亚德客气动中级培训ppt

气动程序控制系统

知识点：

1、气动程序控制系统

（行程程序控制、时间程序控制、混合程序控制）

2、单往复程序回路的设计

3、多往复程序回路的设计

工业案例：圆管焊接机设计与搭建

气动程序控制系统

常用的气动控制方式：程序控制和伺服控制

1、所谓程序控制是指控制对象的各个执行元件动作是根据生产过程中的

位移、时间、压力、温度和液位等物理量变化，按照预先规定的顺序 动作的一种控制方式。程序控制是经常采用的一种过程控制。这种程 序控制系统要求按照预先给定的程序进行工作，其输出不能随负载干 扰及环境的变化而做出快速的响应，通常工作在低频范围内。

程序控制分为行程程序控制、时间程序控制和混合程序控制三种。

2、伺服控制是一种反馈控制。伺服控制系统是靠偏差信号工作的，它要

求系统的输出能跟踪随时间变化的控制输入。它适合应用于要求快速 响应的场合。

行程程序控制

1、行程程序控制是一种只有在前一个执行机构动作完成后才

允许下一个程序动作进行的自动控制方式。

行程程序控制系统包括行程发信号、程序控制回路及 执行机构等部分。形成发生器中用的最多的是行程阀。此 外，各种气动位置传感器以及液位、温度、压力等传感器 也用作行程发信器。

程序控制回路可以用各种气动控制阀构成，也可用气 动逻辑元件构成。常有的气动执行机构有气缸、气马达、 气液缸、气-电转换器以及气动吸盘等。

2、行程程序控制的优点是结构简单、维护容易、动作稳定。

特别是当程序运行中出现故障时，整个程序动作就能停止 而实现自动保护。

行程程序控制方框图

外部

程序控制回路 执行元件 输入指令

发信器

行程程序控制是一个闭环控制系统

时间程序控制

? 时间程序控制是一种执行机构的动作顺序按时间顺序进行的自动控 制方式。时间发信装置发出的时间信号，通过控制回路按一定的时间 间隔给相应的执行机构产生顺序动作。

? 时间发信装置有机械式（凸轮式、码盘式）、气动式（如环形分配 器）以及电子元件、电气元件组成的电气式三种。

? 缺点：只要程序动作一开始，不管程序规定的执行机构动作是否正 常，都要不停的发出时间控制信号，后一个执行机构依旧动作，可能 发生故障。

时间发信 脉冲分配回路 执行元件 时间控制方框图(开环控制系统)

混合程序控制

? 混合程序控制是在行程程序控制系统中包含了某些时间 信号的一种控制方式，实质上是把时间信号看作行程信号 处理的一种行程程序控制。

单往复程序回路设计 ? 1、用3/2或5/2点动按钮阀实现单往复程序回路设计

多往复程序回路设计? 1、用3/2或5/2旋钮阀实现多往复程序回路设计

单周期/连续循环切换回路

行程程序控制系统的设计(P132) ? 行程程序控制系统的运行方式，通常是前一个执行元件动 作完成并发出信号后，下一个动作才可以进行，此动作完 成后又发出新的信号，直到完成预定的程序。所以行程程 序控制是一种闭环控制系统。

? 行程程序控制系统设计的一般步骤如下：

? 1、明确系统的工作任务和控制要求

? （1）运动状态的要求；直线运动的速度、行程，旋转运动 的转速、转角以及动作顺序等。

? （2）输出力或力矩的要求；即力或力矩的大小。

? （3）工作环境的要求；如工作场合的温度、湿度、振动、 冲击、粉尘及防燃、防爆设施等情况。

? （4）与机械、电气及液压系统配合的要求。

? （5）控制方式的要求?如手动、自动以及遥控等。

? （6）其他要求；如价格、外形尺寸以及美学设计要求等。 ? 2、回路设计

? 回路设计是系统设计中的核心。行程程序控制系统的设计 方法有分组供气法，卡诺图法以及动作状态线图法等。现 只介绍使用最普遍的信号动作状态线图法。其设计步骤为 （1）列出动作顺序、画出动作流程图；

? （2）画出位移-步骤图；

? （3）找出障碍、消除障碍；

? （4）画出气动主回路图；

? （5）画出气动控制回路图

? （6）在进行分析验证

? 3、选择和计算执行元件

? （1）确定执行元件的类型和数目

? （2）计算和确定执行元件的运动参数及结构参数（即速度、行程、转 速、力及缸径等）

? 4、选择控制元件

? （1）确定控制元件的类型与数目

? （2）确定控制方式及安全保护回路

? 5、选择气动辅助元件

? （1）选择过滤器、油雾器、气罐、干燥器等的形式及容量；

? （2）确定管径、管长及管接头的形式；

? （3）验算各种压力损失

? 6、确定气源

? 通过上述步骤可以设计出较完整的气动控制系统。下面以工业案例为 例来说明。

工业案例：圆管焊接机

用双作用气缸将电热焊接压在卷在可旋转的滚筒上的塑料板片上，将塑料板片焊 接成圆管。按下按钮开关使气缸作前向冲程运动。用带有压力表的压力调节阀将气 缸最大压力调至P=400KPA=4BAR。（因为焊接压铁不得损伤金属的滚筒）回程运 动只有在达到前端位置且活塞后部压力达到P=300KPA=3BAR才能发生。

气缸的压缩空气进给受到节流控制，应调节节流阀使得压力增至300KPA=3BAR 并且气缸达到前端位置后保压3S才允许气缸返回，塑料板片重叠在一起通过焊接压 铁随着压力的增加而加热焊接。

重新启动必须在气缸回到尾端位置T2=2S后才能动作，定位开关可将过程切换到 连续工作状态。

程序分析 ? 位移步骤图

元件选择

? 执行元件：（根据执行元件的速度、行程、 压力、所需缸径来选择）双作用气缸1个 ? 控制元件：5/2双气控换向阀1个、延时阀1 个、单向节流阀1个、压力顺序阀1个、压力 阀1个、与阀1个、或阀1个、行程阀2个、 按钮阀2个

? 辅助元件：气管若干条、三接头若干个

气动控制回路设计 ? 基本回路应用：

? 1、行程控制程序

? 2、时间控制程序

? 3、混合控制程序

FESTO软件仿真模拟运行调试 ? 实训室气动回路构建

? 故障信号以及排除处理

参考答案

电子气动技术基础

? 知识点：

? 1、电子气动系统组成；

? 2、常用电气元件；

? 3、典型电气回路；

? 4 、电磁阀应用

? 工业项目实训：工作移动台

电子气动概述

? 电－气控制系统主要由继电器回路控制发 展而来。其主要特点是用电信号和电控制 元件来取代气信号和气控制元件。如：用 电磁阀代替气控阀? 按钮、继电器代替气 控逻辑阀和气控组合阀。其可操作性远远 高于纯气动控制。同时，该控制方法也适 用于PLC控制，使庞大、复杂、多变的气 动系统的控制简单明了，使程序的编制、 修改变得容易。

工厂典型的电-气控制系统结构和布局