一文读懂安全光栅中的各种信号类型：开关量、模拟量、脉冲量、数字量、通信量全解析
在选购和安装安全光栅时，很多用户会遇到一个常见问题：
“安全光栅输出的是哪种信号？是开关量还是模拟量？要不要接PLC？能不能接报警器？”
其实，安全光栅的使用过程中可能涉及多种信号类型，包括开关量、模拟量、数字量、脉冲量和通信量等。本文将从信号分类的角度，带你系统认识各种信号在光栅系统中的作用，帮助你选型更合理、接线更清晰、沟通更专业。
一、开关量信号（Switching Signal）——光栅输出的主力信号
✅ 定义：
开关量信号只有两个状态：有或无、通或断、1或0。
这是安全光栅最常见的输出类型，例如：
- 手伸进保护区域 → 光栅输出OFF（断开）
- 离开保护区域 → 光栅输出ON（导通）
✅ 安全光栅中的典型应用：
| 应用场景 | 信号类型 | 接线说明 |
|---|---|---|
| 光栅输出信号控制PLC输入 | 开关量 | 对应NPN或PNP输出 |
| 控制报警器、继电器、接触器 | 开关量 | 需通过中间继电器转换放大 |
| 光栅内置继电器输出 | 开关量 | 常开/常闭触点，直接控制设备 |
📌 重点提示：绝大多数标准型光栅输出的是晶体管型开关量信号，如 NPN 或 PNP。
二、模拟量信号（Analog Signal）——少见但在特定光栅中出现
✅ 定义：
模拟量是连续变化的物理量，如010V、420mA，反映测量值的大小（例如距离、强度等）。
✅ 光栅中是否存在模拟量输出？
通常来说：
🌟 标准安全光栅 不输出模拟量信号，因为它的本职是“在/不在”，不需要强度大小。
但以下场景可能涉及模拟量：
| 场景 | 是否为模拟量 | 说明 |
|---|---|---|
| 测量光幕（检测工件轮廓） | ✅ 有 | 可能输出电压/电流表示遮挡程度 |
| 区域扫描光幕 | ✅ 有 | 输出连续信号供PLC模拟量输入模块处理 |
| 与模拟量模块配合使用 | ❌ 光栅无模拟量，但PLC读取后处理为模拟变量 |
📌 注意：普通对射安全光栅无需考虑模拟量输出。
三、脉冲量信号（Pulse Signal）——在光栅计数应用中常见
✅ 定义：
脉冲量是周期性高低电平变化的信号，代表“发生了某事件”。
✅ 在光栅系统中的作用：
| 应用场景 | 脉冲信号来源 | 用途 |
|---|---|---|
| 工件计数 | 光栅被遮挡一次输出一个脉冲 | 接入PLC脉冲计数模块 |
| 高速检测 | 特殊高速光栅每遮挡一束光输出一个脉冲 | 精准检测颗粒/小物体 |
| 配套编码器等设备 | 外部脉冲输入 | 控制遮挡速度等 |
📌 有些光栅支持“计数功能”，每次遮挡输出一个脉冲，高速系统中尤为常见。
四、数字量信号（Digital Signal）——通常不由光栅输出，但可参与系统控制
✅ 定义：
数字量信号是指由多个位组成的二进制编码信号，如：11001011，常用于设备内部或通信。
✅ 光栅相关场景：
| 场景 | 数字量信号说明 |
|---|---|
| 光栅与PLC的内部处理 | PLC将开关量转为数字量处理 |
| 智能光栅模块 | 可能通过CAN或IO-Link传输数字状态数据 |
| 人机界面显示 | 光栅状态被采集为数字数据进行显示分析 |
📌 结论：安全光栅本身不输出“数字编码信号”，但其状态可被系统以数字形式处理。
五、通信量信号（Communication Signal）——智能光栅或联网系统中应用
✅ 定义：
通信量是通过总线或协议进行传输的数据包，例如 RS485、CAN、Modbus、EtherNet/IP 等。
✅ 光栅通信场景举例：
| 光栅类型 | 通信方式 | 应用说明 |
|---|---|---|
| 智能光栅 | Modbus、CANopen | 光栅状态远程采集、参数远程配置 |
| 测量光幕 | 串口输出X/Y坐标 | 用于测量位置、高度、尺寸 |
| 安全PLC系统 | Profisafe 或以太网通信 | 高等级安全认证系统集成用 |
📌 通信型光栅多用于高端设备或自动化产线，并非标准型光栅常见配置。
六、总结：安全光栅常见的信号类型有哪些？
| 信号类型 | 是否常见于光栅 | 说明 |
|---|---|---|
| 开关量 | ✅ 非常常见 | 光栅主要输出类型，NPN/PNP/继电器 |
| 模拟量 | ❌ 少见 | 特殊测量光幕才有 |
| 脉冲量 | ✅ 常用于计数 | 一次遮挡输出一个脉冲 |
| 数字量 | ⚠️ 只在系统处理 | 通常不由光栅直接输出 |
| 通信量 | ⚠️ 高端光栅支持 | 智能控制系统、远程参数采集等 |
七、如何根据信号类型选购和接线安全光栅？
✅ 判断思路：
- 只用于报警/急停？ → 选开关量输出型光栅（NPN、PNP、继电器）
- 要计数？ → 选支持脉冲输出的光栅（或接PLC高速计数模块）
- 需要远程设置、读取数据？ → 选通信型光栅（带RS485、CAN等）
- 用于智能检测、测量？ → 可能需测量光幕，具备模拟量/通信量输出
