气动程序控制系统.ppt

1、【例1】某一气动回路有A、B两个缸,两缸的动作顺序是：A缸前进之后B缸再前进,然后A缸后退,B缸再后退。,动作顺序A+B+A-B-的位移-步骤图,A+B+A-B-,气缸和主控阀,（1）画出A、B两个气缸及相应的双气控二位五通换向阀（主控阀）,（3） 启动按钮1S1接在A+控制线上,操作启动按钮,A缸前进（A+）,压到行程开关（行程阀）a1,发出信号使B缸前进（B+）,故行程开关（行程阀）a1和B+控制线连接。 （4） 缸前进压到行程开关（行程阀）b1发出信号,目的是使A缸后退（A-）,故行程开关（行程阀）b1和A-控制线连接。 （5） 缸后退压到行程开关（行程阀）a0,发出信号,目的是使B缸后

2、退（B-）,故a0和B-控制线连接。 以上的动作顺序图表示为 1S1 A+a1B+b1A-a0B-,（6） 按以上顺序依次画出回路图,以英文字母标出阀的名称, 并加上气源,（7） 画出全功能图,以确定是否有障碍信号,检查障碍信号时,应注意主控阀1V1和1V2两端控制口是否同时出现信号。由动作顺序可知,A+处信号由启动按钮1S1给出点动信号。A-信号则由b1给出,当b1发出信号时,A+处信号已经消失,故主控阀1V1两边不会同时有控制信号。 同理,主控阀1V2两边也不会同时有信号存在。 由动作顺序可知,本控制回路的信号元件b1、a1、a0用一般滚轮杠杆阀即可,无障碍信号。从全功能图中也可看出,启动

3、按钮1S1和行程阀b1、a1、a0在一个循环内产生的信号是没有重叠的。 完整的单一循环控制回路如图13-39所示,图中阀1S为系统气源开关。,图13-39 单一循环控制回路,（8）根据控制需要,加入辅助状况,如连续自动往复循环、 紧急停止等操作。 通常辅助状况的加入均在单一循环回路设计完成之后再考虑较为方便。如图13-39所示的单一循环控制回路,若要改成自动往复循环,则只要在B缸原点位置加入一个行程开关b0并和启动开关1S1串联,这样当B缸后退压到b0时,A缸即可前进,产生另一次循环,如图13-40所示。,图13-40 自动连续往复循环控制回路,连续自动往复循环,【例13-2】A、 B两个气缸

4、的位移-步骤图如图13-41所示,试设计其气动控制回路图。,图13-41 动作顺序A+B+B-A-的位移-步骤图,（1）画出A、B两个气缸及相应的双气控二位五通换向阀（主控阀）,按照例13-1（1）（6）的步骤,可画出气动控制回路图,如图13-42所示。 由气缸的动作顺序及图13-42可知,行程开关b0的起始位置为通路状态,故主控阀1V1的右端控制口A-在回路未操作之前一直有控制信号存在。 当按下启动按钮1S1发出短信号到左端控制口时,主控阀1V1两端控制口同时有信号,1V1无法换向,b0是障碍信号。,图13-42 使用一般滚轮杠杆阀的气动控制回路,从图13-44所示的全功能图也可看出,1S1

5、和b0信号重叠,a1和b1信号重叠。,图13-43 采用单向滚轮杠杆阀的控制回路,图13-45 采用单向滚轮杠杆阀的气动控制回路,连续自动往复循环,A+B+C+ABC,13.2.4 串级法 前述直觉法中的行程开关输出的信号往往由于执行元件（气缸）压住而无法切断,虽然可用单向滚轮杠杆阀或延时阀来消除障碍信号,但是对于较复杂的动作顺序,使用该方法不经济。 下面介绍应用串级法设计气动回路。 串级法（Cascade method）是一种控制回路的隔离法,主要是利用记忆元件作为信号的转接作用,即利用4/2双气控阀或5/2双气控阀以阶梯方式顺序连接,从而保证在任一时间只有一个组输出信号,其余组为排气状态,

6、使主控阀两侧的控制信号不同时出现,如图13-46所示。,图13-46 各级串级转换气路 二级串级转换气路； (b) 三级串级转换气路； (c) 四级串级转换气路,图13-47说明了四级串级回路中输出信号的情形。 仔细观察图13-47中的（a）、(b)、 (c)、 (d) 图,可发现每个图只有一组输出信号,其余组均为排气状态。 采用此种排列,消除障碍信号比较容易,且是建立在回路图的实际操作程序中的,是一种有规则可循的气动回路设计法。 但应注意： 在控制操作开始前,压缩空气通过串级中的所有阀。 另外,当串级中的记忆元件切换时,由该阀自身排放空气,因此,只要有一个阀动作不良,就会出现不良开关转换作用

7、。 在设计回路中,需要多少输出管路和记忆元件,要按动作顺序的分组（级）而定。 如动作顺序分为四组则要输出四条管路,记忆元件的数量则为组数减一。,图13-47 四级串级供气原理图 x1信号输入； (b) x2信号输入； (c) x3信号输入； (d) x4信号输入,【例13-3】 A、B两气缸的位移-步骤图如图13-41所示,试用串级法设计其气动回路图。 设计步骤如下： （1）按气缸动作顺序A+B+B-A-分组,分组的原则是同一组内每个英文字母只能出现一次。 分组的组数即是输出管路数。 分组的组数越少越好,即 A+B+/B-A- （2） 画出两个气缸及各自的主控阀,并标出英文符号,应注意气缸必须

8、在起始位置。 （3） 画出输出管路数及记忆元件,如图13-48所示。,图13-48 基本元件,（4） 控制信号的产生靠活塞杆驱动行程开关,行程开关按照动作顺序依次标示英文字母。 A缸前进压下行程开关a1,输出的信号使B缸前进,故a1接在B+控制线上,而A+属于第一组,a1的供气口应接在第I条输出管路上。 B缸前进压下行程开关b1,输出的信号产生换组动作,即使第I条输出管路改变为第II条输出管路供气,故b1和x2控制线连接, b1的供气口接在第I条输出管路上。 此时第I条输出管路排气,第II条输出管路和气源相通。 第II组的第一个动作为B缸后退,故直接将B-控制线接到第II条输出管路上。, B缸

9、后退压下行程开关b0,输出的信号使A缸后退,故b0接在A-控制线上。 而A-属于第二组,故b0的供气口接在第II条输出管路上。 A缸后退压下行程开关a0,输出的信号切换记忆元件使第II条输出管路排气,第I条输出管路供气,故a0应接在x1控制线上,a0的供气口则要接在第II条输出管路上。 将以上控制顺序表示为 I条输出管路 A+ a1 B+ b1 x2 II条输出管路 B- b0,a0,x1,A,（5） 按上述步骤画出气路图,并加入启动按钮1S1,由动作顺序要求知,启动按钮1S1应接在a0和第II条输出管路之间,如图13-49所示。 （6） 如有辅助情况,则在基本顺序完成之后再加入。,图13-51 位移-步骤图,A+B+B-A-C+C-,设计步骤如下： 将顺序动作分组为 A+B+/B-A-C+/C- 动作顺序分为两组,整个回路的控制顺序为 1S1 A+ a1 B+ b1 x2 第II条输出