导语：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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