《气动与液压系统安装与调试》 课件 职业能力 B-6-3　能设计与装调时间控制的电 - 气控制回路

职业能力B-6-3能设计与装调时间控制的电-气控制回路一、核心概念1）时间继电器：当加入（或去掉）输入的动作信号时，时间继电器输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触点动作），时间继电器是一种使用在较低电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压或较大电流的电路的电气元件。2）时间继电器根据其延时方式的不同，分为通电延时型和断电延时型。1）能描述时间继电器的作用，绘制其图形符号。2）会正确使用相关气动设备，并能根据控制要求调节时间控制参数。3）能根据控制回路图进行元件选型，能进行回路抄绘仿真，验证功能。4）能独立完成设备的调试，并进行相关故障的排除。

学习目标二、学习目标

图B6-3-1所示为气动金属薄片焊接机，通过双作用气缸活塞杆头部安装的焊接组件，对待焊薄片压紧、焊接。焊接过程中，需要活塞杆在压紧、加热保持一段时间后自行缩回。这种需要延时的控制功能，可以运用延时阀来实现。但是由于焊接需要加热，要配备相应的电源。因此，采用电路元件实现时间控制，能够利用现有电源的同时，简化气动系统的复杂度，从而提高设备的稳定性。请完成气动金属薄片焊接机电-气控制回路的设计，并在实训设备上完成该回路的安装与调试。三、工作情境四、基本知识1.时间继电器时间继电器是继电器控制中常用的定时元件，当加入（或去掉）输入的动作信号时，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触头动作），是一种使用在较低电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压或较大电流电路的电气元件。四、基本知识1.时间继电器时间继电器根据其延时方式的不同，分为通电延时型时间继电器和断电延时型时间继电器。通电延时型时间继电器获得输入信号后立即开始延时，待延时完毕，其执行部分输出信号以操纵控制电路，信号消失后，继电器立即恢复到动作前的状态。断电延时型时间继电器恰恰相反，当获得输入信号时，执行部分立即有输出信号，在输入信号消失后，继电器却需要经过一定的延时，才能恢复到动作前的状态。电子式时间继电器由于时间设置方便，定时精确，能够实时观察时间等显著优势，是目前使用的主要类型。图B6-3-2和B6-3-3所示为时间继电器及其图形符号。四、基本知识2.气动金属薄片焊接机的电-气控制回路根据焊接机的工作过程，可以将加热器和换向阀的电磁线圈1YA并联接入电路中，使气缸活塞杆伸出时加热器同步开始工作。调定的时间过后，活塞杆缩回，加热器同步停止工作。电-气控制回路图如图B6-3-4所示。

（一）操作条件五、能力训练1.元器件准备在操作前应根据任务要求制定操作计划，并参照表B6-3-1准备相应的设备和工具。

（二）安全及注意事项五、能力训练1）根据任务要求制定操作计划，合理安排任务进度，做到在规定时间内完成操作训练。2）电源为直流，注意电压等级。3）气缸安装牢靠，且活塞杆伸出时保持安全距离。4）元件安装距离合理，气管不交叉，不缠绕，气管和导线连接完毕后整理，按约10cm的间距用扎带束紧。5）气源压力设置在合理范围，一般为0.4～0.6MPa。6）打开气源，注意观察，以防管路未连接牢固而崩开。7）观察、记录回路运行情况，对设备使用中出现的问题进行分析和解决。8）完成后要先关闭气源和电源，再进行气路和电路的拆卸，拆下的元件和管路放回原位，对破损老化元件及时维护或更换。9）检查、处理气管和导线的破损情况。

（三）操作过程五、能力训练操作步骤及要求

（三）操作过程五、能力训练问题情境一如图B6-3-5所示，如果采用纯气动控制方式，应如何设计本任务中的气动控制回路？情境提示：1）活塞杆需要满足不同速度的进程、回程控制；2）活塞杆到达相应位置后，活塞杆压紧、加热的功能，需要考虑位置信号和延时功能。

（四）学习结果评价五、能力训练

（四）学习结果评价五、能力训练拓展知识

随着气动技术的普遍使用，一台机器上往往需要大量的电磁阀，由于每个阀都需要单独的连接电缆，因此如何减少连接电缆就成为一个不容忽视的问题。由于气路板方式无法实现阀的电信号传输，因此Festo公司在已解决气路简化的基础上又尝试着对电路进行简化，致力于电-气组合体—阀岛的研究，即电控部分通过一个接口方便地连接到气路板并对其上的电磁阀进行控制，不再需要对单个电磁阀独立地引出信号控制线，在减少接线工作量的同时提高操作的准确性。

阀岛（ValveTerminal）是由多个电磁阀构成的控制元件，它集成了信号输入/输出及信号的控制，犹如一个控制岛屿，如图B6-3-6所示。拓展知识

阀岛是新一代气电一体化控制元件，已从最初带多针接口的阀岛发展为带现场总线的阀岛，继而出现可编程阀岛及模块式阀岛。阀岛技术和现场总线技术相结合，不仅使电磁阀的布线变得容易，而且也大大简化了复杂系统的调试、性能检测、诊断及维护工作，使两者的优势得到充分发挥，具有广泛的应用前景。（1）带多针接口的阀岛

可编程控制器的输入和输出控制信号均通过一根带多针插头的多股电缆与阀岛相连，而传感器输出的信号则通过一根多股电缆连接到阀岛的电信号输入口上。因此，可编程控制器与电磁阀、传感器输入信号之间的接口简化为只有一个多针插头和一根多股电缆。与传统方式实现的控制系统比较可知，采用多针接口的阀岛后，系统不再需要接线盒。同时，所有电信号的处理、保护功能（如极性保护、光电隔离、防水等）都已在阀岛上实现。（2）带现场总线的阀岛

使用多针接口的阀岛使设备的接