液压电器控制.答案.ppt

液压与气动技术,主讲：机电工程系廖雪梅,液压电器控制,液压-电气控制系统主要是控制电磁阀的换向。特点：响应快，动作准确，在自动化系统中应用相当广泛。,通常在设计电气回路之前，一定要先设计出液压回路，按照系统动作要求，选择采用何种形式的电磁阀来控制执行件的运动，从而设计电气回路。,在设计液压电气控制系统时，液压原理图按照习惯放置于电气原理图的上方或左侧。本章主要介绍有关电气控制的基本知识及常用电气回路的设计。,电器基本知识,电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。,继电器,继电器是一种当输入量变化到一定值时，电磁铁线圈通电励磁，吸合或断开触点，接通或断开交、直流小容量控制电路中的自动化电器。广泛应用于电力拖动、程序控制、自动调节与自动检测系统中。继电器种类繁多，常用的有电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器、温度继电器等。在液压-电气控制系统中常用的是中间继电器和时间继电器。,中间继电器,继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。,在控制电路中起信号传递、放大、翻转和分路等中继作用的继电器称为中间继电器。主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制。,中间继电器由一个线圈、一个铁芯、衔铁、复位弹簧、一组触点及端子组成，由线圈产生的磁场来接通或断开触点。当继电器线圈流过电流时，衔铁就会在电磁吸力的作用下克服弹簧压力，使常闭触点断开，常开触点闭合；当继电器线圈无电流时，电磁力消失，衔铁在返回弹簧的作用下复位，使常闭触点闭合，常开触点打开。,中间继电器符号,刀开关,作用：隔离电源，不频繁通断电路分类：按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器,1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）用作不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。,2.带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,组合开关（转换开关）,结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正或反方向的转动，带动静触头通。特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制以下电动机。,（a）外形（b）符号（c）结构,低压断路器,功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构,行程开关,行程开关又称为限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。,行程开关符号,各种行程开关,各种接近开关,按钮,控制按钮简称按钮，是一种结构简单使用广泛的手动电器。在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。,按钮符号,指示灯,指示灯在各类电器设备及电气线路中做电源指示及指挥信号、预告信号、运行信号、故障信号及其他信号的指示。,指示灯符号,电气控制回路,电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继电器及其触点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行程开关使电磁铁通电或断电，控制触点接通或断开被控制的主回路，这种回路也称为继电器控制回路。电路中的触点有常开触点和常闭触点。,电气回路图绘图原则：,电气回路图通常以一种层次分明的梯形法表示，也称梯形图。它是利用电气元件符号进行顺序控制系统设计的最常用的一种方法。梯形图表示法可分为水平梯形回路图及垂直梯形回路图两种。右图为水平型电路图，图形上下两平行线代表控制回路图的电源线，称为母线。,梯形图的绘图原则为：,1、图形上端为火线，下端为接地线。2、电路图的构成是由左而右进行。为便于读图，接线上要加上线号。3、控制元件的连接线，接于电源母线之间，且应力求直线。4、连接线与实际的元件配置无关，其由上而下，依照动作的顺序来决定。5、连接线所连接的元件均以电气符号表示，且均为未操作时的状态。,梯形图的绘图原则为：,6、在连接线上，所有的开关、继电器等的触点位置由水平电路的上侧的电源母线开始连接。7、一个梯形图网络有多个梯级组成，每个输出元素（继电器线圈等）可构成一个梯级。8、在连接线上，各种负载、如继电器、电磁线圈、指示灯等的位置通常是输出元素，要放在在水平电路的下侧。9、在以上的各元件的电气符号旁注上文字符号。,1是门电路（YES）是门电路是一种简单的通断电路，能实现是门逻辑电路。右图为是门电路，按下按钮PB，电路1导通，继电器线圈K励磁，其常开触点闭合，电路2导通，指示灯亮。若放开按钮，则指示灯熄灭。,基本电气回路,2或门电路（OR）如图所示的或门电路也称为并联电路。只要按下三个手动按钮中的任何一个开关使其闭合，就能使继电器线圈K通电。例如要求在一条自动生产线上的多个操作点可以进行作业。或门电路的逻辑方程为S=a+b+c。,3与门电路（AND）与门电路也称为串联电路。只有将按钮a、b、c同时按下，则电流通过继电器线圈K。例如一台设备为防止误操作，保证安全生产，安装了两个启动按钮，只有操作者将两个按钮同时按下时，设备才能开始运行。与门电路的逻辑方程为S=a.b.c,4自保持电路自保持电路又称为记忆电路，在各种液、气压装置的控制电路中很常用，尤其是使用单电控电磁换向阀控制液、气压缸的运动时，需要自保持回路。,互锁电路用于防止错误动作的发生，以保护设备、人员安全。如电机的正转与反转，气缸的伸出与缩回，为防止同时输入相互矛盾的动作信号，使电路短路或线圈烧坏，控制电路应加互锁功能。如图所示，按下按钮PB1，继电器线圈K1得电，第2条线上的触点K1闭合，继电器K1形成自保，第3条线上K1的常闭触点断开，此时若再按下按钮PB2，继电器线圈K2一定不会得电。同理，若先按按钮PB2，继电器线圈K2得电，继电器线圈K1也一定不会得电。,5互锁电路,液压（气动）电气控制回路设计,在设计液压（气动）电气控制系统时，应将电气控制回路和液压（气动）回路分开画，两个图上的文字符号应一致。电气控制回路的设计方法有多种，本章主要介绍直觉法和串级法。,用直觉法（经验法）设计电气回路图,用直觉法设计电气回路图即是应用液压（气动）的基本控制方法和自身的经验来设计。优点：适用于较简单的回路设计，可凭藉设计者本身的积累经验，快速的设计出控制回路。缺点：设计方法较主观，对于较复杂的控制回路不宜设计。在设计电气回路图之前，必须首先设计好液压（气动）回路，确定与电气回路图有关的主要技术参数。,用直觉法设计控制电路，必须从以下几方面考虑：,（1）分清电磁换向阀的结构差异。（2）注意动作模式。（3）对行程开关（或按钮开关）是常开触点还是常闭触点的判别。,例1：单液压自动单往复回路,利用手动按钮控制单电控两位四通电磁阀来操纵单液压缸实现单个循环。液压回路如图，动作流程如下方框图表示，依照设计步骤完成电气回路图。,设计步骤a将启动按钮1S1及继电器K置于1号线上，继电器的常开触点K及电磁阀线圈1Y1置于3号线上。这样当1S1一按下，电磁阀线圈1Y1通电，电磁阀换向，活塞前进，完成方框1，2的要求。b由于1S1为一点动按钮，手一放开，电磁阀线圈1Y1就会断电，则活塞后退。为使活塞保持前进状态，必须将继电器K所控制的常开触点接于2号线上，形成一自保电路，完成方框3的要求。c将行程开关1S3的常闭触点接于1号线上，当活塞杆压下1S3，切断自保电路，电磁阀线圈1Y1断电，电磁阀复位，活塞退回，完成方框5的要求。图中的1S2为停止按钮。,例2：单液（气）压缸自动连续往复回路,液压回路如图，动作流程如下方框图表示。依照设计步骤完成电气回路图。,设计步骤a将启动按钮1S1及继电器K1置于1号线上，继电器的常开触点K1置于2号线上并与1S1并联和1号线形成一自保电路。在火线上加一继电器K1的常开触点。这样当1S1一按下，继电器K1线圈所控制的常开触点K1闭合，3、4和5号线上才接通电源。b为得到下一次循环的开始，必须多加一个行程开关，使活塞杆退回压到1S4再次使电磁阀通电。为完成这一功能，1S4以常开触点形式接于3号线上，系统在未起动之前活塞杆压在1S4上，故1S4的起始位置是接通的。c.将前例稍加修改，即可得到电气回路图。,总结：,由上所述，使用单电控电磁阀控制液压缸运动，由于电磁阀的特性，控制电路上必须有自保电路。使用三位四通双电控带弹簧复位电磁阀？,另外：在气动回路中，常使用两位五通双电控电磁阀有记忆功能，且阀芯的切换只要一个脉冲信号即可，控制电路上不必考虑自保，电气回路的设计简单。,例3:单气缸自动单往复回路,利用手动按钮使气缸前进，到达预定位置自动后退。气动回路如图，动作流程如下方框图表示，设计完成电气回路图。,设计步骤,a将启动按钮PB1和电磁阀线圈YA1置于1号线上。当PB1一按下立即放开，线圈YA1通电，电磁阀换向，活塞前进，达到方框1、2和3的要求。b将行程开关a1以常开触点的形式和线圈YA0置于2号线上。当活塞前进压下a1时，YA0通电，电磁阀复位，活塞后退，完成方框4和5的要求。电路如图所示。,一、三位四通电磁阀的控制,现有一工作机构由双作用液压缸驱动，要求用电磁阀来控制该液压缸，实现前伸、回缩和停止动作。试画出其液压系统原理图和电器控制原理图。,任务一,如果要求该液压推出装置手动往复运动。即按下推出按钮（SB1）后液压缸将伸出，按下推出按钮（SB2）后液压缸将缩回，按下停止按钮（SB3）液压缸可在任意位置停止。,电磁铁动作表,液压系统原理图,液压元件表,电器控制原理图,电器元件表,电器控制原理图,启动,前伸,停止,回缩,启动,启动,前伸,停止,回缩,前伸,启动,前伸,停止,回缩,回缩,启动,前伸,停止,回缩,停止,启动,前伸,停止,回缩,二、液压缸往复运动控制,现有一工作机构由双作用液压缸驱动，要求用电磁阀和行程开关控制该液压缸，实现按下启动按钮液压缸往复运动，按下停止按钮液压缸停,止运动。试画出其液压系统原理图和电器控制原理图。,液压缸采用一个三位四通电磁换向阀来控制，中位系统卸荷，同时回缩速度应可调整。,电磁铁动作表,液压系统原理图,液压元件表,电器控制原理图,电器元件表,电器控制原理图,电器控制原理,电器控制原理,电器控制原理,电器控制原理,三、液压系统卸荷回路控制,设计一液压系统，由二位四通电磁换向阀控制双作用液压缸自动往复运动，要求:,液压缸的运动速度可以控制；在工作循环未开始时，液压泵卸荷。,电磁铁动