簡(jiǎn)介:液壓與氣動(dòng)技術(shù)第八單元電氣動(dòng)程序控制系統(tǒng),宋志剛2005-6-20,2024年3月31日星期日,教學(xué)內(nèi)容,電氣控制的基本知識(shí)電氣回路圖繪圖原則基本電氣回路(重點(diǎn))電氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì)(難點(diǎn)),,,,,2024年3月31日星期日,電氣氣動(dòng)控制系統(tǒng)主要是控制電磁閥的換向,其特點(diǎn)是響應(yīng)快,動(dòng)作準(zhǔn)確,在氣動(dòng)自動(dòng)化應(yīng)用中相當(dāng)廣泛。電氣氣動(dòng)控制回路圖包括氣動(dòng)回路和電氣回路兩部分。氣動(dòng)回路一般指動(dòng)力部分,電氣回路則為控制部分。通常在設(shè)計(jì)電氣回路之前,一定要先設(shè)計(jì)出氣動(dòng)回路,按照動(dòng)力系統(tǒng)的要求,選擇采用何種形式的電磁閥來控制氣動(dòng)執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng),從而設(shè)計(jì)電氣回路。在設(shè)計(jì)中氣動(dòng)回路圖和電氣回路圖必須分開繪制。在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,氣動(dòng)回路圖按照習(xí)慣放置于電氣回路圖的上方或左側(cè)。本章主要介紹有關(guān)電氣控制的基本知識(shí)及常用電氣回路的設(shè)計(jì)。,0緒論,,,,,2024年3月31日星期日,電氣控制回路主要由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器及其觸點(diǎn)、電磁鐵線圈等組成。通過按鈕或行程開關(guān)使電磁鐵通電或斷電,控制觸點(diǎn)接通或斷開被控制的主回路,這種回路也稱為繼電器控制回路。電路中的觸點(diǎn)有常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。,1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,2024年3月31日星期日,1.控制繼電器控制繼電器是一種當(dāng)輸入量變化到一定值時(shí),電磁鐵線圈通電勵(lì)磁,吸合或斷開觸點(diǎn),接通或斷開交、直流小容量控制電路中的自動(dòng)化電器。它被廣泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)、程序控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中。控制繼電器種類繁多,常用的有電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器、溫度繼電器等。在電氣氣動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的是中間繼電器和時(shí)間繼電器。圖131所示為中間繼電器的外形圖。,1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,2024年3月31日星期日,圖131中間繼電器外形圖圖132中間繼電器原理圖,1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,,,2024年3月31日星期日,(1)中間繼電器(RELAY)中間繼電器由一個(gè)線圈、一個(gè)鐵芯、銜鐵、復(fù)位彈簧、一組觸點(diǎn)及端子組成,如圖132所示,由線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)來接通或斷開觸點(diǎn)。當(dāng)繼電器線圈流過電流時(shí),銜鐵就會(huì)在電磁吸力的作用下克服彈簧壓力,使常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合;當(dāng)繼電器線圈無電流時(shí),電磁力消失,銜鐵在返回彈簧的作用下復(fù)位,使常閉觸點(diǎn)閉合,常開觸點(diǎn)打開,圖133為其線圈及觸點(diǎn)符號(hào)。繼電器線圈消耗電力很小,故用很小的電流通過線圈即可使電磁鐵激磁,而其控制的觸點(diǎn),可通過相當(dāng)大的電壓電流,此乃所謂繼電器觸點(diǎn)的容量放大機(jī)能。,1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,2024年3月31日星期日,圖133繼電器線圈及觸點(diǎn)符號(hào),1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,,2024年3月31日星期日,(2)時(shí)間繼電器(TIMER)時(shí)間繼電器目前在電氣控制回路中應(yīng)用非常廣泛。它與中間繼電器相同之處是由線圈與觸點(diǎn)構(gòu)成,而不同的是當(dāng)輸入信號(hào)時(shí),電路中的觸點(diǎn)經(jīng)過一定時(shí)間后才閉合或斷開。按照其輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作形式分為以下兩種(見圖134)①延時(shí)閉合繼電器(ONDELAYTIMER)當(dāng)繼電器線圈流過電流時(shí),經(jīng)過預(yù)置時(shí)間延時(shí),繼電器觸點(diǎn)閉合;當(dāng)繼電器線圈無電流時(shí),繼電器觸點(diǎn)斷開。②延時(shí)斷開繼電器(OFFDELAYTMER)當(dāng)繼電器線圈流過電流時(shí),繼電器觸點(diǎn)閉合;當(dāng)繼電器線圈無電流時(shí),經(jīng)過預(yù)置時(shí)間延時(shí),繼電器觸點(diǎn)斷開。,1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,,2024年3月31日星期日,(1)時(shí)間繼電器(TIMER),1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,,,2024年3月31日星期日,(1)時(shí)間繼電器(TIMER),1、常用電氣元件基本符號(hào),,,,,,,2024年3月31日星期日,電氣回路圖通常以一種層次分明的梯形法表示,也稱梯形圖。它是利用電氣元件符號(hào)進(jìn)行順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最常用的一種方法。梯形圖表示法可分為水平梯形回路圖及垂直梯形回路圖兩種。如圖135所示為水平型電路圖,圖形上下兩平行線代表控制回路圖的電源線,稱為母線。,2、電氣回路圖繪圖原則,,,,,,,2024年3月31日星期日,梯形圖的繪圖原則為1、圖形上端為火線,下端為接地線。2、電路圖的構(gòu)成是由左而右進(jìn)行。為便于讀圖,接線上要加上線號(hào)。3、控制元件的連接線,接于電源母線之間,且應(yīng)力求直線。4、連接線與實(shí)際的元件配置無關(guān),其由上而下,依照動(dòng)作的順序來決定。5、連接線所連接的元件均以電氣符號(hào)表示,且均為未操作時(shí)的狀態(tài)。6、在連接線上,所有的開關(guān)、繼電器等的觸點(diǎn)位置由水平電路的上側(cè)的電源母線開始連接。7、一個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)梯級(jí)組成,每個(gè)輸出元素(繼電器線圈等)可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)。8、在連接線上,各種負(fù)載、如繼電器、電磁線圈、指示燈等的位置通常是輸出元素,要放在在水平電路的下側(cè)。9、在以上的各元件的電氣符號(hào)旁注上文字符號(hào)。,,,2、電氣回路圖繪圖原則,,,,,2024年3月31日星期日,1.是門電路(YES)是門電路是一種簡(jiǎn)單的通斷電路,能實(shí)現(xiàn)是門邏輯電路。圖136為是門電路,按下按鈕PB,電路1導(dǎo)通,繼電器線圈K勵(lì)磁,其常開觸點(diǎn)閉合,電路2導(dǎo)通,指示燈亮。若放開按鈕,則指示燈熄滅。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,2.或門電路(OR)如圖137所示的或門電路也稱為并聯(lián)電路。只要按下三個(gè)手動(dòng)按鈕中的任何一個(gè)開關(guān)使其閉合,就能使繼電器線圈K通電。例如要求在一條自動(dòng)生產(chǎn)線上的多個(gè)操作點(diǎn)可以進(jìn)行作業(yè)?;蜷T電路的邏輯方程為SABC。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,3.與門電路(AND)如圖138所示的與門電路也稱為串聯(lián)電路。只有將按鈕A、B、C同時(shí)按下,則電流通過繼電器線圈K。例如一臺(tái)設(shè)備為防止誤操作,保證安全生產(chǎn),安裝了兩個(gè)啟動(dòng)按鈕,只有操作者將兩個(gè)氣動(dòng)按鈕同時(shí)按下時(shí),設(shè)備才能開始運(yùn)行。與門電路的邏輯方程為SABC,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,4.自保持電路自保持電路又稱為記憶電路,在各種液、氣壓裝置的控制電路中很常用,尤其是使用單電控電磁換向閥控制液、氣壓缸的運(yùn)動(dòng)時(shí),需要自保持回路。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,5.互鎖電路互鎖電路用于防止錯(cuò)誤動(dòng)作的發(fā)生,以保護(hù)設(shè)備、人員安全。如電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),氣缸的伸出與縮回,為防止同時(shí)輸入相互矛盾的動(dòng)作信號(hào),使電路短路或線圈燒壞,控制電路應(yīng)加互鎖功能。如圖1310所示,按下按鈕PB1,繼電器線圈K1得電,第2條線上的觸點(diǎn)K1閉合,繼電器K1形成自保,第3條線上K1的常閉觸點(diǎn)斷開,此時(shí)若再按下按鈕PB2,繼電器線圈K2一定不會(huì)得電。同理,若先按按鈕PB2,繼電器線圈K2得電,繼電器線圈K1也一定不會(huì)得電。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,6.延時(shí)電路隨著自動(dòng)化設(shè)備的功能和工序越來越復(fù)雜,各工序之間需要按一定的時(shí)間緊密巧妙地配合,要求各工序時(shí)間可在一定時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié),這需要利用延時(shí)電路來加以實(shí)現(xiàn)。延時(shí)控制分為兩種,即延時(shí)閉合和延時(shí)斷開。如圖1311A為延時(shí)閉合電路,當(dāng)按下開關(guān)PB后,延時(shí)繼電器T開始計(jì)時(shí),經(jīng)過設(shè)定的時(shí)間后,時(shí)間繼電器觸點(diǎn)閉合,電燈點(diǎn)亮。放開PB后,繼電器T立即斷開,電燈熄滅。圖1311B為延時(shí)斷開電路,當(dāng)按下開關(guān)PB后,時(shí)間繼電器T的觸點(diǎn)也同時(shí)接通,電燈點(diǎn)亮,當(dāng)放開PB后,延時(shí)斷開繼電器開始計(jì)時(shí),到規(guī)定時(shí)間后,時(shí)間繼電器觸點(diǎn)T才斷開,電燈熄滅。,3、基本電氣回路,,,,,,,2024年3月31日星期日,(A)延時(shí)閉合(B)延時(shí)斷開圖1311延時(shí)電路,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月31日星期日,在設(shè)計(jì)電氣氣動(dòng)程序控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)將電氣控制回路和氣動(dòng)動(dòng)力回路分開畫,兩個(gè)圖上的文字符號(hào)應(yīng)一致,以便對(duì)照。電氣控制回路的設(shè)計(jì)方法有多種,本章主要介紹直覺法和串級(jí)法。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,2024年3月31日星期日,1.用直覺法(經(jīng)驗(yàn)法)設(shè)計(jì)電氣回路圖用直覺法設(shè)計(jì)電氣回路圖即是應(yīng)用氣動(dòng)的基本控制方法和自身的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)。是用此方法設(shè)計(jì)控制電路的優(yōu)點(diǎn)是適用于較簡(jiǎn)單的回路設(shè)計(jì),可憑藉設(shè)計(jì)者本身的積累經(jīng)驗(yàn),快速的設(shè)計(jì)出控制回路。但此方法的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)方法較主觀,對(duì)于較復(fù)雜的控制回路不宜設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)電氣回路圖之前,必須首先設(shè)計(jì)好氣動(dòng)動(dòng)力回路,確定與電氣回路圖有關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)。在氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)中常用的主控閥有單電控兩位三通換向閥、單電控兩位五通換向閥、雙電控兩位五通換向閥、雙電控三位五通換向閥四種。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,2024年3月31日星期日,用直覺法設(shè)計(jì)控制電路,必須從以下幾方面考慮(1)分清電磁換向閥的結(jié)構(gòu)差異。(2)注意動(dòng)作模式。(3)對(duì)行程開關(guān)(或按鈕開關(guān))是常開觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)的判別。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,2024年3月31日星期日,(1)用兩位五通單電控電磁換向閥控制單氣缸運(yùn)動(dòng)例131單氣缸自動(dòng)單往復(fù)回路利用手動(dòng)按鈕控制單電控兩位五通電磁閥來操縱單氣缸實(shí)現(xiàn)單個(gè)循環(huán)。動(dòng)力回路如圖1312(A),動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1312(B)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,(1)用兩位五通單電控電磁換向閥控制單氣缸運(yùn)動(dòng)例131單氣缸自動(dòng)單往復(fù)回路利用手動(dòng)按鈕控制單電控兩位五通電磁閥來操縱單氣缸實(shí)現(xiàn)單個(gè)循環(huán)。動(dòng)力回路如圖1312(A),動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1312(B)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟A.將啟動(dòng)按鈕PB1及繼電器K置于1號(hào)線上,繼電器的常開觸點(diǎn)K及電磁閥線圈YA置于3號(hào)線上。這樣當(dāng)PB1一按下,電磁閥線圈YA通電,電磁閥換向,活塞前進(jìn),完成方框1,2的要求。如圖1312(B)的1和3號(hào)線。B.由于PB1為一點(diǎn)動(dòng)按鈕,手一放開,電磁閥線圈YA就會(huì)斷電,則活塞后退。為使活塞保持前進(jìn)狀態(tài),必須將繼電器K所控制的常開觸點(diǎn)接于2號(hào)線上,形成一自保電路,完成方框3的要求。如圖1312(B)的2號(hào)線。C.將行程開關(guān)A1的常閉觸點(diǎn)接于1號(hào)線上,當(dāng)活塞桿壓下A1,切斷自保電路,電磁閥線圈YA斷電,電磁閥復(fù)位,活塞退回,完成方框5的要求。圖1312(B)中的PB2為停止按鈕。②動(dòng)作說明A.將啟動(dòng)按鈕PB1按下,繼電器線圈K通電,控制2和3號(hào)線上所控制得常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K自保,同時(shí)3號(hào)線接通,電磁閥線圈YA通電,活塞前進(jìn)?;钊麠U壓下行程開關(guān)A1,切斷自保電路,1和2號(hào)線斷路,繼電器線圈K斷電,K所控制的觸點(diǎn)恢復(fù)原位。同時(shí)3號(hào)線斷路,電磁閥線圈YA斷電,活塞后退。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,例132單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路動(dòng)力回路如圖1313(A),動(dòng)作流程如下方框圖表示。依照設(shè)計(jì)步驟完成1313(B)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,2024年3月31日星期日,例132單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路動(dòng)力回路如圖1313(A),動(dòng)作流程如下方框圖表示。依照設(shè)計(jì)步驟完成1313(B)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟A.將啟動(dòng)按鈕PB1及繼電器K1置于1號(hào)線上,繼電器的常開觸點(diǎn)K1置于2號(hào)線上并與PB1并聯(lián)和1號(hào)線形成一自保電路。在火線上加一繼電器K1的常開觸點(diǎn)。這樣當(dāng)PB1一按下,繼電器K1線圈所控制的常開觸點(diǎn)K1閉合,3、4和5號(hào)線上才接通電源。B.為得到下一次循環(huán)的開始,必須多加一個(gè)行程開關(guān),使活塞桿退回壓到A0再次使電磁閥通電。為完成這一功能,A0以常開觸點(diǎn)形式接于3號(hào)線上,系統(tǒng)在未起動(dòng)之前活塞桿壓在A0上,故A0的起始位置是接通的。C由圖1312B稍加修改,即可得到電氣回路圖1313(B)。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,②動(dòng)作說明A.啟動(dòng)按鈕PB1按下,繼電器線圈K1通電,2號(hào)線和火線上的K1所控制得常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K1形成自保。B.3號(hào)線接通,繼電器K2通電,4和5號(hào)線上的繼電器K2的常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K2形成自保。C.5號(hào)線接通,電磁閥線圈YA通電,活塞前進(jìn)。D.當(dāng)活塞桿壓下A1時(shí),繼電器線圈K2斷電,K2所控制的常開觸點(diǎn)恢復(fù)原位,繼電器K2的自保電路斷開,4和5號(hào)線斷路,電磁閥線圈YA斷電,活塞后退。E.活塞退回壓下A0時(shí),繼電器線圈K2又通電,電路動(dòng)作由B開始。F.如按下PB2,則繼電器線圈K1和K2斷電,活塞后退。PB2為急?;蚝笸税粹o。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,例133單氣缸延時(shí)單往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路動(dòng)力回路如圖1314(A),位移步驟圖如圖1314(B),動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1314(C)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,2024年3月31日星期日,例133單氣缸延時(shí)單往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路動(dòng)力回路如圖1314(A),位移步驟圖如圖1314(B),動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1314(C)所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟A.將啟動(dòng)按鈕PB1及繼電器K置于1號(hào)線上,繼電器的常開觸點(diǎn)K及電磁閥線圈YA置于4號(hào)線上,這樣當(dāng)PB1一按下,電磁閥線圈通電,完成方框1和2的要求。B.當(dāng)PB1松開,電磁閥線圈YA斷電,活塞后退。為使活塞保持前進(jìn),必須將繼電器K的常開觸點(diǎn)接于2號(hào)線上,且和PB1并聯(lián),和1號(hào)線構(gòu)成一自保電路,從而完成方框3的要求。C.將行程開關(guān)A1的常開觸點(diǎn)和定時(shí)器線圈T連接于3號(hào)線上。當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下A1時(shí),定時(shí)器動(dòng)作,計(jì)時(shí)開始,如此完成方框4的要求。D.定時(shí)器T的常閉觸點(diǎn)接于1號(hào)線上。當(dāng)定時(shí)器動(dòng)作,計(jì)時(shí)終止,定時(shí)器的觸點(diǎn)T斷開,電磁閥線圈YA斷電,活塞后退,從而完成方框5、6和7的要求。如圖1314(C)所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,②動(dòng)作說明A.按下按鈕PB1,繼電器線圈K通電,2和4號(hào)線上K所控制的常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K形成自保。且4號(hào)通路,電磁鐵線圈YA通電,活塞前進(jìn)。B.活塞桿壓下A1,定時(shí)器動(dòng)作,經(jīng)過設(shè)定時(shí)間T,定時(shí)器所控制的常閉觸點(diǎn)斷開,繼電器K斷電,繼電器所控制的觸點(diǎn)復(fù)位。C4號(hào)線開路,電磁鐵線圈YA斷電,活塞后退。D活塞桿一離開A1,定時(shí)器線圈T斷電,其所控制的常閉觸點(diǎn)復(fù)位。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,總結(jié)用兩位五通雙電控電磁換向閥控制單氣缸運(yùn)動(dòng)由上所述,使用單電控電磁閥控制氣缸運(yùn)動(dòng),由于電磁閥的特性,控制電路上必須有自保電路。而兩位五通雙電控電磁閥有記憶功能,且閥芯的切換只要一個(gè)脈沖信號(hào)即可,控制電路上不必考慮自保,電氣回路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例134單氣缸自動(dòng)單往復(fù)回路利用手動(dòng)按鈕使氣缸前進(jìn),到達(dá)預(yù)定位置自動(dòng)后退。動(dòng)力回路如圖1315A,動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1315B所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,例134單氣缸自動(dòng)單往復(fù)回路利用手動(dòng)按鈕使氣缸前進(jìn),到達(dá)預(yù)定位置自動(dòng)后退。動(dòng)力回路如圖1315A,動(dòng)作流程如下方框圖表示,依照設(shè)計(jì)步驟完成1315B所示電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,例134單氣缸自動(dòng)單往復(fù)回路①設(shè)計(jì)步驟A.將啟動(dòng)按鈕PB1和電磁閥線圈YA1置于1號(hào)線上。當(dāng)PB1一按下立即放開,線圈YA1通電,電磁閥換項(xiàng),活塞前進(jìn),達(dá)到方框1、2和3的要求。B.將行程開關(guān)A1以常開觸點(diǎn)的形式和線圈YA0置于2號(hào)線上。當(dāng)活塞前進(jìn)壓下A1時(shí),YA0通電,電磁閥復(fù)位,活塞后退,完成方框和5的要求。電路如圖1315(B)所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例135單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例135單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例135單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路①設(shè)計(jì)步驟A.將啟動(dòng)按鈕PB1和繼電器線圈K置于1號(hào)線上,K所控制的常開觸點(diǎn)接與2號(hào)線上。當(dāng)按下PB1后立即放開,2號(hào)線上K的常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K自保,則3和4號(hào)線有電。B.電磁鐵線圈YA1置于3號(hào)線上。當(dāng)按下PB1,線圈YA1通電,電磁閥換項(xiàng),活塞前進(jìn),完成方框1、2和3的要求。C.行程開關(guān)A1以常開觸點(diǎn)的形式和電磁鐵線圈YA0接于4號(hào)線上。當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下A1時(shí),線圈YA0通電,電磁閥復(fù)位,氣缸活塞后退,完成方框4的要求。D.為得到下一次循環(huán),必須加一個(gè)起始行程開關(guān)A0,使活塞桿后退,壓下A0時(shí),將信號(hào)傳給線圈YA1,使YA1再通電。為完成此項(xiàng)工作,A0以常開觸電的形式接與3號(hào)線上。系統(tǒng)在未啟動(dòng)之前,活塞在起始點(diǎn)位置,A0被活塞桿壓住,故其起始狀態(tài)為接通狀態(tài)。PB2為停止按鈕。電路如圖1316(B)所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例135單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例135單氣缸自動(dòng)連續(xù)往復(fù)回路②動(dòng)作說明A.按下PB1,繼電器線圈K通電,2號(hào)線上的繼電器常開觸點(diǎn)閉合,繼電器K形成自保,且3號(hào)線接通,電磁鐵線圈YA1通電,活塞前進(jìn)。B.當(dāng)活塞桿一離開A0,電磁鐵線圈YA1通電即斷電。C.當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下A1時(shí),4號(hào)線接通,電磁鐵線圈YA0通電,活塞退回。當(dāng)活塞桿后退壓下A0時(shí),3號(hào)線又接通,電磁鐵線圈YA1再次通電,第二個(gè)循環(huán)開始。圖1316(B)所示電路圖的缺點(diǎn)是當(dāng)活塞前進(jìn)時(shí),按下停止按鈕PB2,活塞桿前進(jìn)且壓在形成開關(guān)A1上,活塞無法退回起始位置。為使按下停止按鈕PB2,無論活塞處于前進(jìn)還是后退狀態(tài),均能使活塞馬上退回起始位置。將按鈕開關(guān)PB2換成按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān),其電路圖如圖1317所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,2用串級(jí)法設(shè)計(jì)電氣回路圖以上用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)電氣回路圖,對(duì)于復(fù)雜的電路容易出錯(cuò)。本節(jié)介紹串級(jí)法設(shè)計(jì)電氣回路,其大原則與前述設(shè)計(jì)純氣動(dòng)控制回路相類似。用串級(jí)法設(shè)計(jì)電氣回路并不能保證使用最少的繼電器,但卻能提供一種方便而有規(guī)則可依的方法。根據(jù)此法設(shè)計(jì)的回路易懂,可不必借助位移-步驟圖來分析其動(dòng)作,可減少對(duì)設(shè)計(jì)技巧和經(jīng)驗(yàn)的依賴。用串級(jí)法既適用于雙電控電磁閥也適用于單電控電磁閥控制的電氣回路。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,用串級(jí)法設(shè)計(jì)電氣回路的基本步驟如下①畫出氣動(dòng)動(dòng)力回路圖,按照程序要求確定行程開關(guān)位置,并確定使用雙電控電磁閥或單電控電磁閥。②按照氣缸動(dòng)作的順序分組。③根據(jù)各氣缸動(dòng)作的位置,決定其行程開關(guān)。④根據(jù)第3步驟畫出電氣回路圖。⑤加入各種控制繼電器和開關(guān)等輔助元件。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,(1)使用雙電控電磁閥的電氣回路圖設(shè)計(jì)如前所述的氣路設(shè)計(jì)串級(jí)法,氣缸的動(dòng)作順序經(jīng)分組后,在任意時(shí)間,只有其中某一組在動(dòng)作狀態(tài)中,如此可避免雙電控電磁閥因誤動(dòng)作而導(dǎo)致通電,其詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟如下①寫出氣缸的動(dòng)作順序并分組,分組的原則使每個(gè)氣缸的動(dòng)作在每組中僅出現(xiàn)一次,即同一組中氣缸的英文字母代號(hào)不得重復(fù)出現(xiàn)。②每一組用一個(gè)繼電器控制其動(dòng)作,且在任意時(shí)間,僅其中一組繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)中。③第一組繼電器由啟動(dòng)開關(guān)串聯(lián)最后一個(gè)動(dòng)作所觸動(dòng)的行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)控制,并形成自保。④各組的輸出動(dòng)作按照各氣缸的運(yùn)動(dòng)位置及所觸動(dòng)的行程開關(guān)確定,并按順序完成回路設(shè)計(jì)。⑤第二組和后續(xù)各組繼電器由前一組氣缸最后觸動(dòng)的行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)串聯(lián)前一組繼電器的常開觸點(diǎn)控制,并形成自保。由此可避免行程開關(guān)被觸動(dòng)一次以上而產(chǎn)生錯(cuò)誤的順序動(dòng)作,或是不按正常順序觸動(dòng)行程開關(guān)造成的影響。⑥每一組繼電器的自?;芈酚上乱唤M繼電器的常閉觸點(diǎn)切斷,但最后一組繼電器除外。最后一組繼電器的自?;芈肥怯勺詈笠粋€(gè)動(dòng)作完成時(shí)所觸動(dòng)的形成開關(guān)的常閉觸點(diǎn)切斷。⑦如有動(dòng)作兩次以上的電磁鐵線圈,必須在其動(dòng)作回路上串聯(lián)該動(dòng)作所屬組別的繼電器的常開觸點(diǎn),以避免逆向電流造成不正確的繼電器或電磁線圈被激磁。通常如將動(dòng)作順序分成兩組,只需用一個(gè)繼電器,(一組用繼電器常開觸點(diǎn),一組用繼電器常閉觸點(diǎn));如將動(dòng)作順序分成3組以上,則每一組用一個(gè)繼電器控制,在任意時(shí)間,只有一個(gè)繼電器通電。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,例136A、B兩缸的動(dòng)作順序?yàn)锳BBA,兩缸的位移步驟圖如圖1318(A),其動(dòng)力回路如圖1318(B),試設(shè)計(jì)其電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟A將兩缸的動(dòng)作按順序分組,如圖1318(C)。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟B.由于動(dòng)作順序只分成兩組,故只用1個(gè)繼電器控制即可。第1組由繼電器常開觸點(diǎn)控制,第2組由繼電器常閉觸點(diǎn)控制。C.首先建立啟動(dòng)回路。將啟動(dòng)按鈕PB1和繼電器線圈K1置于1號(hào)線上,繼電器K1的常開觸點(diǎn)置于2號(hào)線上且和啟動(dòng)按鈕并聯(lián)。這樣,當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕PB1,繼電器線圈K1通電并自保。D.第1組的第一個(gè)動(dòng)作為A缸伸出,故將K1的常開觸點(diǎn)和電磁線圈YA1串聯(lián)于3號(hào)線上。這樣,當(dāng)K1通電,A缸即伸出。電路如圖1319(A)所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟E.當(dāng)A缸前進(jìn)壓下行程開關(guān)A1時(shí),發(fā)信號(hào)使B缸伸出,故將A1的常開觸點(diǎn)和電磁線圈YB1串聯(lián)于4號(hào)線上且和電磁線圈YA1并聯(lián)。電路如圖1319(B)所示。F.當(dāng)B缸伸出壓下行程開關(guān)B1,產(chǎn)生換組動(dòng)作(由1換到2),即線圈K1斷電,故必須將B1的常閉觸點(diǎn)接于1號(hào)線上。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟G.第2組的第一個(gè)動(dòng)作為B,故將K1的常閉觸點(diǎn)和電磁線圈YB0串聯(lián)于5號(hào)線上。電路如圖1319(C)所示。H.當(dāng)B缸縮回壓下行程開關(guān)B0時(shí),使A缸縮回,故將B0的常開觸點(diǎn)和電磁線圈YA0串聯(lián)且和電磁線圈YB0并聯(lián)。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟I.將行程開關(guān)A0的常開觸點(diǎn)接于5號(hào)線上,目的是防止在未按下啟動(dòng)按鈕PB1前,電磁線圈YA0和YB0通電。J.完成電路如圖1319(D)所示。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,②動(dòng)作說明A.按下啟動(dòng)按鈕,繼電器K1通電,2和3號(hào)線上K1所控制的常開觸點(diǎn)閉合,5號(hào)線上的常閉觸點(diǎn)斷開,繼電器K1形成自保。B.此時(shí),3號(hào)線通路,5號(hào)線斷路。電磁線圈YA1通電,A缸前進(jìn)。A缸伸出壓下行程開關(guān)A1,A1閉合,4號(hào)線通路,電磁線圈YB1通電,B缸前進(jìn)。C.B缸前進(jìn)壓下行程開關(guān)B1,B1斷開,電磁線圈K1斷電,K1控制的觸點(diǎn)復(fù)位,繼電器K1的自保消失,3號(hào)線斷路,5號(hào)線通路。此時(shí)電磁線圈YB0通電,B缸縮回。D.B缸縮回壓下行程開關(guān)B0,B0點(diǎn)閉合,6號(hào)線通路,電磁線圈YA0通電,A缸縮回。E.A缸后退壓下A0,A0斷開。由以上動(dòng)作可知,采用串級(jí)法設(shè)計(jì)控制電路可防止電磁線圈YA1和YA0及YB1和YB0同時(shí)通電的事故發(fā)生。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,例137A、B兩缸的位移步驟圖如圖1320(A)所示,其動(dòng)力回路如圖1318(B),試設(shè)計(jì)其電氣回路圖。,4、電氣氣動(dòng)程序回路設(shè)計(jì),,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,①設(shè)計(jì)步驟A.將兩缸的動(dòng)作按順序分組,如圖1320(B)所示。B.動(dòng)作順序分成三組。第1組由繼電器K1控制,第2組由繼電器K2控制,第3組由繼電器K3控制。C.首先建立啟動(dòng)回路。將啟動(dòng)按鈕PB1,行程開關(guān)B0的常開觸點(diǎn)和繼電器線圈K1置于1號(hào)線上,K1的常開觸點(diǎn)置于2號(hào)線上和PB1及B0并聯(lián)。,4、電
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