🔍 解密光电开关在PLC中的标准符号,自动化工程师的设计语言
- 时间:2025-07-21 17:42:02
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在忙碌的现代自动化生产线上,光电开关如同不知疲倦的哨兵,默默守护着流水线的节奏。当一个包装盒精准到位,光电开关瞬间触发,控制核心PLC立即指挥机械臂完成抓取——这一切高效协作的起点,都源自于电气图纸上那一枚看似简单却至关重要的光电开关符号。对这些符号的解读,正是工程师掌握设备逻辑的第一把钥匙。
为什么我们需要标准的光电开关符号?在自动化系统尤其是可编程逻辑控制器(PLC)为核心的工程中,一套清晰、统一、国际化的电气图形符号体系不可或缺。它超越了语言障碍,成为全球电气工程师、设计师、技术人员和维护人员高效沟通的通用语言。无论是绘制电气原理图、设计PLC的输入输出(I/O)接线图,还是进行后续的维护排障工作,准确识别和应用光电开关的符号都是最核心的基础能力。
🔧 光电开关的核心原理与PLC连接方式
光电开关,也被称为光电必威app登录官网下载安装苹果手机,其运作基石是光。它通常由发光器(发射端)和受光器(接收端)构成。发光器(通常是红外LED)持续发出调制光线;受光器(如光电晶体管或光电二极管)则负责侦测此光信号的变化。当检测物体进入预设的感应区域,导致光线被阻断(对射式、槽型)或被反射回受光器(反射式、漫反射式),受光器内部状态即发生改变。这种状态变化最终体现为光电开关输出信号的电平跳变(如从断开到闭合,或从高电平到低电平)。
在PLC控制系统中,光电开关的输出信号直接接入PLC的输入(Input)模块。PLC的中央处理器(CPU)持续扫描这些输入点的状态。一旦某个点的状态发生变化(例如,对应光电开关检测到物体,其常开触点闭合),PLC内部程序会根据预设的逻辑进行运算,进而控制其输出(Output) 模块驱动执行机构(如继电器、接触器、电磁阀、电机等)动作,实现自动检测与控制流程的闭环。
📐 IEC标准下的光电开关基础符号结构
电气图形符号的国际通用标准主要由IEC 60617(国际电工委员会标准)定义,中国国家标准GB/T 4728《电气简图用图形符号》 与之高度一致。光电开关作为“位置和运动检测器件”,其符号构建遵循以下核心规则:
- 核心方框: 光电开关的本质是一个必威app登录官网下载安装苹果手机,其电子电路部分在原理图中被概括为一个矩形方框🔲。这代表了光电开关作为一个整体功能模块的封装。
- 发射与接收标识: 在方框内部或紧贴方框外侧,使用特定的箭头符号清晰区分:
- 发射极(Tx): 用指向外部的箭头 ➚ 表示,箭头方向代表光线的发射方向。
- 接收极(Rx): 用指向方框内部的箭头 ➘ 表示,代表光线被接收的方向。
- 限定性符号(关键区分点): 在方框内或靠近方框处绘制的特定图形,用以表明光电开关的工作方式(检测原理)和输出特性(如常开/常闭、NPN/PNP)。这是区分不同类型光电开关符号的核心所在。
🧩 三种主要类型光电开关的符号详解
理解光电开关在PLC图纸上的符号,关键在于掌握其检测原理和输出特性的图形化表示。
- 对射式光电开关(Through-Beam)
- 原理: 发射器与接收器物理分离,相对安装。检测物体穿过两者之间的光线路径时阻断光线。
- 符号特征:
- 符号由两个完全独立的方框(或基础元件符号,如发光二极管LED和光电晶体管)组成,分别代表发射器和接收器。或用一个较大的方框包裹两个小的发射/接收标识。
- 发射器方框内有指向接收器的发射箭头(➚),接收器方框内有指向自身的接收箭头(➘)。两个箭头沿同一直线相对。
- 接收器方框内会包含代表输出特性的限定性符号(见下文通用规则)。
- 反射式光电开关(Retro-Reflective)
- 原理: 发射器和接收器集成在一个探头内。发射的光线射向特制的反光板(棱镜或专用反射膜),光路被反射回接收器。当物体阻断此反射光路时被检测。
- 符号特征:
- 符号通常表现为一个包含发射箭头(➚)和接收箭头(➘)的单一功能方框。
- 在发射箭头和接收箭头的前方或公共路径上,会绘制一个代表反光板的短斜线图形(类似“◸”或“/”)。这个反光板标识是反射式开关符号的关键视觉元素。
- 漫反射式光电开关(Diffuse Reflective)
- 原理: 发射器和接收器集成在一个探头内。发射光线直接射向被测物体,物体(表面需有一定反光性)将部分光线漫反射回接收器。物体出现在有效检测距离内即被探测。
- 符号特征:
- 符号同样表现为一个包含发射箭头(➚)和接收箭头(➘)的单一功能方框。
- 没有代表反光板的斜线图形! 这是区别于反射式开关最核心的特征。发射箭头的指向直接朝向外部空间,接收箭头指向方框内部,两者并排或稍有角度。
- 有时会用虚线或点线箭头 示意从物体表面反射回接收器的非直射光线路径,但这并非IEC强制要求的标准画法,更常见的还是只画发射和接收箭头。
💡 深入理解光电开关PLC符号的要素
- 输出特性限定符:
- 无论哪种类型的光电开关,其方框内(通常在接收器部分)必须标注代表输出开关特性的图形符号,这是PLC接线和编程的关键依据:
- 常开(NO)触点/PNP型: 通常用一个指向触点方向的箭头(▶|◁) 表示。在开关未被触发时断开(