安全光栅与继电器的常开常闭详解

在使用安全光栅过程中,常被问到一个看似简单却极具专业性的问题:

“这个光栅是常开的还是常闭的?”

特别是涉及到继电器输出与控制电路接线时,常开与常闭的选择关系到设备是否能在危险发生时正确停机。本文将围绕“安全光栅与继电器的常开/常闭”这一主题,深入解析输出原理、接线方法和实战应用技巧。


一、什么是“继电器输出”的安全光栅?

继电器输出型安全光栅是指其内部配有电磁继电器模块,可将光束状态(是否遮挡)转换为一个或多个物理触点的开闭动作

这种输出方式具有以下特点:

  • 真实物理触点,可直接驱动接触器或电磁阀
  • 支持常开/常闭输出端子
  • ✅ 断电时默认断开,符合“失效安全”原则
  • ✅ 特别适合用于安全控制场景,如急停、强电切断等

二、继电器输出的常开 / 常闭定义

类型状态含义遮挡时动作常见用途
常开(NO)正常断开 → 遮挡闭合输出导通(有信号)报警器、提示灯
常闭(NC)正常闭合 → 遮挡断开输出断开(无信号)停机、急停、安全电路

继电器输出型光栅通常有 3 个输出端:

  • COM:公共端
  • NO:常开(Normally Open)
  • NC:常闭(Normally Closed)

用户可以根据用途选择连接 NO 或 NC,来实现所需的输出行为。


三、安全光栅中的常开/常闭是如何实现的?

3.1 通过继电器内部触点实现常开 / 常闭

继电器输出光栅是唯一真正具有物理常开/常闭输出的类型。

工作逻辑如下:

光束状态NO 端NC 端
无遮挡断开闭合
遮挡闭合断开

✅ 这使得用户在接线时只需选择适当的触点,即可轻松实现对应的控制逻辑:

  • 接 NO → 遮挡时导通 → 报警或计数
  • 接 NC → 遮挡时断开 → 停机或切断设备

3.2 晶体管输出(NPN / PNP)的“等效常开 / 常闭”逻辑

虽然晶体管输出型光栅(NPN / PNP)没有物理继电器触点,但仍然可以通过内部逻辑,模拟常开或常闭的行为。

🔧 工作方式:

  • NPN 输出:输出端与 GND 拉低连接
  • PNP 输出:输出端与 +24V 拉高连接
  • 遮挡与否决定是否导通输出晶体管

✅ 输出逻辑对照表:

输出类型遮挡前遮挡后等效逻辑推荐用途
NPN 常开型悬空拉低常开报警、信号触发
NPN 常闭型拉低悬空常闭停机、安全控制
PNP 常开型悬空拉高常开指示灯、PLC触发
PNP 常闭型拉高悬空常闭停机、断电控制

⚠️ 注意事项:

  • 该“常开/常闭”是逻辑行为,而非物理结构。
  • 失电或断线时不一定“默认断开”,需通过PLC判断。

四、为何安全控制推荐“常闭输出”?

在急停、断电等高安全场景中,更推荐使用常闭输出的控制回路,原因如下:

  1. 遮挡或故障即断开,保障失效保护(fail-safe)
  2. ✅ 配合接触器或安全继电器,实现机器快速停机
  3. ✅ 若电缆断线或光栅损坏,控制电路自动断开,防止误动作

这也是为什么继电器 NC 触点输出仍然是工业安全中的首选方式。


五、实战接线建议(继电器常闭型)

一个典型的接法如下:

光栅内部继电器:

  ┌────┐

  │继电器│

  └────┘

   COM ─────────────┐

                    │

                 控制线圈

                    │

                 NC 端 ───────┬────→ 电源回路或安全继电器

                              │

                             GND

这种接法确保只要有人进入防护区域,继电器立即断开回路,设备停机。


六、客户常问问题与销售话术

常见问题建议回答
“你这光栅是常闭的吗?”是继电器输出型,带 NC 常闭端子,接急停最好。
“什么是常闭输出?”平时导通,一遮挡就断电,设备立刻停下。
“可不可以换成常开的?”可以,另一个 NO 端子就支持常开控制。
“有没有非继电器的输出方式?”有NPN/PNP输出型,也可以模拟常开/常闭逻辑。

七、常见应用推荐与输出建议

应用场景推荐输出类型常开/常闭建议说明
冲床/激光切割/注塑继电器输出常闭遮挡即停,保护人身安全
报警器/提示灯NPN / 继电器常开遮挡时发出信号
PLC输入处理NPN / PNP视程序设定可选常开或常闭逻辑
带认证的安全系统OSSD 输出固定常闭逻辑满足SIL2、PL e等安全要求

八、结语:光栅常开常闭不是随便选的

选择常开还是常闭,不仅仅是接线上的区别,
更关乎整套安全控制系统的可靠性和人员保护效果。

  • 如果你需要让设备“遮挡就停机”,请选 常闭输出(继电器 NC)
  • 如果你只需要“有人时发个提示”,可以选 常开输出(继电器 NO 或 NPN常开)

选择正确,安全无忧。