光电开关的实际应用场景

在日常应用中，光电开关经常是被接入到继电器控制回路或PLC控制回路，在这里罗列了几乎所有的光电开关接线方式。

1.光电开关在造纸断纸检测中的应用

在纸厂的断纸中，通常采用手动将纸幅打断，而经常由于一定的误差性，导致了一些不必要的卷缸和缠辊现象发生，从而影响了纸机的运行效率。这里采用了一种自动断纸检测系统，就是采用在检测点设置光电开关，在断纸位置处设置断纸气刀，然后通过PLC控制，达到自动监测断纸点位置的效果。同时设置手动或自动方式，控制气刀将纸幅在断纸点打断。

断纸监测系统的硬件组成主要有以下几个部分：

1）光电开关：现场开关元件，负责纸幅断裂信号的监测和状态输入。

2）PLC：处理断纸监测点光电开关的输入信号，对此进行编程，并输出信号给不同部位的气刀将纸幅打断，以及输出相应的信号。

3）气刀：负责将纸幅打断，以防止产生不必要的卷缸和缠缸现象，常采用气动装置。

在纸厂中常用的光电开关可以采用如图5-28所示的任意一种。纸厂所用的光电开关还应具有：电源指示、自诊断LED指示器、光敏度电位计调节旋钮、低光警告指示和密封防水等级IP65。

图5-28 断纸监测光电开关工作原理

图5-29所示是纸厂造纸生产线中分别设置的七处断纸检测点（1＃~7＃光电开关）和四处断纸气刀（No.1~No.4）。

图5-29 纸机断纸检测点和气刀位置示意图

2.光电开关在煤矿原煤车间中的应用

某煤矿原煤车间动筛系统的煤溜槽上下落差达38m，巨溜槽拐点较多，当矿井提升的煤水分含量较大时，溜槽经常发生堵塞，而巨处理难度较大，处理时间较长，经常会发生一连串的压皮带事故，不但影响了矿井的正常提升，甚至会威胁到人身安全。

在对射式红外线光电开关应用之前，由于机械式的防堵保护仅限于安装在煤流冲击不到的部位即溜槽顶部，只要溜槽发生堵塞便会从其底部一直堵到顶部，机械保护才会动作，错过了最佳处理时间，再处理起来相当困难，同时机械式的保护经常会由于煤流的冲击发生损坏，给维护带来很大的不便。现在按图5-30所示安装对射式光电开关，当溜槽下部堵塞时，即发出信号，给维护带来了时间。

在原煤系统中，破碎机中也可以安装光电开关，具体如图5-31所示，它能在破碎机转子稍微产生剧烈振动之前就会自动停车，起到了保护破碎机的作用，有效地防止了事故的进一步扩大。

3.光电开关在水泥包装计数中的应用

某水泥厂在进行包装计数时采用如图5-32所示的光电开关。

其具体工艺流程如图5-33所示。水泥袋在弯道的挡板作用下输送到装车机的皮带机上，在装车皮带机的下面距离装车工约2m处安装一对防尘对射型光电传感器。光电传感器的发射端一直不间断地发出红外线，如果传送带上有物体时，接收的传感器收不到红外线，就输出低电平信号，否则输出高电平，这样传送带上每通过一袋水泥时接收的传感器就产生一个脉冲信号，该信号进行滤波处理后，将其视为通过一袋水泥。

图5-30 对射式光电开关在溜槽中的应用

1—溜槽 2—圆柱护罩 3—活动护板 4—对射式光电开关

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图5-31 光电开关在破碎机中的应用

1—对射式光电开关 2—护罩 3—轴承座

图5-32 光电开关在包装计数中的应用

系统在开机时自动计算水泥袋通过传感器的时间，所以如果是空袋或者是其他的东西从皮带上通过时，系统可以认为是干扰源而不予处理；当在皮带上水泥出现连包现象时，系统自动计算通过的时间而自动加上连包的数值；当传感器堵塞或损坏或卡袋时，系统自动报警，在屏幕或现场提醒工作人员。

在水泥包装计数应用中，对包装计数进行了一些程序处理，如采用PLC，其工作流程如图5-34所示。

图5-33 水泥包装工艺流程

图5-34 计数的程序处理过程

4.光电开关在各类测速中的应用

转速的测量对于电动机传动控制来说非常重要，光电式测速仪在实际应用中非常普遍，它共有两种工作原理，如图5-35a所示的反射式和图5-35b所示的直射式。反射式光电转速仪是利用均匀贴在测速轴上的反光标签进行计数，而直射式光电转速仪则是利用测速轴上均匀分布的孔进行计数。

5.光电开关的其他应用

光电开关还可以用于布匹宽度检测、有无检测（见图5-36a）、两台行车安全距离的检测（见图5-36b），以及在装箱过程中的空箱检测、推出位置检测（见图5-36c）。

图5-35 光电转速仪

a）反射式 b）直射式

图5-36 光电开关的其他应用

a）布匹宽度检测、有无检测 b）两台行车安全距离检测

图5-36 光电开关的其他应用（续）

c）空箱检测、推出位置检测