安全光柵的常開(kāi)常閉輸出類型：選型必讀的實(shí)用指南

在一家機(jī)械加工廠，新安裝的安全光柵出現(xiàn)設(shè)備無(wú)法正常停機(jī)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)排查，原來(lái)是常開(kāi)信號(hào)誤接到了需要常閉信號(hào)的控制器上。這個(gè)常見(jiàn)的安裝失誤，凸顯了正確選擇安全光柵輸出類型的重要性。作為工業(yè)安全防護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備，安全光柵的常開(kāi)、常閉輸出類型究竟該如何區(qū)分？又怎樣根據(jù)實(shí)際需求做出合適的選擇？下面就結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，為大家詳細(xì)解析。

一、常開(kāi)與常閉：基礎(chǔ)概念與本質(zhì)區(qū)別

很多人對(duì)安全光柵的常開(kāi)（NO）和常閉（NC）輸出類型理解得不夠深入，其實(shí)它們?cè)陔娐愤壿嫼桶踩O(shè)計(jì)上有著明顯差異。

1.基礎(chǔ)概念解析

· 常開(kāi)（NO）：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)安全光柵沒(méi)有物體遮擋時(shí)，信號(hào)輸出端是斷開(kāi)的，沒(méi)有電流通過(guò)；一旦有物體遮擋光束，觸點(diǎn)就會(huì)閉合，輸出信號(hào)從而觸發(fā)設(shè)備動(dòng)作，比如讓傳送帶啟動(dòng)或停止。這種類型常用于需要檢測(cè)物體是否到位的場(chǎng)景，像物流分揀線上檢測(cè)包裹是否到達(dá)指定位置 。

· 常閉（NC）：在沒(méi)有物體遮擋光柵時(shí)，信號(hào)輸出端處于閉合狀態(tài)，持續(xù)通電；而當(dāng)光束被遮擋，觸點(diǎn)就會(huì)斷開(kāi)，切斷控制回路，進(jìn)而觸發(fā)安全動(dòng)作，比如讓沖床緊急停止。它主要適用于需要在無(wú)遮擋時(shí)保持安全狀態(tài)的高危場(chǎng)景，保障操作人員安全。

2.核心差異對(duì)比

二、輸出類型如何影響安全性能？

1.從安全標(biāo)準(zhǔn)看設(shè)計(jì)邏輯

根據(jù)相關(guān)工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)，高危機(jī)械的安全回路必須遵循 “故障安全” 原則。常閉型輸出天然契合這一要求，因?yàn)楫?dāng)光柵出現(xiàn)故障，比如電源中斷或者光束異常時(shí)，信號(hào)觸點(diǎn)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，強(qiáng)制設(shè)備停機(jī)，防止安全失效。而常開(kāi)型在故障時(shí)可能依舊保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，設(shè)備無(wú)法及時(shí)察覺(jué)異常，存在較大安全隱患，所以高危作業(yè)嚴(yán)禁使用常開(kāi)型。

2.實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題與解決

曾經(jīng)有一家汽車配件廠，在沖壓機(jī)上錯(cuò)誤使用了常開(kāi)型光柵。剛開(kāi)始，遮擋光柵還能正常觸發(fā)停機(jī)；但時(shí)間一長(zhǎng)，光柵鏡頭被車間里的粉塵污染，信號(hào)變得不穩(wěn)定，觸點(diǎn)頻繁開(kāi)合，導(dǎo)致設(shè)備頻繁無(wú)規(guī)律停機(jī)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。后來(lái)?yè)Q成常閉型光柵，粉塵干擾的問(wèn)題得到解決，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高 。

三、不同場(chǎng)景下的選擇策略

1.高危機(jī)械防護(hù)（如沖床、注塑機(jī)）

在沖床、注塑機(jī)這類高危設(shè)備的防護(hù)中，必須選用常閉型光柵。因?yàn)檫@類場(chǎng)景需要防護(hù)人體誤入危險(xiǎn)區(qū)域，對(duì)安全等級(jí)要求極高。常閉型光柵默認(rèn)閉合的特性，保證了一旦光柵與控制器之間的線路出現(xiàn)問(wèn)題，比如線纜破損，設(shè)備能立刻停機(jī)，真正實(shí)現(xiàn) “安全失效” 設(shè)計(jì)。通常會(huì)把常閉信號(hào)接入設(shè)備的急?；芈罚纬梢坏揽煽康陌踩雷o(hù)。有五金廠給廠里的多臺(tái)沖床都裝上常閉型光柵，多年來(lái)從未因輸出類型錯(cuò)誤發(fā)生安全事故。

2.物體檢測(cè)場(chǎng)景（如物流分揀、工件計(jì)數(shù)）

在物流分揀、工件計(jì)數(shù)這類場(chǎng)景中，優(yōu)先選擇常開(kāi)型光柵。這些場(chǎng)景主要是檢測(cè)物體是否到位或通過(guò)，不需要緊急停機(jī)功能。常開(kāi)型光柵在物體遮擋時(shí)輸出信號(hào)的特點(diǎn)，正好符合檢測(cè)物體狀態(tài)的需求，而且這類場(chǎng)景安全等級(jí)要求相對(duì)較低，使用常開(kāi)型還能降低成本。像電商倉(cāng)庫(kù)的分揀線，用常開(kāi)型光柵檢測(cè)包裹到位情況，信號(hào)穩(wěn)定，包裹分揀效率很高。

3.復(fù)雜系統(tǒng)集成

當(dāng)涉及多光柵聯(lián)動(dòng)等復(fù)雜系統(tǒng)集成時(shí)，雙輸出型光柵是更好的選擇。這種光柵能同時(shí)輸出常開(kāi)和常閉信號(hào)，常開(kāi)信號(hào)可以用于檢測(cè)物體位置，比如配合 PLC 進(jìn)行計(jì)數(shù)；常閉信號(hào)則接入安全繼電器，形成獨(dú)立的防護(hù)回路，一套光柵就能滿足多種功能需求，減少設(shè)備采購(gòu)成本和接線的復(fù)雜程度。

四、選型時(shí)的關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1.匹配安全等級(jí)

高危場(chǎng)景一定要選擇帶有常閉輸出的安全級(jí)光柵，并且要查看是否有相關(guān)認(rèn)證；低風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景則可以選擇常開(kāi)輸出的經(jīng)濟(jì)型光柵。

2.確認(rèn)控制器兼容性

如果是老舊設(shè)備，要弄清楚控制器是低電平觸發(fā)還是高電平觸發(fā)，防止信號(hào)接反導(dǎo)致設(shè)備不動(dòng)作；新系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先選擇支持 PNP/NPN 雙型輸出的光柵，方便適配不同品牌的控制器。

3.關(guān)注故障診斷功能

常閉型光柵最好具備斷線檢測(cè)功能，這樣當(dāng)信號(hào)線纜意外斷開(kāi)時(shí)，能及時(shí)發(fā)出報(bào)警，部分高端型號(hào)還可以通過(guò) LED 指示燈實(shí)時(shí)顯示工作狀態(tài)。

4.簡(jiǎn)化接線方式

雙輸出型號(hào)的光柵，會(huì)同時(shí)引出常開(kāi)和常閉端子，避免使用額外分線器，降低接線出錯(cuò)的概率。

5.考慮環(huán)境適應(yīng)性

無(wú)論選擇哪種輸出類型，在多粉塵環(huán)境下，都要選用 IP67 防護(hù)等級(jí)的光柵，防止粉塵導(dǎo)致觸點(diǎn)氧化，特別是常開(kāi)型光柵更要注意這一點(diǎn)。

五、實(shí)際案例：選型錯(cuò)誤到正確的轉(zhuǎn)變

有一家電子廠，廠里的小型鉆床既需要檢測(cè)工件是否放置到位，又要防護(hù)操作員手部誤入危險(xiǎn)區(qū)域。一開(kāi)始，他們錯(cuò)誤地選擇了常閉型光柵，結(jié)果設(shè)備在沒(méi)有放置工件時(shí)一直輸出信號(hào)，無(wú)法正常啟動(dòng)。后來(lái)經(jīng)過(guò)分析才知道，檢測(cè)工件到位應(yīng)該用常開(kāi)型信號(hào)，而防護(hù)手部則需要常閉型光柵。最后換成雙輸出光柵，常開(kāi)信號(hào)用于檢測(cè)工件，常閉信號(hào)接入急停按鈕，設(shè)備誤動(dòng)作的情況大幅減少。

六、結(jié)語(yǔ)

安全光柵的常開(kāi)和常閉輸出類型，分別對(duì)應(yīng)著不同的功能需求。常閉型是高危場(chǎng)景保障安全的關(guān)鍵，就像電路里的保險(xiǎn)絲，關(guān)鍵時(shí)刻切斷危險(xiǎn)；常開(kāi)型則是檢測(cè)場(chǎng)景提高效率的好幫手。正確選擇輸出類型，不僅能保障設(shè)備安全運(yùn)行，還能提升生產(chǎn)效率。

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