【PLC基础知识】电工知识plc编程入门之磁性开关

磁性开关

1. 磁性开关的功能

（1） 磁性开关中的干簧管又叫磁控管是利用磁场信号来控制的一种开关元件，当无磁时电路断开，能够用来检测机械运动或电路的状态；

（2） 磁性开关不处在工作状态时，玻璃管中的两个簧片是不接触的。如果有磁性物质接近玻璃管时，在磁场的作用下，两个簧片会被磁化而互吸合在一起，从而使电路接通。当磁性物质消失后，没有外磁力的影响，两个簧片又会因为自身所具有的弹性而分开，断开电路；

（3） 磁性开关的触点通断与外部电源没有关系；

（4） 磁性开关气缸用于检测气缸行程的位置，不需再行程两端设置其他开关（如：行程开关）及其安装架，不需要在活塞杆端部设置撞块，所以使用方便、结构紧凑。可靠性高， 寿命长、成本低、开关反应时间快，故得到广泛应用；

（5） 严禁磁性开关与电源直接接通，必须同负载（如继电器等）串联使用，不然会把磁性开关烧坏。

磁性开关外形图

磁性开关外形图

磁性开关原理图

磁性开关符号

2. 磁性开关主要技术参数

可用于多点控制，节省成本、容易安装。

接点容量一般在 50W/250VAC 30W/200VDC 。

有ABS、GL、CR 国际船级认证和Ex 防爆认证选择。防护等级 IP-65 以上。

3. 磁性开关的选型

原则上在确定气缸的同时选配好相应的磁性开关，所以安装方式不需要考虑（供应商配套解决）；

磁性开关（有触点）负载电源确定（一般为 5-240VAC/DC）；

4. 磁性开关的应用实例

前后伸缩气缸位置信号

夹紧松开气缸位置信号

陈老师开讲：磁性开关应用

任务要求

1. 认识磁性开关，明白磁性开关的工作原理。

2. 掌握磁性开关的使用和安装。

知识储备

1. 磁性开关简介

在机器人教学工作站中，磁性开关用于各个气缸的位置检测。每个气缸通常配有两个磁性开关，用来检测气缸活塞杆伸出和缩回到位的位置。磁性开关的安装方式如下图所示。

磁性开关

磁性开关

磁性开关是一种非接触式的位置检测传感器，属于接近开关的一种，它通过磁铁来感应控制开关的闭合，与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装调整方便，因此使用越来越广泛。磁性开关可以准确检测气缸活塞位置，从而控制活塞的运动行程，工作时将磁场的变化转化为电信号的变化输出。

2. 磁性开关CS1-M的参数和工作原理

机器人教学工作站所用到磁性开关CS1-M系列的参数如表所示。

磁性开关CS1-M系列的参数

根据磁性开关的性能参数，机器人教学工作站选用磁性开关型号为CS1-M。

磁性开关内部结构如下图所示。

磁性开关内部结构

从内部原理图得知，当有磁性物质接近磁控开关时，使得磁性开关内部弹簧片吸紧，开关闭合，发出信号，反之，开关断开，无信号输出。

任务实施

1. 磁性开关的电气接线与检查

有接点磁簧管型磁性开关外部接线图如图所示，按照图所示将磁性开关与PLC输入端口连接。

磁簧管型磁性开关外部接线图

磁性开关电气图

在磁性开关上设置有LED灯，用于显示磁性开关的信号状态。供调试运行监视时观察。当气缸活塞靠近磁性开关，磁性开关输出动作时，输出信号“1”，LED灯亮；当气缸活塞远离磁性开关时，磁性开关不动作，输出信号“0”，LED灯不亮。

2. 磁性开关在气缸上磁的安装与调试

如下图所示，按照安装说明：将绑带缠绕在气缸外围，紧贴汽缸壁，再将紧定螺丝扣入扣孔中，调整到适当位置，拧紧紧定螺丝即可固定。

磁性开关安装图

在气缸上安装磁性开关，应根据实际需求来安装，如果安装位置不合理，会是气缸动作不正确。当气缸活塞移向磁性开关并接近一定距离，磁性开关才有“感知”,开关才会动作，通常此距离称为“检测距离”。

先把磁性开关安装在气缸上，待到气缸活动到指定位置，调整磁性开关用动作输出，用螺丝刀拧紧螺丝，固定好即可。

3. 磁性开关安装和维护的注意事项

在安装磁性开关时应注意以下几点：

（1）安装时，不得让开关受过大的冲击力，如将开关打入、抛扔等，会损坏开关；

（2）不能让磁性开关处于水或冷却液中使用；

（3）绝对不要用于有爆炸性、可燃性气体的环境中；

（4）周围有强磁场、大电流（如电焊机等）的环境中应选用耐强磁场的磁性开关；

（5）不要把连接导线和动力线（如电动机等）、高压线并在一起；

（6）磁性开关周围不要有切削末、焊渣等铁粉存在，若堆积在开关上，会使开关的磁力减弱、甚至失效；

（7）在温度循环变化较大的环境中不得使用；

（8）磁性开关的配线不能直接接到电源上，必须串接负载；

（9）负载电压和最大负载电流都不要超过磁性开关的最大允许容量，否则其寿命会大大降低；

（10）从安全考虑，两磁性开关的间距应比最大磁滞距离大3mm；

（11）两个以上带磁性开关的气缸平行，使用时，为防止磁性体移动的相互干扰，影响检测精度，两缸筒间距离一般应大于40mm；

（12）对于直流电，棕色线接＋极，蓝线－极，若带指示灯，当开关吸合时，指示灯亮；若接反，开关动作，但指示灯不亮；

（13）因磁性开关有个动作范围，故安装磁性开关的气缸存在一个最小行程，若气缸行程太小则会出现开关不能断开的现象；

（14）接入PLC使用时，接线如下：

PLC接线图

磁性开关在定期维护检查下面几点，以防开关误动作：

（1）感应开关的小螺钉变化时应防止感应开关松动或位置发生偏移；如果已经发生偏移，应重新调整到正确的位置后再紧固小螺钉。

（2）检查导线有无损伤导线损伤会造成绝缘不良或导线断路。如果发现导线破损，应更换开关或修复导线。

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