在工业自动化控制系统中,接近开关作为一种非接触式传感器,扮演着至关重要的角色。它无需与被检测物体直接接触,通过电磁感应、电容变化或光电效应等方式,就能精确检测物体的存在或位置。对于工程师和现场维护人员而言,理解其核心的“常开”(NO)与“常闭”(NC)概念以及对应的接线和代码逻辑,是确保系统稳定可靠运行的基础。我们就以凯基特接近开关为例,深入探讨其常开常闭模式的内在逻辑、接线方式以及在PLC编程中的典型代码实现。
我们需要厘清“常开”与“常闭”的本质。这里的“常”指的是接近开关在未被触发(即检测面前无物体)时的默认状态。常开(NO)型开关,在常态下其输出回路是断开的,相当于一个打开的开关,输出信号通常为低电平(如0V或FALSE)。当有金属或其他特定材质物体进入其有效检测范围时,开关动作,输出回路闭合,输出信号变为高电平(如24V或TRUE)。相反,常闭(NC)型开关在常态下输出回路是闭合的,输出高电平信号;当被触发时,回路反而断开,输出低电平信号。选择NO还是NC,往往取决于控制系统的安全逻辑。在需要故障安全导向的场合(如安全门检测),常采用NC型,因为线路断线等故障会导致信号消失,系统可据此判断为异常并进入安全状态。
凯基特接近开关以其稳定的性能和清晰的标识,在市场上备受青睐。其产品外壳上通常会明确标注“NO”、“NC”或同时具备可切换功能。在实际接线时,常见的三线制(棕线接电源正极,蓝线接电源负极,黑线为信号输出线)接近开关,其输出逻辑即由NO/NC模式决定。对于PLC(可编程逻辑控制器)编程而言,理解这个物理信号是编写正确控制逻辑的第一步。
我们看看在PLC梯形图或结构化文本中,如何处理这两种信号。假设我们使用一个凯基特常开型接近开关来检测一个工件的到位情况,并用于启动下一道工序。
在梯形图语言中,常开(NO)型开关的物理触点特性,与我们在PLC编程中使用的“常开触点”指令概念上一致,但需要区分物理状态和逻辑状态。当开关未被触发(物理常开),其输出信号为0,则程序中对应的输入点(I0.0)的状态为“0”或“OFF”。程序中以I0.0作为条件的“常开触点”指令将不导通(因为其状态为0)。当开关被触发(物理闭合),I0.0状态变为“1”,程序中的“常开触点”I0.0则导通。对于物理上的NO开关,我们通常在程序中也使用“常开触点”指令来直接读取其触发状态,逻辑直观:有物体时导通,无物体时断开。
一个简单的示例如下:
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网络1:
| I0.0(凯基特NO接近开关) | Q0.0(执行机构) |
`
当I0.0有信号(开关被触发),线圈Q0.0得电输出。
而对于凯基特常闭型接近开关,情况则相反。其物理常态是输出信号为1(回路闭合)。当它接入PLC的输入点(I0.1)后,在未被触发时,I0.1的状态始终为“1”。如果我们希望实现“当没有物体时执行某个动作”,那么直接在程序中使用“常开触点”I0.1即可,因为无物体时I0.1=1,触点导通。但更常见且符合安全思维的做法是,无论物理开关是NO还是NC,在程序逻辑层都统一按照“检测到物体为真”的条件来编写。这时,对于物理NC开关,就需要在程序中对输入信号进行“取反”操作。
在梯形图中,可以使用“常闭触点”指令来实现逻辑取反。
`
网络1:
|/ I0.1(凯基特NC接近开关) | Q0.1(执行机构) |
`
这里的“|/”代表常闭触点。当NC开关未被触发(无物体)时,物理信号为1,I0.1=1,但经过“常闭触点”后,逻辑变为“假”(不导通),Q0.1无输出。当物体靠近触发NC开关时,物理信号变为0,I0.1=0,“常闭触点”I0.1的逻辑变为“真”(导通),从而驱动Q0.1输出。这样,我们就将物理上的“闭合变断开”转换为了程序逻辑上的“检测到物体为真”。
在结构化文本(ST)语言中,逻辑更加清晰。对于NO开关:
`
IF I0.0 THEN
Q0.0 := TRUE;
ELSE
Q0.0 := FALSE;
END_IF;
`
对于NC开关,明确取反:
`
IF NOT I0.1 THEN // 当I0.1为假(即开关被触发)时条件成立
Q0.1 := TRUE;
ELSE
Q0.1 := FALSE;
END_IF;
``
在实际应用中,凯基特接近开关的选型(NO/NC)必须结合具体工艺和安全要求。在送料系统中,用NO开关检测物料有无,信号直接用于启动传送带;在安全围栏门上,使用NC开关,一旦门被打开(开关远离金属门框,触发状态变化),信号断开,立即触发急停。清晰的代码注释也至关重要,应注明输入点对应的传感器型号、安装位置及NO/NC类型,便于后期维护。
掌握凯基特接近开关常开常闭的原理与代码实现,并非难事,关键在于理解物理信号与程序逻辑之间的映射关系。通过正确的选型和严谨的编程,可以充分发挥其可靠、耐用的特性,为自动化设备的高效、安全运行提供坚实保障。在纷繁复杂的工业现场,这份对基础细节的把握,正是工程师专业能力的体现。



















