安全光幕的信号输出方式与接口选择详解
一、信号输出方式类型
NPN与PNP输出
NPN型：低电平有效（漏型输出），适用于多数日系PLC系统，输出0V时表示信号触发
PNP型：高电平有效（源型输出），与欧系控制系统兼容，输出24V时表示信号有效
典型应用：冲压设备多采用双路NPN输出实现冗余控制，而汽车生产线更倾向使用PNP输出
继电器输出
提供常开/常闭触点，驱动能力可达5A，适合直接控制机床急停回路
优势在于电气隔离性强，但响应时间比晶体管输出慢10-15ms
OSSD安全输出
符合EN/IEC 61496标准的双通道输出，每通道独立检测并相互验证
短路/开路故障检测能力确保单点失效不会导致防护功能丧失
二、接口类型选择标准
串行通信接口
RS485：支持最长1200米传输，采用差分信号抗干扰，适合大型物流分拣系统
RS232：点对点通信，适用于短距离（≤15m）的精密设备防护
工业现场总线
Profibus：传输速率达12Mbps，支持32个节点，用于汽车制造等高要求场景
EtherCAT：微秒级同步精度，满足高速包装线的实时防护需求
特殊功能接口
测量型光幕的模拟量输出（0-10V/4-20mA）可实现安全距离动态调整
带有TCP/IP接口的智能光幕支持远程状态监控与参数配置
三、选型关键因素
安全等级匹配
PL e级防护（如4类光幕）必须选用双通道OSSD输出
2类光幕（PL c级）可采用单路PNP/NPN输出
环境适应性
强电磁干扰环境优先选择光纤传输接口或屏蔽双绞线
潮湿场合需确认接口防护等级（建议IP67以上）
系统兼容性
日系设备建议NPN输出，欧系设备建议PNP输出
现代PLC系统推荐集成Profinet/EtherCAT接口的光幕
实际选型需综合考虑设备制动时间、安全距离计算（S=K×T+C）以及控制系统的信号处理能力。例如某新能源电池生产线选用4类光幕+Profibus接口的组合方案，既满足PL e安全等级，又实现了与SCADA系统的无缝集成。