Wie schließt man einen Sicherheitslichtvorhang an? (NPN/PNP-Schaltpläne + Häufige Probleme)
Struktur und Funktion von Sicherheitslichtvorhänge
Ein Sicherheitslichtvorhang besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Der Sender sendet Infrarotstrahlen aus, die vom Empfänger erfasst werden, um eine unsichtbare Sicherheitsbarriere zu erzeugen. Sobald ein Objekt den Strahl unterbricht, sendet der Lichtvorhang ein Stoppsignal, um potenzielle Gefahren zu vermeiden. Er wird häufig in Anwendungen wie Pressen, Biegemaschinen, automatisierten Fertigungslinien und Roboterzellen eingesetzt.
NPN- und PNP-Ausgangslogik in Sicherheitslichtvorhängen
Der OSSD-Ausgang für Lichtvorhänge ist in zwei Konfigurationen erhältlich – NPN und PNP. Die Wahl des richtigen Typs ist entscheidend für die Kompatibilität mit SPSen oder Sicherheitsrelais.
Der Ausgang Ihres Sicherheitslichtvorhangs muss mit dem Eingangstyp des nachgeschalteten Steuergeräts übereinstimmen. Im Zweifelsfall ist es in der Regel sicherer, einen PNP-Ausgang zu wählen, da die meisten modernen Sicherheits-SPS und -Relais PNP-Eingänge (Stromversorgung) unterstützen.
| Ausgabetyp | Zustand | Ausgangsspannung | SPS-Signal |
| NPN-Nr. | Nicht ausgelöst | Floating ≈ 24V | HOCH |
| Ausgelöst | 0 V | NIEDRIG | |
| NPN NC | Nicht ausgelöst | 0 V | NIEDRIG |
Ausgelöst | Floating ≈ 24V | HOCH | |
PNP Nr. | Nicht ausgelöst | 0 V | NIEDRIG |
Ausgelöst | +24 V | HOCH | |
PNP NC | Nicht ausgelöst | +24 V | HOCH |
Ausgelöst | 0 V | NIEDRIG |
Unterschied zwischen normalerweise offenen (NO) und normalerweise geschlossenen (NC) Ausgängen
Das Ausgangssignal des Sicherheitslichtvorhangs kann entweder normalerweise offen (NO) oder normalerweise geschlossen (NC) sein:
▪️NO (Normalerweise offen): Unter normalen Bedingungen kein Ausgangssignal; das Signal wird aktiviert, wenn der Lichtstrahl blockiert wird.
▪️NC (Normalerweise geschlossen): Signal ist im Normalzustand vorhanden; das Signal verschwindet, wenn der Strahl unterbrochen wird.
In industriellen Sicherheitssystemen werden NC-Ausgänge oft bevorzugt, da sie auch im Falle einer Drahtunterbrechung oder eines Geräteausfalls noch einen „Fehlerzustand“ (Gefahr) anzeigen können und somit eine höhere Sicherheitszuverlässigkeit gewährleisten.
Erklärung des Verdrahtungsplans für Sicherheitslichtvorhänge
Bei einer Lichtvorhangsensor-Verbindung benötigt der Sender lediglich eine Stromversorgung, während der Empfänger sowohl Strom- als auch Ausgangssignalleitungen benötigt. Die folgenden Beispiele veranschaulichen typische Schaltpläne für Lichtvorhänge.
Beispiel 1: Sender und Empfänger mit 7-poligen Steckverbindern
Emitter (7-polig)
1. Braun — +24 V DC
2. Blau — 0 V
3. Schwarz — CP
4. White — NC
5. Green — NC
6. Rot — CE
7. Gelb — GND
2. Blau — 0 V
3. Schwarz — CP
4. White — NC
5. Green — NC
6. Rot — CE
7. Gelb — GND
Empfänger (7-polig)
1. Braun — +24 V DC
2. Blau — 0 V
3. Schwarz — CP
4. White — OSSD1
5. Grün — OSSD2
6. Rot — CE
7. Gelb — GND
2. Blau — 0 V
3. Schwarz — CP
4. White — OSSD1
5. Grün — OSSD2
6. Rot — CE
7. Gelb — GND
NPN normalerweise geschlossen (NC)
PNP normalerweise geschlossen (NC)
NPN normalerweise offen (NO)
PNP normalerweise offen (NO)
Beispiel 2: Sender mit 3 Pins, Empfänger mit 5 Pins
Emitter (3-polig)
1. Braun — +24 V DC
2. Blau — 0 V
3. Gelb — GND
2. Blau — 0 V
3. Gelb — GND
Empfänger (5-polig)
1. Braun — +24 V DC
2. Blau — 0 V
3. Weiß — OSSD1
4. Schwarz — OSSD2
5. Gelb – GND
2. Blau — 0 V
3. Weiß — OSSD1
4. Schwarz — OSSD2
5. Gelb – GND
NPN normalerweise geschlossen (NC)
PNP normalerweise geschlossen (NC)
NPN normalerweise offen (NO)
PNP normalerweise offen (NO)
💡 Tipp: Beachten Sie immer den Schaltplan oder die Bedienungsanleitung des Herstellers, da die Pinbelegung je nach Marke variieren kann.
Sicherheitsvorkehrungen für die Verkabelung von Lichtvorhängen
1. Verwenden Sie ausschließlich Gleichstrom mit 24 V – schließen Sie niemals Wechselstrom an.
2. Achten Sie auf die richtige Polarität, um Schäden an der Schaltung zu vermeiden.
3. Entweder NPN oder PNP wählen, niemals beides.
4. Halten Sie Signalkabel von Hochspannungsleitungen fern; verwenden Sie gegebenenfalls abgeschirmte Kabel.
5. Stellen Sie eine zuverlässige Erdung sicher, um die Störfestigkeit zu verbessern.
6. Vor der Verdrahtung den SPS-Eingangstyp (sinkend oder sprudelnd) prüfen.
7. Nach dem Verdrahten sollte ein praktischer Blockiertest durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob die Logik und die Ausgänge dem erwarteten Verhalten entsprechen.
Häufig gestellte Fragen zur Verkabelung von Sicherheitslichtvorhängen
Frage 1: Warum lässt sich der Sicherheitslichtvorhang nicht einschalten?
Mögliche Ursachen sind unzureichende Versorgungsspannung, verpolte Anschlüsse oder lose Verbindungen.
Frage 2: Warum beträgt das Ausgangssignal immer 0 V?
Prüfen Sie, ob der richtige NPN/PNP-Typ ausgewählt ist und vergewissern Sie sich, dass er mit dem SPS-Eingang kompatibel ist.
Frage 3: Können NPN- und PNP-Nanoröhren gleichzeitig verwendet werden?
Nein. Es sollte nur ein Ausgangstyp verwendet werden; der Anschluss beider kann den SPS-Eingangskreis beschädigen.
Frage 4: Warum ist die Ausgabelogik das Gegenteil von dem, was ich erwartet habe?
Der Sicherheitsvorhang verwendet möglicherweise die standardmäßige NC-Logik. Bei Bedarf können Sie die Konfiguration im Produkthandbuch anpassen.
Anwendungsbeispiele für Sicherheitslichtvorhänge
Schutzvorrichtung für Pressmaschinen
Die Maschine stoppt automatisch, sobald die Hand des Bedieners in den Gefahrenbereich gerät.
Schutzvorrichtung für Biegemaschinen
In der Nähe des unteren Chips angebracht, um versehentlichen Kontakt zu verhindern.
Automatisierte Produktionslinie
Schützt die Zugangspunkte von Verpackungs- oder Inspektionslinien, um unbefugten Zugriff zu verhindern.
Roboterarbeitszelle
Sie wurden um Roboterbereiche herum installiert, um herkömmliche Zäune zu ersetzen und eine flexible Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter zu ermöglichen.
Zugehörige Sicherheitsvorrichtungen
Strahlabstand: 30 mm Anzahl der optischen Achsen: 42 Schutzhöhe: 1230 mm Ausgänge für Sicherheitslichtvorhänge (OSSD): 2 PNP
Strahlabstand: 80 mm; Anzahl der optischen Achsen: 10; Schutzhöhe: 720 mm; Ausgänge für den Schutzvorhang (OSSD): 2 PNP
Wirtschaftliches Sicherheitsrelais, Zweikanal-Sicherheitsüberwachungsschaltung, geeignet für anspruchsvolle Anwendungsbereiche wie mechanischen Schutz, automatisierte Produktionslinien und Robotersysteme.
Multifunktionales Sicherheitsrelais mit automatischer/manueller Rücksetzkonfiguration und multifunktionalem Konfigurations-DIP-Schalter, eingesetzt zur industriellen Feldüberwachung verschiedener Signale mit hohen Sicherheitsanforderungen.
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