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在自動化設(shè)備和工業(yè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,接近開關(guān)扮演著至關(guān)重要的“感知器官”角色。它們無需物理接觸就能檢測物體的存在或位置,將機械信號轉(zhuǎn)換為電信號,驅(qū)動后續(xù)的控制邏輯。對于工程師和技術(shù)人員而言,理解其核心特性——常開(NO)與常閉(NC)狀態(tài)及其在電路圖中的符號,是讀懂電氣圖紙、進行系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試以及故障排查的基本功。這看似簡單的符號,實則是控制邏輯的基石。
當(dāng)我們談?wù)摻咏_關(guān)的“常開”與“常閉”時,指的是其輸出觸點在未被觸發(fā)(即常態(tài))下的電氣狀態(tài)。常開(Normally Open,簡稱NO)觸點,在接近開關(guān)未檢測到目標(biāo)物體時,其內(nèi)部電路是斷開的,輸出端無信號;一旦目標(biāo)物體進入其感應(yīng)范圍,觸點閉合,電路導(dǎo)通,輸出高電平或負(fù)載電流。相反,常開(Normally Closed,簡稱NC)觸點,在常態(tài)下是閉合導(dǎo)通的,輸出有效信號;當(dāng)目標(biāo)物體被檢測到時,觸點反而斷開,電路被切斷,信號消失。
這兩種狀態(tài)的選擇,直接決定了控制系統(tǒng)的安全邏輯和功能實現(xiàn)。常開型接近開關(guān)是最常見的類型,其邏輯直觀:有物體,有信號。它廣泛用于普通的計數(shù)、定位、檢測存在等場合。在流水線上檢測產(chǎn)品通過,每通過一個,開關(guān)動作一次,發(fā)出一個脈沖信號。而常閉型接近開關(guān)則常常與安全回路、故障安全設(shè)計相關(guān)聯(lián)。其核心思想是“常態(tài)導(dǎo)通,異常斷開”。在重要的安全聯(lián)鎖或設(shè)備保護電路中,采用常閉觸點可以構(gòu)建“得電失安全”或“斷線檢測”邏輯。在一個安全防護門上安裝常閉型接近開關(guān),只要門處于關(guān)閉狀態(tài)(常態(tài)),開關(guān)觸點閉合,控制回路導(dǎo)通,設(shè)備允許運行;一旦門被打開(異常),觸點立即斷開,瞬間切斷控制回路,設(shè)備緊急停止,從而保障人員安全。這種設(shè)計確保了即使在信號線斷裂或開關(guān)本身出現(xiàn)斷電故障時,系統(tǒng)也會因回路斷開而進入安全狀態(tài),實現(xiàn)了故障導(dǎo)向安全的原則。
在電氣原理圖或接線圖中,接近開關(guān)的符號有明確的表示方法。一個完整的接近開關(guān)圖形符號由一個傳感器圖形(如一個菱形或方形代表感應(yīng)頭)和一組觸點符號組合而成。對于常開(NO)觸點,其符號是兩條平行的短線,在常態(tài)下是分開的;對于常閉(NC)觸點,符號也是兩條平行短線,但在常態(tài)下是用一條斜線或弧線連接在一起的,表示導(dǎo)通。旁邊會標(biāo)注“NO”或“NC”字樣,有時也會用數(shù)字代號標(biāo)識,如在PLC接線圖中,常用“3”和“4”號端子代表常開輸出,“1”和“2”號端子代表常開輸出(具體需參照產(chǎn)品手冊)。理解這些符號,就能快速在圖紙上判斷出該開關(guān)在系統(tǒng)中的邏輯角色。
以凱基特品牌的某系列電感式接近開關(guān)為例,其產(chǎn)品上會明確標(biāo)示接線方式及輸出狀態(tài)。在實際選型和應(yīng)用中,工程師必須根據(jù)控制需求謹(jǐn)慎選擇NO或NC輸出。若需要用一個信號觸發(fā)一個動作(如物體到位后啟動氣缸),通常選用NO型。若需要構(gòu)建一個連續(xù)運行的監(jiān)控信號,一旦信號消失就報警或停機(如監(jiān)控傳送帶上有無物料,防止空轉(zhuǎn)),則選用NC型可能更合適。在復(fù)雜的PLC程序中,一個物理上的常閉輸入點,在程序邏輯里可能需要用一個“常閉”觸點(指令)來讀取其常態(tài)下的“1”信號,這需要清晰的邏輯轉(zhuǎn)換思維,避免因雙重否定導(dǎo)致邏輯混亂。
掌握接近開關(guān)常開常閉符號與邏輯,不僅僅是識圖技能,更是構(gòu)建可靠、安全自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵。它要求從業(yè)者從簡單的通斷概念,深入到安全設(shè)計、故障分析和系統(tǒng)優(yōu)化的層面。下次當(dāng)你面對一張電氣圖紙時,不妨多花點時間審視那些代表接近開關(guān)的小符號,它們正在無聲地訴說著整個設(shè)備的運行邏輯與安全故事。