SMC气动基础培训

1、赴赴SMCSMC（广州）培训总结（广州）培训总结卢群英卢群英 彭蕾彭蕾 陈亮陈亮 黄柏材黄柏材2012-11-272012-11-27尊敬的领导、同事们：尊敬的领导、同事们： 很高兴能够有机会前往很高兴能够有机会前往SMCSMC（广州）气动（广州）气动元件有限公司进行培训，在三天的培训中，元件有限公司进行培训，在三天的培训中，我们围绕电气路控制原理学习了气动元件、我们围绕电气路控制原理学习了气动元件、气控回路、电控回路等内容，并且在操作台气控回路、电控回路等内容，并且在操作台上进行了实践。通过此次培训，我们掌握了上进行了实践。通过此次培训，我们掌握了在工业环境中进行简单的电气控制设计。在工业环

2、境中进行简单的电气控制设计。感感 言言一、气动元件及产品一、气动元件及产品四、实验操作四、实验操作二、气动控制二、气动控制三、电动控制三、电动控制压缩空气的特性压缩空气的特性 压缩空气的优点如下：适用性贮存设计和控制简单 运动的选择 经济 环境干净 安全性压缩空气也有如下不足之处： 由于空气具有可压缩性，载荷变化时运动平稳性稍差。 因工作压力低，不易获得较大的输出力或转矩。 有较大的排气噪声。 因空气无润滑性能，故在气路中有时应设置给油润滑装置。 压缩机输出： 75kW运转8小时30/相对湿度80的空气压缩至0.7MPa113升=1.8升约63瓶 实际上，压缩空气中含有这么多水分！ 气源净化的

3、必要性气源净化的必要性产生冷凝水锈配管碎屑灰尘 水分 油 碳 被污染的压缩空气大气大气空气压缩机空气压缩机配管配管压缩空气压缩空气气源净化的必要性气源净化的必要性气动系统组成气动系统组成气压过滤器（空气过滤器）空气压缩机（air compressor）后冷却器气罐（air tank）主路过滤器空气干燥机减压阀（regulator）油雾器套件 (FRL组件)残压释放用手动3通阀压力开关消音器（silencer）电磁阀（Solenoid valve）速度调整阀(速度控制阀)磁性开关空气气缸配管一、气动元件及产品一、气动元件及产品空气压缩机(air compressor后冷却器气罐(air tank

4、)主路过滤器空气干燥机空气压缩机(air compressor后冷却器气罐(air tank)主路过滤器空气干燥机降低空气温度,除水产生压缩空气稳压,除水除尘,除液态水除水气态水1 1、气源部分、气源部分螺杆式活塞式离心式空压机产生压缩空气气源净化部份后冷却器 空压机输出的压缩空气可达180，水份呈气态形式存在，后冷却器作用将压缩空气冷却至40以下，将气态水及变质油雾冷凝至液态后排除。风冷式（HAA系列）进口压缩空气100以下，处理能力较小。水冷式（HAW系列）进口压缩空气200以下，处理能力强。储存部份储气罐消除压力脉动；冷却压缩空气，分离排放水分及油分；贮存一定量压缩空气，解决短时间用气量

5、大于空压机输出量矛盾，另在突发停电或空压机故障时，维短时间供气，保证设备安全。3（千分尺）氨基甲酸乙酯 过滤材料纸滤芯 玻璃视窗 车间部份主管路过滤器（AFF）干燥器 压缩空气经过后冷却器、储气罐、主管路过滤器初步净化后，仍含有大量的气态水份，干燥器以物理、化学等各类形式进行分离排除气态水蒸气。 冷冻式IDF/IDFU系列处理能力大，常用于主管路气源处理，压力露点温度在210（大气露点-17)。在高速钻孔机、三坐标测量仪、喷漆等场合应用广泛。原理2 2、气源处理三联件、气源处理三联件在气动技术中，将空气过滤器、减压阀和油雾器三种气源处理元件组装在一起称为气动三联件，用以进入气动仪表之气源净化过

6、滤和减压至仪表供给额定的气源压力，同时还可以起到润滑的作用。三联件实物三联件符号去除主线路过滤器后面的配管中产生的异物。异物。流动流动方向方向导流板 滤芯 挡水板 杯体 保护罩 冷凝水阀 主体 如：配管中的锈渍、如：配管中的锈渍、粉末、密封材料的碎屑粉末、密封材料的碎屑过滤器（过滤器（AFAF）更换滤芯降大于等于0.1MPa或开始使用2年后更换，以两者中最先到达者为准。在外部泄漏检查或壳体、玻璃视窗受污染时，用中性洗涤剂进行清洗，壳体破损时应立即更换。压差计GD系列压力降 ： 两侧压力差堵塞检测器差压在0.1MPa以上时差压在0.05MPa以下时过滤器滤芯更换指引过滤器滤芯更换指引调整系统压力

7、，输出稳定的压力。减压阀减压阀0.5MPa0.7MPa0.4MPa0.4MPa调压弹簧隔板组件静压管（反馈孔）阀杆阀弹簧（调压）手柄设定设定力：力：弹簧弹簧力力调压弹簧产生的力调压弹簧产生的力l减压阀（调节器）的调压手柄带有锁止机构。 设定时，请解除锁止。（桔黄色标记桔黄色标记） 请在设定结束后锁止，以保证安全。l配管时，请确认进（IN）出（OUT）方向。 如果反向连接，无法正常工作。INOUT现行漏气由于阀门泄漏造成溢流泄漏 减压阀常见故障处理减压阀常见故障处理空气源空气源取下盖，卸下主阀取下盖，卸下主阀AR25漏气膜片破损 确认现象：溢流孔漏气确认现象：溢流孔漏气分解并检查主阀部的状态更换

8、或修理部件确认现象：溢流口漏气确认现象：溢流口漏气打开护罩，检查膜片状态更换、修理膜片观察窗毛细管接口阻尼膜片油量调节器油量单向阀空气单向阀结构图结构图油雾器油雾器ALAL向气动系统添加润滑油对控制、执行元件进行润滑润滑油：ISO VG32(一号透平油一号透平油)；现有大部份元件均为无油润滑，但如果加油润滑后，必须坚持使用下去；部份产品必须加油润滑，例：VP、VPA等系列，详见各类的产品说明书。气源三联件的选择气源三联件的选择计算气源三联件后面支路总的瞬时最大耗气量计算气源三联件后面支路总的瞬时最大耗气量l管道支路存在阻尼作用及各类的泄漏，因而上面计算的最大耗气量应再乘1.1倍的安全系数；l确

9、认气源前端的进气压力及设定的出口压力确认气源三联件要实现的功能、组合确认气源三联件要实现的功能、组合l按各支路动作的工序，确定最大的瞬时耗气量；l系统是否需要润滑或禁油l普通气路普通气路: :如一般的气缸驱动，建议使用油雾品如一般的气缸驱动，建议使用油雾品ALAL系列；系列；l在真空系统、在真空系统、IRIR、ITVITV、吹气、喷漆、医疗行业、洁净场合、吹气、喷漆、医疗行业、洁净场合等均使用润滑油，在压缩空气含油的状况下，应使用油雾分等均使用润滑油，在压缩空气含油的状况下，应使用油雾分离器。离器。lAF: 5 AFM：0.3 AFD：0.01l过滤器的精度直线气缸直线气缸摆动气缸摆动气缸气爪

10、气爪3 3、气缸、气缸弹簧压出弹簧压出弹簧压回弹簧压回直线气缸直线气缸单动气缸单动气缸活塞活塞（铝压铸件）（铝压铸件）（碳钢硬质镀铬）（铝合金硬质耐酸铝）（铝合金铬酸盐）（碳钢UNIQLO）（NBR）（NBR）（NBR）（NBR）缸筒 端盖 活塞 拉杆 杆侧端盖 活塞杆 活塞密封圈 缸筒密封圈 活塞杆密封圈磁石 缓冲密封圈 气缸内部结构气缸内部结构直线气缸直线气缸双动气缸双动气缸形成缓冲室缓冲缓冲室室背压上升背压上升吸收冲击缓冲环和缓冲密封圈接触（通过缓冲针阀调整排气流量）冲击的吸收冲击的吸收气缸气缸气缓冲气缓冲缓冲室 缓冲室 摆动气缸摆动气缸叶片式叶片式齿条式齿条式齿条式结构原理图齿条式结构

11、原理图上下两个活塞机械式无缸气缸机械式无缸气缸磁藕式无缸气缸磁藕式无缸气缸气动手指气动手指锁紧气缸锁紧气缸另外一些特殊气缸另外一些特殊气缸常见气动回路介绍常见气动回路介绍气动程序控制回路设计气动程序控制回路设计二、气动控制二、气动控制常用气动元件图形符号常用气动元件图形符号 序号 名称 功能 符号 1单作用气缸作直线运动弹簧自动复位 2气源带压表及过滤器3气源三联件（带调压阀）4调压阀调压气源简单气源常用气动元件图形符号常用气动元件图形符号 序号 名称 功能 符号 双作用气缸(双端可调缓冲)作直线往复运动7定位开关式两位三通阀换向8二位三通按钮阀(常开式)换向9二位三通按钮阀（常闭式)换向0滚

12、轮杠杆阀位置探测序号 名称 功能 符号 11单向滚轮杠杆阀位置探测信号消除12磁接近开关磁感应气阀13单气控两位三通换向阀换向14双压阀（与阀）逻辑与15（或）阀逻辑或16双气控二位五通阀换向常用气动元件图形符号常用气动元件图形符号 序号 名称 功能 符号 7双气控三位五通阀换向18快排气阀排气19单向节流阀控制流量20延时阀控制时间21真空发生器产生真空常用气动元件图形符号常用气动元件图形符号 回路简述回路简述根据各种不同的控制目的及控制功能的要求，经长期的实践，组成了许多气动基本回路和适用回路。1. 1.换向控制回路换向控制回路 2. 2.位置制控回路位置制控回路 3. 3.压力控制回路压

13、力控制回路 4. 4.速度控制回路速度控制回路 5. 5.同步控制回路同步控制回路 6. 6.其它控制回路其它控制回路n 回路的初始由三通阀的弹簧控制阀处于常闭状态 电磁阀得电，三通阀换向，单作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电，三通阀回到初始状态，单作用气缸活塞杆在弹簧作用下退回换向控制回路换向控制回路单作用气缸换向回路单作用气缸换向回路n 采用二位五通阀的换向控制回路 使用双电控阀具有记忆功能，电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态初始状态初始状态换向控制回路换向控制回路双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路得电得电电磁阀仍然电磁阀仍然保持在失电前保持在失电前的位置，的位置，因此气缸始终因

14、此气缸始终处于伸出状态处于伸出状态n 采用三位五通阀的换向控制回路 三种三位机能 中位封闭式 中位加压式 中位排气式换向控制回路换向控制回路双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路能使气缸定位在行程中间任何位置，但因为阀本身的泄漏，定位精度不高中位会有泄漏中位会有泄漏换向控制回路换向控制回路n 采用三位五通阀的换向控制回路 中位封闭式中位封闭式中位时进气口与两个出气口同时相通，因活塞两端作用面积不相等，故活塞杆仍然会向前伸出A1A2n 采用三位五通阀的换向控制回路 中位加压式中位加压式换向控制回路换向控制回路双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路中位时两个出气口与排气口相通气缸活塞杆可以任意推动 n

15、 采用三位五通阀的换向控制回路 中位排气式中位排气式换向控制回路换向控制回路双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路n 利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制SD1SD2AB位置控制回路位置控制回路多位置气缸回路多位置气缸回路SD1SD2ABSD1SD2ABn 利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制位置控制回路位置控制回路多位置气缸回路多位置气缸回路n 利用带锁气缸,可以实现中间定位控制SD1SD2SD3 二位三通电磁阀二位三通电磁阀SD3SD3失电，失电，带锁气缸锁紧制动；得电，带锁气缸锁紧制动；得电，制动解除制动解除位置控制回路位置控制回路带锁气缸回路带锁气缸回路n 气源压力控

16、制主要是指使空压机的输出压力保持在储气罐所允许的额定压力以下溢流阀控制气罐的最大允许压力PsPPs压力控制回路压力控制回路气源压力控制回路气源压力控制回路n 为保持稳定的性能，应提供给系统一种稳定的工作压力，该压力设定是通过三联件（F.R.L)来实现的n 在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动 采用减压阀的双压驱动回路采用减压阀的双压驱动回路压力控制回路压力控制回路双压驱动控制回路双压驱动控制回路设定较低的返回压力n 在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动 n 电磁铁得电，气缸以高压伸出n 在气动系统中，有时需要提供两

17、种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动 n 电磁铁失电，由减压阀控制气缸以较低压力返回压力控制回路压力控制回路双压驱动控制回路双压驱动控制回路n 在一些场合，需要根据工件重量的不同，设定低、中、高三种平衡压力速度控制回路速度控制回路速度调节特性速度调节特性 利用快速排气阀，减少排气背压，实现高速驱动速度控制回路速度控制回路高速驱动回路高速驱动回路n 利用高低速两个节流阀实现高低速切换n 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速SD2SD1S1S2高速低速速度控制回路速度控制回路双速驱动回路双速驱动回路SD2SD1S1S2低速n 利用高低速两个节流阀实现高低速切换n 图中节流阀S

18、1调节为高速，节流阀S2调节为低速速度控制回路速度控制回路双速驱动回路双速驱动回路SD2SD1S1S2高速n 利用高低速两个节流阀实现高低速切换n 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速速度控制回路速度控制回路双速驱动回路双速驱动回路n 利用节流阀使流入和流出执行机构的流量保持一致同步控制回路同步控制回路节流阀同步回路节流阀同步回路机械连接同步回路机械连接同步回路n 气缸的活塞杆通过齿轮齿条机构连接起来，实现同步动作齿轮齿条机构n 利用溢流阀产生缓冲背压中位时气缸下腔的压力由溢流阀设定，产生背压其它控制回路其它控制回路缓冲回路缓冲回路n 采用入口节流调速其它控制回路其它控制回路入口节入

19、口节流流调速防调速防止止起动飞起动飞出出防止起动飞出回路防止起动飞出回路n 在气缸起动前使其排气侧产生背压n 采用先导式单向阀其它控制回路其它控制回路落下防止回路落下防止回路落下防止回路落下防止回路 采用制动气缸气动程序控制回路设计气动程序控制回路设计典型气动程序控制系统图典型气动程序控制系统图指令部控制器操作部执行机构控制对象检测机构显示与报警按钮开关选择开关气控：气动控制阀、 气动逻辑元件电控：PLC、继电器压力、流量控制阀方向控制阀磁性开关、行程开关压力、流量、温度等传感器压力表、报警灯、显示屏等气缸真空吸盘电子气动元件符号与功能电子气动元件符号与功能序号 名称 功能 符号 1带定位开关

20、 常开开关 2按钮开关常开开关3带定位开关常闭开关4按钮开关常闭开关5带定位开关常闭开关6按钮开关常闭开关7灯泡灯指示三、电动控制三、电动控制电子气动元件符号与功能电子气动元件符号与功能序号 名称 功能 符号 8蜂鸣器声音指示9电磁阀线圈使电磁阀动作10继电器触点常开触点11继电器触点常闭触点12继电器触点通断转换13压力传感器感测压力14计数器计数继电器 5电子气动元件符号与功能电子气动元件符号与功能序号 名称 功能 符号 15继电器线圈使开关动作16时间继电器延时关17时间继电器延时开18电感接近开关位置探测19电容接近开关位置探测20光电接近开关位置探测21磁接近开关位置探测电控的几种方

21、式 1直接控制 2间接控制 3气动优先 4停止优先 5联锁回路 6自锁回路 7延时回路 8计数回路直接控制-点动 例1：A为单作用气缸，用单控电磁阀控制。当按钮开关PB ON，则气缸前进，当按钮开关PB OFF，则气压缸后退A。气动回路图电控回路图信号图自保回路-单控电磁阀例2：A为单作用气缸，以单控电磁阀控制。当按钮开关PB1 ON，则气压缸前进，此时放开PB1（PB1 OFF）气压缸仍保持在前位状态（自保），当按钮开关PB2 ON，则气压缸后退。气动回路图信号图电控回路图传感器位置控制例3：A为单作用气缸，以单控电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度。当按一下PB（Pulse），则气压缸慢

22、慢前进，一直到气压缸触碰到前顶点a1，则气压缸慢慢后退。气动回路图信号图电控回路图通电延时控制练习1：A为单作用气缸，以单控电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度。当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进，当气压缸触碰到前顶点a1，气压缸静止不动，3秒钟后，气压缸慢慢后退。图10-84 练习5-1信号图图10-85 练习5-1电控回路图计数器练习2：A为单作用气缸，以单控电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度。当按一下PB（Pulse），则气压缸A来回往复运动5次。当按下TB后，再按下PB，又可以重新开始。图10-86 练习5-2信号图图10-87 练习5-2电控回路图直接控制-单控电磁阀

23、例4： A为双作用气缸，以单控电磁阀控制。当按钮开关PB ON，则气缸前进A+；当按钮开关PB OFF，则气压缸后退A-。气动回路图电控回路图信号图直接控制-双控电磁阀例5：5A为双作用气缸，以双控电磁阀控制。当按钮开关PB1 ON（Pulse），则气缸前进A+；当按钮开关PB2 ON（Pulse），则气缸后退A-。 气动回路图信号图电控回路图传感器位置控制2例6：A为双作用气缸，以双控电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度。当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进；当气压缸触碰到前顶点a1，则气压缸慢慢后退。气动回路图信号图电控回路图一电控回路图二连续运动练习3：A为双作用气缸，以双控电

24、磁阀控制控制，加上节流阀调整气缸运动速度。当按一下PB1（Pulse），则气缸A来回往复运动，A+ A- A+ A- ；当按一下PB2（Pulse），则气缸停止运动。信号图气动回路图电控回路图四、实验操作四、实验操作培训台功能培训台功能提供4块培训展板，可供任意选择、搭配，可实现以下演示：气动回路控制自动往复.多点定位.节能控制.张力控制.速度控制.力平衡控制.安全控制电气控制气动逻辑自动化控制.设备顺序动作模拟.继电器逻辑自动控制.PLC编程自动控制.模拟量控制电动缸控制步进马达速度控制.电动缸定位控制P1P1培训展板培训展板 各类常见驱动元件-气缸， 可实现多位置控制。通过培训掌握：通过培

25、训掌握： 标准气缸的中间停止，气缸运动时的压力变化。 单动气缸的动作原理，简单自动往复控制系统。P1P1控制展板控制展板 各类常见控制元件，可与P1培训展板组成多种控制气动 回路。通过培训掌握：通过培训掌握：继电器逻辑自动控制、步进马 达速度控制。电动缸定位控制、PLC编程自动控制。EP1EP1培训展板培训展板 各类仪表类产品、气动机械手组合 、电动缸等，可实现多种闭环回路。 通过培训掌握：通过培训掌握： 气动机械手的模拟动作、各类 传感器的特性、电动缸/行程可读 气缸的特性。 压力开关的使用及功能、真空发生器的使用、电气比例阀的使用及特性。 EP1EP1控制展板控制展板 各类继电器、PLC、

26、触摸屏等，可以实现复杂的控制通过培训可掌握：通过培训可掌握：继电器逻辑自动控制、步进马 达速度控制。电动缸定位控制、PLC编程自动控制。操作篇操作篇应用案例应用案例 一、送料器送料器 当押下按钮开关后，送料气缸便将一件工件从送料架推进到运输带部份，按钮开关被释放后，气缸便自动缩回。动作状态停止状态如何如何 设计设计操作篇操作篇送料器送料器解决方案解决方案思考使用单思考使用单动气缸的好处动气缸的好处操作篇操作篇应用案例应用案例 二、夹具装置夹具装置 在一个钻孔的机器上，首先需要把工件夹紧，而固定工件是采用单动气缸来操作，单动气缸是靠按钮开关控制的。动作状态停止状态如何如何 设计设计操作篇操作篇夹

27、具装置夹具装置解决方案一解决方案一当按钮开关与驱动气缸距离比较远时，当按钮开关与驱动气缸距离比较远时，该如何设计？该如何设计？解决方案二解决方案二操作篇操作篇应用案例应用案例 三、双手安全装置三、双手安全装置 一个气啤的操作是靠两个按钮开关制PB1、PB2控制，而两个按钮开关必须按下方可将气啤驱动；在气缸操作过程期间，若任何其中一个按钮未被按着则气缸必须自动缩回。动作状态停止状态如何如何 设计设计操作篇操作篇双手安全装置双手安全装置解决方案一解决方案一当采用双动气缸时，该如何设计？当采用双动气缸时，该如何设计？操作篇操作篇双手安全装置双手安全装置解决方案二解决方案二思考：这样的回路设计存在什么安全隐患？思考：这样的回路设计存在什么安全隐患？当工人人为用一固物压住其中一个手动阀，另一只当工人人为用一固物压住其中一个手动阀，另一只手再进行操作，这时就有产生工伤的可能性了，手再进行操作，这时就有产生工伤的可能性了， 该如何解决？该如何解决？操作篇操作篇应用案例应用案例 四、客车门控制四、客车门控制 车门