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NPN/PNP 選定¶

30秒まとめ¶

センサの出力タイプ（NPN/PNP）とPLCのDI入力タイプ（シンキング/ソーシング）の組み合わせが合わないと接続できない。日本製センサはNPN出力が多く、欧州製はPNP出力が多い。既設PLCのDI仕様を先に確認してからセンサを選定するのが原則。混在する場合はリレーかフォトカプラで変換する。

基本概念¶

NPN・PNPはトランジスタの型名であり、センサの出力信号の電流方向を表す。

NPN出力（シンク型）¶

信号ONのとき、出力端子からGNDへ電流を引き込む（シンク）。

+24V ──────── 負荷（PLCのDI入力）── 出力端子 ─[NPN Tr]─ GND
                                              ON時：電流がGNDへ流れる

出力端子はON時に「LOW（GND電位）」になる
日本製センサに多い（国内標準）
PLC側は「ソース型入力（＋COM）」と接続する（PLC側が電流を供給＝ソーシングする）

PNP出力（ソース型）¶

信号ONのとき、出力端子からDI入力へ電流を供給する（ソース）。

+24V ─[PNP Tr]─ 出力端子 ── 負荷（PLCのDI入力）──── GND
                       ON時：電流が+24Vから流れ出す

出力端子はON時に「HIGH（+24V電位）」になる
欧州製センサに多い（欧州市場の事実上の標準）
PLC側は「シンク型入力（−COM）」と接続する（PLC側が電流を吸い込む＝シンキングする）

PLC DI入力タイプとの対応表¶

センサ出力	電流方向	対応するPLC DI入力	国内の多数派
NPN（シンク型）	負荷→センサ→GND	ソース型入力（+COM）	✅ 多い
PNP（ソース型）	+24V→センサ→負荷	シンク型入力（-COM）	─ 少ない

用語の混乱に注意

「シンク型センサ = ソース型入力に接続する」というセンサとPLC入力で呼称が逆転する。メーカーカタログの表現がまちまちなため、配線図で電流の流れを確認するのが確実。

選定フロー¶

既設PLC新設PLC（推奨手順）

flowchart TD
    S["① DI 入力ユニット仕様書で<br>入力タイプを確認"]
    S --> T["② 上の対応表でセンサ出力を決める<br>＋COM → NPN ／ −COM → PNP<br>両対応 → NPN 優先"]
    T --> C["③ センサカタログで<br>出力タイプを確認"]
    C --> M["④ 混在する場合は<br>リレー or フォトカプラで変換"]

既設側の DI 入力タイプが先に決まっているため、センサを PLC に合わせるのが原則です。

PLC の DI 入力ユニットを「NPN/PNP 両対応タイプ」で指定する
センサは NPN 出力で統一する
将来 PNP 機器が混入しても COM 配線の変更のみで対応できる

仕様書への明記

発注仕様書に「DI入力：NPN/PNP両対応、DC24V、16点」と明記する。「汎用DI」だけだと片方専用品が納入されることがある。

新設PLCでNPNを選ぶ理由¶

新設PLCであれば入力タイプを自由に決められるが、それでもNPN統一を推奨する理由は以下の3点。

理由	内容
国内PLCとの整合	国内メーカーのDI入力はNPNセンサ接続（＋COM結線）を標準例として示すものが多い
調達性	国内市場の近接・光電センサはNPN標準品が主流。緊急調達しやすい
既設設備との統一	増設・改造時に混在が起きない

地絡時の挙動はPNPのほうが安全側

NPN系（＋COM入力）は信号線が地絡（0Vに接触）すると入力が誤ONする方向に働く。PNP系（−COM入力）は同じ地絡で入力OFF（安全側）になる。欧州で安全関連用途にPNPが選ばれる理由の1つであり、NPN統一の場合は誤ONの可能性を設計・保全で意識しておく。

NPN/PNP両対応ユニットの見分け方¶

「両対応」の実現方法はメーカー・シリーズごとに異なり、大きく次の2方式がある。型番だけで判断せず、必ず最新カタログの入力回路図（内部のフォトカプラが双方向か、COM/S/S端子の扱い）で確認する。

方式	切替のしかた	確認ポイント
COM極性フリー（双方向フォトカプラ内蔵）	COM端子を+24Vにつなげば＋COM、0Vにつなげば−COMとして動く	入力回路図でフォトカプラ（LED）が双方向表記になっているか
切替端子式（三菱FXシリーズのS/S端子など）	S/S端子の接続先（24V側／0V側）で入力全点を一括切替	S/S（サービス電源選択）端子の有無

なお片方専用ユニットも現役で多い（例：三菱QシリーズのDC入力にはプラスコモン専用とマイナスコモン専用の別型番がある）。「DC24V入力」の表記だけでは両対応とは限らない。

切替コストは配線変更のみ

両対応ユニットでNPN↔PNP切替はCOM（またはS/S）端子の接続先を変えるだけ。片方専用ユニットを誤発注した場合はユニット交換（数万円）になる。

配線例¶

2つの図の違いは COM をどちらの電位につなぐか、そしてその結果 信号線を流れる電流がどちら向きになるか の一点です。

NPN出力＋ソース型DI入力（国内標準）¶

COM を＋24 V につなぐ（＝＋COM）。電流は PLC の DI 端子から信号線を通ってセンサへ流れ込み、センサ内部のトランジスタで 0 V へ抜ける。ON 時に OUT 端子が 0 V 電位になる。

DI入力の COM は＋24 V に接続（ソース型の特徴）
PLC 内部の電流は COM（＋24 V）→ IN回路 → DI端子 の向きに流れ、DI端子から外へ出てセンサに吸い込まれる

PNP出力＋シンク型DI入力（欧州機器の場合）¶

COM を 0 V につなぐ（＝ −COM）。電流はセンサ内部のトランジスタから信号線を通って PLC の DI 端子へ流れ込み、COM から 0 V へ抜ける。ON 時に OUT 端子が＋24 V 電位になる。

DI入力の COM は 0 V に接続（シンク型の特徴）
PLC 内部の電流は DI端子 → IN回路 → COM（0 V） の向きに流れ、センサから押し込まれる

NPN/PNP 混在時の対処¶

既設設備に別メーカーのセンサを追加する際、NPN/PNPが混在することがある。

方法1：リレーで変換（推奨）¶

NPN出力センサ → 中間リレー → PLC DI入力（任意タイプ）

コスト: 1,500〜3,000円/点
メリット: 絶縁できる、電圧変換も同時に可能
デメリット: 盤スペースが必要

方法2：フォトカプラで変換¶

コスト: 500〜1,500円/点
メリット: 小型・省スペース
デメリット: 設計工数がかかる（定格計算が必要）

方法3：NPN/PNP切替可能なPLC入力ユニット使用¶

三菱MELSEC・オムロンCJ/NX等の上位機種では、DI入力のCOM結線を変えるだけでNPN/PNP両対応になる機種がある。新規設計時に採用すると混在問題が起きない。

新規盤設計での推奨

DI入力ユニットは「NPN/PNP両対応タイプ」を標準化しておくと、将来的な機器追加・変更時の柔軟性が高い。

センサ出力電流定格の確認¶

センサのNPN/PNP出力トランジスタには定格電流がある。DI入力の消費電流がこれを超えると出力素子が破損する。

センサ種別	一般的な出力電流定格	DI入力消費電流の目安
近接センサ（小型）	100 mA	5〜10 mA
近接センサ（汎用）	200 mA	5〜10 mA
光電センサ	100〜200 mA	5〜10 mA
リードスイッチ	—	—

通常のPLC DI入力（5〜10 mA）であれば定格内。ただし以下のケースは要注意。

並列接続・複数DI入力への分岐

1つのセンサ出力を複数のDI入力に並列接続すると電流が加算される。 DI入力2点並列（10mA×2=20mA）でも多くの場合問題ないが、定格を確認してから設計すること。

リレーコイルの直接駆動

センサ出力でリレーコイルを直接駆動する場合、コイル電流（50〜100mA）が定格に近い。サージ電圧によるトランジスタ破損防止のためフライバックダイオードを必ず追加する。

センサの出力タイプ確認方法¶

カタログの出力回路図を見る — 「NPN」「PNP」「シンク」「ソース」の表記を確認
型番から判断 — 末尾の英数字でNPN/PNPを区別する機種が多いが、同じ末尾記号がNO/NC（a接点/b接点）の区別に使われているメーカーもある。型番規則はメーカーごとに違うため、必ずカタログの型番一覧と出力回路図で突き合わせる
テスターで実測 — センサON時に出力端子とGND間の電圧を測定：0V近ければNPN、+24V近ければPNP

国産主要メーカーのデフォルト出力¶

メーカー系統	傾向	備考
国内メーカー（オムロン・パナソニック・キーエンス等）	NPNが標準品、PNPは別型番	型番末尾の記号でNPN/PNPを区別する機種が多い（記号の意味はメーカーごとに要確認）
欧州メーカー（シーメンス・IFM等）	PNPが標準品	NPN型を選択できる機種もある

（個別の型番規則は各社カタログで確認する。ここでは傾向のみ示す）

よくある誤配線・トラブル¶

OUT端子が「常にON」または「反応しない」

NPN出力センサをシンク型DI入力（-COM）に接続した場合。電流が正しく流れず、常時ON/OFFになる。 → PLCのCOM配線を+24Vに変更（ソース型に切替）するか、センサをPNP型に交換。

センサの出力端子がすぐ故障する

出力端子を+24Vまたは0Vに直結してしまった場合（過電流）。センサ出力端子は必ずDI入力経由で使うこと。 → DI入力なしにテスターで導通確認するのも危険。ループキャリブレータ等を使う。

漏れ電流によるON誤検知

OFF状態でも漏れ電流が流れる2線式センサでは、DI入力の感度（OFF電流のしきい値）によってはOFFなのにONと誤判定されることがある。これはNPN/PNPの別ではなく2線式センサ固有の問題。 → ブリーダ抵抗を並列に入れて漏れ電流を逃がすか、漏れ電流の小さい3線式センサに変更する。 また信号線の地絡による誤ONはNPN系（＋COM入力）で起こる（PNP系は地絡でOFF＝安全側）。長距離配線では地絡・絶縁劣化の点検も併せて行う。

NAMUR出力は別物

欧州製の防爆センサでよく使われる「NAMUR出力」はNPN/PNPとは異なる（電流変化で伝達）。 NAMUR対応のバリア・アンプが別途必要。混同しないよう注意。

実務チェックリスト¶

計器選定・工事前に以下を確認する。

[ ] PLCのDI入力ユニット仕様書でNPN/PNP対応タイプを確認した
[ ] PLCのCOM端子が+24V接続（ソース型）か GND接続（シンク型）かを確認した
[ ] センサカタログで出力タイプ（NPN/PNP）を確認した
[ ] 既設センサと追加センサで出力タイプが混在しないか確認した
[ ] 混在する場合の変換方法（リレー等）を設計に含めた
[ ] 防爆エリアのセンサはNAMUR出力の有無を確認した
[ ] センサ出力電流定格 ≥ DI入力消費電流（並列接続時は合算）を確認した
[ ] リレーコイル直接駆動の場合はフライバックダイオードを設計に含めた
[ ] 仕様書に「DI入力：NPN/PNP両対応、DC24V」と明記した（新設PLCの場合）

根拠¶

本ページが正典の範囲¶

センサ出力タイプ（NPN＝シンク出力／PNP＝ソース出力）とPLC DI入力（ソース型＝＋COM／シンク型＝−COM）の対応関係、電流の向き、混在時の変換方針。

一次計算で検算済み¶

配線図2枚の電流の向き（NPN：PLCのDI端子→信号線→センサ内Tr→0V ／ PNP：センサ内Tr→信号線→PLCのDI端子→COM→0V）を回路として追跡し、本文・SVGの <title>・figcaption・矢印の向きが一致することを確認（2026-08-06）。
地絡時の挙動（NPN系＝信号線地絡で誤ON／PNP系＝地絡でOFF）を＋COM／−COM入力回路の電流経路から導出。

是正の記録（2026-08-06）¶

「NPN出力→シンキング（ソース型）入力」「PNP出力→ソーシング（シンク型）入力」という用語の自己矛盾（シンキング≠ソース型）を、対応表と一致する「NPN→ソース型入力（＋COM）／PNP→シンク型入力（−COM）」に是正。
「NPNはPNPより漏れ電流による誤ON検知が起きにくい」という向きの逆転した記述を撤去。信号線地絡での誤ONはむしろNPN系で起こり、PNP系は地絡でOFF（安全側）になる。漏れ電流由来の誤ONは2線式センサ固有の問題としてNPN/PNPから切り離した。
PNP出力の説明にあった「NAMUR等欧州規格準拠機器」の括弧書きを撤去（本文後段で「NAMUR出力はNPN/PNPとは別物」と明記しており内部矛盾だった）。
一次資料（カタログ）で未照合の具体型番の断定（両対応ユニット型番例・センサ型番末尾記号の例・「岩田電気」を含むメーカー別デフォルト表）を撤去し、確認方法（入力回路図・S/S端子の有無・型番一覧との突き合わせ）に置き換えた。三菱QシリーズDC入力がコモン極性別の専用型番である点・FXシリーズのS/S端子切替は広く知られた仕様だが、原本カタログ未照合のため「例」の粒度に留めた。

実務慣行（規格・法令の裏付けなし）¶

「日本製センサはNPNが多い／欧州製はPNPが多い」「国内PLCのDI標準例は＋COM結線」は市場慣行であり、規格が定めるものではない。
リレー・フォトカプラ変換のコスト目安、DI入力消費電流の目安（5〜10 mA）、センサ出力電流定格の代表値は実務目安。個別機器は必ずカタログ定格で確認する。

限界の明示¶

本ページの型番規則・デフォルト出力の記述は「傾向」であり、選定の最終確認は必ず各社最新カタログの出力回路図・入力回路図で行うこと。
NAMURセンサ（DIN EN 60947-5-6系）の詳細は本ページの射程外。

正典参照¶

DI入力ユニットの仕様・I/O割付 → PLC基礎
センサ配線・シールド処理 → 計装配線
4-20mA等の信号方式全体 → 計装基礎

照合日: 2026-08-06（配線図2枚の電流方向・地絡時挙動を回路追跡で検算し、本文・SVG・figcaptionの整合を確認。未照合の型番断定を撤去）。