🔍 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，也被称为光电传感器，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：

1. 核心方框： 光电开关的本质是一个传感器，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。
2. 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。

1. 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。

1. 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）。

1. 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。

1. 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

1. 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（