在控制电路中，通过按动按钮发出相关的控制指令来控制接触器、继电器等电器。再由继电器、接触器等其他电器受控后的工作状态实现对主电路进行通断的控制要求。

控制按钮常分为常开（动合）按钮、常闭（动断）按钮和复合按钮

根据生产机械的移动距离发出控制指令以控制其运行方向或移动距离长短的主令电器，称为行程开关。

若将行程开关安装于生产机械行程中的某一点处，以限制其行程，则称为限位开关或位置开关。

行程开关广泛用于各类机床和起重机械中以控制其行程。其作用与按钮开关相同。只是其触点的动作不是靠手动来完成，而是利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作来接通或者分断电路，从而限定机械运动的行程、位置或改变机械运动部件的运动方向或状态，达到自动控制的目的。例如，行车运动到终端位置自动停车，工作台在指定区域内的自动往返移动，都是由运动部件运动的位置或行程来控制的，这种控制称为行程控制。

2.3.1 行程开关的结构分类1.直动式行程开关

动作原理同按钮类似，所不同的是，一个是手动；另一个则由运动部件的撞块碰撞。当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触点动作，当运动部件离开后，在弹簧作用下，其触点自动复位。

直动式行程开关结构原理图如图2-3所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的场所。

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2.滚轮式行程开关

当运动机械的挡铁（撞块）压到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一同转动，使凸轮推动撞块，当撞块碰压到一定位置时，推动微动开关快速动作。当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关复位。这种是单轮自动恢复式行程开关。而双轮旋转式行程开关不能自动复原，它是依靠运动机械反向移动时，挡铁碰撞另一滚轮将其复原。

滚轮式行程开关结构原理图如图2-4所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。注意：

滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮（羊角式）非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。

3.微动式行程开关

微动式行程开关是对操作力和行程要求很小的行程开关

行程开关的用途1.用于日常生活

行程开关的应用方面很多，很多电器里面都有它的身影。这么简单的开关能起什么作用?它主要是起连锁保护的作用。常见的例子莫过于在洗衣机和录音机（录像机）中的应用了。

在洗衣机的脱水（甩干）过程中转速很高，如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖后，再把手伸进去，很容易对人造成伤害，为了避免这种事故的发生，在洗衣机的门或盖上装了个电接点，一旦有人开启洗衣机的门或盖时，就自动把电动机断电，甚至还要靠机械办法联动，使门或盖一打开就立刻“刹车”，强迫转动着的部件停下来，免得造成人身伤害。

在录音机和录像机中，我们常常使用到快进或者倒带，磁带急速地转动，但是当到达磁带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用，不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带张力的突然增大引起动作的。2.用于工业

行程开关主要用于将机械位移转变成电信号，使电动机的运行状态得以改变，从而控制机械动作或用作程序控制。

行程开关真正的用武之地是在工业上，在那里它与其他设备配合，组成更复杂的自动化设备。

机床上有很多这样的行程开关，用它控制工件运动或自动进刀的行程，避免发生碰撞事故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向，从而得到不断的往复运动。例如，自动运料的小车到达终点碰到行程开关，接通了翻车机构，就把车里的物料翻倒出来，并且退回到起点。到达起点之后又碰到起点的行程开关，把装料机构的电路接通，开始自动装车。这样下去，就成了一套自动生产线，用不着人管，夜以继日地工作，节省了人的体力劳动。

2.4 接近开关

接近开关又称无触点行程开关，是理想的电子开关量传感器。当检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触、无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪声、抗振能力强等特点。因此，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。

2.4.1 接近开关的工作原理

接近开关是一种无接触式物体检测装置，当被测物接近其工作面并达到一定距离时，不论检测物体是运动的还是静止的，接近开关都会自动的发出物体接近而动作的信号，而不像机械式行程开关那样需要机械碰撞。

2.4.2 接近开关分类

接近开关按工作原理一般分为电感式和电容式两种。

电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁芯的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到开、关的控制作用。

电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有导体或其他介质接近感应头时，电容量增大使振荡器停振，经整形放大器输出电信号。电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。

接近开关按供电方式可分为直流型和交流型，按输出型式又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。1.两线制接近开关

两线制接近开关安装简单，接线方便；应用比较广泛，但却有残余电压和漏电流大的缺点。2.直流三线式

直流三线式接近开关的输出型有NPN和PNP两种，20世纪70年代日本产品绝大多数是NPN输出，西欧各国NPN、PNP两种输出型都有。PNP输出接近开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多，NPN输出接近开关用于控制直流继电器较多，在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。图2-6是接近开关的类型。

1.检验距离

检测电梯、升降设备的停止、启动、通过位置；检测车辆的位置，防止两物体相撞检测；检测工作机械的设定位置，移动机器或部件的极限位置；检测回转体的停止位置，阀门的开或关位置；检测气缸或液压缸内的活塞移动位置。2.尺寸控制

金属板冲剪的尺寸控制装置；自动选择、鉴别金属件长度；检测自动装卸时堆物高度；检测物品的长、宽、高和体积。3.检测物体存在与否检测生产包装线上有无产品包装箱；检测有无产品零件。

4.转速与速度控制

控制传送带的速度；控制旋转机械的转速；与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。5.计数及控制

检测生产线上流过的产品数；高速旋转轴或盘的转数计量；零部件计数。6.检测异常

检测瓶盖有无；产品合格与不合格判断；检测包装盒内的金属制品缺乏与否；区分金属与非金属零件；产品有无标牌检测；起重机危险区报警；安全扶梯自动启停。7.计量控制

产品或零件的自动计量；检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量；检测浮标控制测面高度、流量；检测不锈钢桶中的铁浮标；仪表量程上限或下限的控制；流量控制、水平面控制。

2.4.4 接近开关的选用

对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近开关，使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则：

（1）当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开关，该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测灵敏。对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低。

（2）当检测体为非金属材料时，如木材、纸张、塑料、玻璃和水等，应选用电容型接近开关。

（3）金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。

（4）对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。

接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触器

接触器主要结构由电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等组成。

接触器的工作原理（见图2-9）：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合。

接触器有关符号

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（1）接触器主触头——用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）。

（2）接触器辅助触头——用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）。

（3）接触器线圈——连接于控制电路。

继电器是一种根据电量（电压、电流等）或者非电量（温度、时间、转速、压力）等信号的变化带动触点动作，来接通或断开所控制的电路或者电器，以实现自动控制和保护电路或电器设备的电器。

它具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件的输入量（如电流、电压、频率、温度等）变化达到某一定值时，继电器动作，执行元件便接通或断开控制电路