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梯形圖編程基礎，常閉型光電開關的應用與接線方法

• 時間：2025-10-12 02:01:21
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設備莫名其妙停機？傳送帶上的物料檢測突然失靈？控制柜里藍光閃爍，問題卻難以定位？許多工業現場故障的根源，竟藏匿于一個常被忽略的細節——PLC梯形圖中常閉型光電開關的邏輯表達與物理接線的微妙關系。

光電開關的”常閉”本質 光電開關通過光束感知目標是否存在。

• 常開型（NO）：無遮擋時，輸出端斷開（OFF）；遮擋時，輸出端導通（ON）。
• 常閉型（NC）：無遮擋時，輸出端導通（ON）；遮擋時，輸出端斷開（OFF）。

核心重點：PLC輸入模塊的”所見即所得” PLC輸入模塊檢測的是其接線端子上的電壓狀態：

• 當端子接收到有效電壓（如24V+），模塊內部電路閉合，將該點狀態報告給CPU為 ON (或 1 / True)。
• 當端子未接收到有效電壓（0V或懸空），模塊內部電路斷開，報告為 OFF (或 0 / False)。

常閉(NC)光電開關的物理行為與PLC輸入狀態

1. 正常狀態（無遮擋）：NC開關內部導通。若其棕色線接24V+，藍色線接0V，則當藍色線連接到PLC輸入點X0時，X0端子接收到的是導通后的0V（低電平）。
2. 觸發狀態（有遮擋）：NC開關內部斷開。X0端子此時因內部斷開而呈現為懸空狀態（或通過模塊內部上拉電阻獲得高電平）。

PLC輸入模塊看到的信號與光電開關的輸出狀態是反相的：

• 光電開關輸出ON（導通）-> 輸入端子得低電平 -> PLC看到OFF
• 光電開關輸出OFF（斷開）-> 輸入端子得高電平 -> PLC看到ON

梯形圖中的邏輯轉換：物理信號與編程思維的橋梁 工程師在梯形圖中關心的常是“光電開關是否被觸發（遮擋）” 這一事件：

• 對于常開（NO） 開關，遮擋時物理輸出ON -> PLC輸入點ON。編程時直接使用對應的輸入觸點（如 X0） 代表”遮擋發生”。
• 對于常閉（NC） 開關，遮擋時物理輸出OFF -> PLC輸入點OFF。要表達”遮擋發生”這一事件，必須使用該輸入點的常閉觸點（如 -]/[- X0）。

錯誤根源：混淆物理開關狀態與事件邏輯

• 錯誤操作： 誤以為使用NC開關時，”輸出ON代表正常”，便在梯形圖中使用常開觸點(X0)，意圖在”正常時導通”。
• 災難性后果：
• 設備運行時，NC開關無遮擋，輸出ON，PLC輸入X0為OFF。此時梯形圖中的常開觸點X0處于斷開狀態（OFF）。
• 一旦開關被遮擋或有故障斷開，輸出變為OFF，PLC輸入X0變為ON。此時梯形圖中常開觸點X0神奇地閉合了！這可能導致設備在*最需要停止或報警時*反而錯誤啟動或旁路安全邏輯。

安全回路中的NC開關價值與應用 NC開關因其故障安全特性，在關鍵安全回路中備受青睞：

1. 安全門監控： 門關上時，NC按鈕或限位開關被壓住（物理導通->PLC輸入OFF）。梯形圖中使用該點的常開觸點串聯在安全回路中。門關上時觸點ON，允許運行。

• 門一打開，開關彈開（物理斷開->PLC輸入ON），梯形圖中常開觸點斷開（OFF），立即切斷安全回路停止設備。
• 若接線斷開，效果等同于門被打開（PLC輸入ON->觸點OFF->停機），符合安全原則。

1. 急停按鈕： 絕大多數急停按鈕采用NC觸點。未按下時導通（PLC輸入OFF），梯形圖中用其常開觸點串聯在主回路。按下急停，觸點物理斷開（PLC輸入ON），梯形圖中常開觸點斷開（OFF），切斷主回路。

• 急停回路斷線也會導致PLC輸入ON->觸點OFF->停機，最大程度保障安全。

正確接線與編程黃金法則

1. 聚焦狀態變化事件： 明確梯形圖中需要響應的核心事件（如”物體到達”、”安全門打開”、”急停按下”）。
2. NC開關的梯形圖觸點：

• 若要該事件發生時使能邏輯，必須使用該輸入點的常閉觸點（-]/[-）。
• 若要該事件不發生（即安全狀態）時使能邏輯，則使用常開觸點（-| |-）。

1. 物理信號層面理解： 時刻牢記PLC看到的是其輸入端子的電平狀態（高=ON, 低=OFF），而非光電開關輸出端子的原始定義。接線錯誤（如將NC的藍線誤接24V+）會徹底顛覆邏輯。
2. 強制性的標注： 在IO分配表、接線圖、梯形圖注釋中，清晰注明每個傳感器是NO還是NC類型。這是避免后期維護災難的關鍵。

案例： 自動包裝線的進料檢測使用NC型對射式光電開關。設計要求：當紙箱遮擋光束（觸發）時，應停止傳送帶。梯形圖邏輯應為：當檢測開關觸發（遮擋）時，驅動傳送帶電機的輸出Y0應立即復位（OFF）。

• 物理狀態： 遮擋 -> NC開關輸出OFF -> PLC輸入點狀態變為ON。
• 梯形圖實現： -|/|- [X0] —( Y0 )。 當X0變為ON（遮擋發生）時，其常閉觸點打開，線圈Y0失電，傳送帶停止。完全符合設計意圖。

在工業自動化領域，毫厘之差可能導致生產線癱瘓甚至安全事故。真正的高手往往勝在基礎邏輯的極致打磨。深刻理解傳感器物理特性、PLC輸入機制與梯形圖符號之間的精準映射，能讓控制系統在無聲之處構筑起最堅固的穩定防線——下一次排查疑難雜癥時，不妨先審視那枚常閉開關在梯形圖中觸點形態，或許答案就在眼前。