎖、斷線要能被發現的迴路習慣用 NC。

型號輸出型式接點
PM12-04NNPNNO 常開
PM12-04NBNPNNC 常閉
PM12-04PPNPNO 常開
PM12-04PBPNPNC 常閉

FOTEK PM 就是型號多一個 B 變常閉(PM12-04NS 那個 S 指本體短型,跟輸出無關)。OMRON E2E NEXT 則是 B1/C1 為 NO、B2/C2 為 NC、B3/C3 一次給 NO+NC 兩組。光電開關更方便:E3Z 面板有動作切換開關,撥 L 側入光時 ON、撥 D 側遮光時 ON,同一顆現場改。

【接 PLC:COM 接 +24V 還是 0V】

把 PLC 的輸入點當成「負載」,規則跟前面一樣。

感測器型式黑線(輸出)接輸入 COM 接俗稱
NPN輸入點 Xn+24V 側plus common
PNP輸入點 Xn0V 側minus common

這兩條是 Panasonic 對自家 NPN 型 EX-11B 與 PNP 型 EX-11B-PN 接 PLC 的官方指示。另外 COM 是整組共用,同一組 COM 只能配一種型式,要混用得分到不同 COM 群組。

【接錯會怎樣】

狀況現場現象處理
COM 極性接反感測器動作燈會亮,PLC 完全收不到訊號改該組 COM 的極性,不是換感測器
PNP 黑線碰 0V 或機台鐵件等於輸出短路先斷電查線;規格有列輸出短路保護才救得回來
NPN 黑線碰 0V 或機台鐵件負載被永久驅動(誤動作),不是短路先斷電查線;NPN 要黑線碰 +24V 才是輸出短路
棕藍接反不動作有電源逆接保護的機種可救,沒有的當場報銷
黑線直接推電磁閥或接觸器線圈起初會動,之後燒輸出晶體超過額定就串一顆繼電器

Panasonic 官方 FAQ 對 PNP 型光電列的典型症狀就是第一列:動作燈亮、ON 訊號進不去 PLC,把 plus common 改成 minus common 就解決。「燈會亮但 PLC 沒反應」先懷疑 COM 極性,別急著判感測器故障。輸出能推多少也要先算:OMRON E3Z 負載電流 100mA 以下、FOTEK PM 系列 DC 型 150mA max.;E3Z 官方迴路圖畫在負載位置的本來就是繼電器,再由接點去切真正的負載。

【二線式:跟負載串聯,沒有 NPN/PNP 之分】

二線式只有棕、藍兩條,感測器必須串在負載迴路裡;FOTEK TW 系列官方接線圖畫了兩種擺法,負載放藍線側或棕線側都行。代價是三個數字要先看:殘留電壓 4.0V max.(三線式 PM 系列只有 0.1V 以下)、洩漏電流 0.8mA max.、輸出電流 5.0~150mA max.——負載太輕、電流拉不到 5mA 就不保證動作。沒算過這三個數,PLC 輸入容易時好時壞或 OFF 不掉。

【安全提醒】

一、配線前先斷電,確認無電壓再動手。

二、輸出短路是最容易燒感測器的錯。OMRON E3Z、E2E NEXT 與 FOTEK PM 系列 DC 型都列了輸出短路保護與電源逆接保護,但要逐型號看——FOTEK AC 型只寫突波吸收電路,沒列就當作沒有。

三、電壓別接錯:FOTEK PM 系列 DC 型 10~30VDC、OMRON E3Z 為 DC12~24V±10%;AC 型(如 PM12-04S)是 90~250VAC,而且原廠註明負載必須先串好再送電。

四、電磁閥、接觸器線圈這類電感性負載,中間過一顆繼電器最省事。

五、歐系設備常見 PNP,OMRON 官方 FAQ 給的理由是安全考量:輸出線萬一碰到機殼或地,PNP 接法不會把負載誤驅動。台灣現場兩種都常見,動手前先確認設備型號;拿不準就把感測器與 PLC 輸入模組型號拍給我們核對。

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