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亚龙YL-380B型PLC控制的气动实训装置(双面)实训指导书

亚龙YL-380B型PLC控制的气动实训装置(双面)实训指导书

亚龙YL-380B型

PLC控制的气动实训装置实训指导书

亚龙科技集团有限公司

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前言

气压传动与控制技术简称气动技术,是指以压缩空气为工作介质进行能量与信号传递。实现生产过程机械化,自动化的一门技术,它是流体传动与控制学科的一个重要组成部分。由于气动技术相对于机械传动,电传动而言,有许多突出的优点,因而近年来发展十分迅速,现在气动技术结合了液压、机械、电气和电子技术的众多优点,并与他们相互补充,成为实现生产过程自动化的一个重要手段:机械、冶金、纺织、食品、化工、交通运输、航空航天、国防建设等各个部门已得广泛的应用。

本设备控制的气动实训装置是在亚龙YL-380A型PLC控制的气动实训装置的基础上,充分利用实训台的两面,采用双台合并的设计方式,在实训台的两面都安装了气动实训屏,从而实现了实训装置的双面都能进行气动控制实训操作,提高了设备空间的利用率。该系统除了可以进行常规的气动基本控制回路实验外,还可以进行模拟气动控制技术应用实验,气动技术课程设计等。此外,装置采用PLC控制方式,利用PLC控制系统与电脑连接,从学习简单的PLC指令编程,梯形图编程,到深入PLC控制的应用,与计算机通讯,在线调试等实验功能,是气动技术和电气PLC控制技术的完美结合。本实验平台可供大中专院校,学习各种气动元件的基本控制:气控、电控及PLC编程等多种实验。

鉴于时间仓促和限于编者水平,书中难免有错误及不当之处,恳请读者批评指正。

亚龙科技集团

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目录

第一章实验操作注意事项 (4)

第二章亚龙YL-380B型PLC控制的气动实训装置 (5)

2.1装置外观 (5)

2.2装置概述 (5)

2.3实训装置的特点 (6)

2.4装置的实训内容 (6)

第三章各元件的原理和应用 (7)

3.1三联件 (7)

3.2气控换向阀和电控换向阀 (7)

3.3气缸 (7)

3.4单向节流阀 (8)

3.5减压阀 (8)

3.6双压阀(与门阀)与梭阀(或门阀) (8)

3.7按扭阀 (8)

3.8延时阀 (9)

3.9快速排气阀 (9)

第四章基本回路的实验及原理分析 (10)

4.1一个单作用气缸的直接控制 (10)

4.2一个双作用气缸的速度控制 (12)

4.3一个双作用气缸的与逻辑功能的直接控制 (14)

4.4一个双作用气缸或逻辑功能的控制 (16)

4.5一个双作用气缸的与或逻辑功能间接控制 (18)

4.6一个双作用气缸与逻辑功能及延时控制 (20)

4.7双手操作(串联)回路 (22)

4.8‘‘两地’’操作(并联)回路 (24)

4.9具有互锁的‘‘两地’’单独操作回路 (26)

4.10延时返回的单往复回路 (28)

4.11采用二位五通阀的连续往复回路 (30)

4.12多气缸、主控阀为单电控阀的电-气控制的延时顺序回路 (32)

4.13双缸多往复电-气联合控制回路 (35)

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4.14PLC控制的连续往返回路 (38)

4.15PLC控制的延时返回单往复回路 (41)

第五章气动系统的常见故障及维护........................................................... 错误!未定义书签。

5.1气动系统维护..................................................................................... 错误!未定义书签。

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第一章实验操作注意事项

1、安全:

(1)电源模块的工作电压是220V,在做实验的过程当中,请务必注意人身安全。

(2)该实验练习系列使用的气缸元件以及电气装置,均采用超低电压24VDC,在做系列练

习时,不允许学员在较高电压的装置上工作,更不允许带电操作。磁性开关的工作电

压也是直流的24V,其棕色一头接正极,蓝色一头接负极。

(3)PLC模块是比较昂贵的器件,使用时,注意接线一定要正确,否者会烧坏PLC。

(4)在通常情况下,使用气动元件做实验时不会有特殊的危险,尽管如此所有的布管工

作不可以带气操作,要求关闭压缩机再操作。

(5)实验实习注意事项:在确保元件和快速接头锁定才可使用,有压缩空气时不可从快

速接头把气管脱掉,有气时会有抽打现象, 小心打伤眼睛。

(6)当接通压缩空气时,气缸有可能会出现不由自主运动,不要接触任何运动的部件(活

塞杆,换向凸轮).小心手指在限位开关和换向凸轮之间夹伤。

(7)实验完后拔快速接头时一手按住元件卡环,一手紧紧握住气管末端,然后拔掉气管。

2、实验练习:

(1)单向节流阀在使用的时候,注意使它排气节流,效果会更好一点。

(2)确保各气动元件的气密性。

(3)出于对气动元件的保护,一般设定的气压值通常在0.3到0.5Mpa。

(4)为了在练习时间内达到最佳,相互协作和成效的效果,在一个实验练习单元内,每次

应该有两个学员一起做练习。

(5)所有使用的元件都在实验练习表中,元件在实验底板和电器元件安装在实验台上,

按照回路用塑料软管和三通连接实验回路,轻推塑料软管即可将其插入到快速接头

内。

(6)为了避免塑料软管连接处老化而造成气管脱掉,要经常用剪刀剪断气管的头部,以

保证接口处的牢固性及密封性。

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第二章亚龙YL-380B型PLC控制的气动实训装置

2.1 装置外观

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2.2 装置概述

本设备实训装置是在亚龙YL-380A型PLC控制的气动实训装置的基础上,采用双台合并的设计方式,将两个单面实训台合并在一起,在实训台的两面都安装了气动实训屏,从而实现了双面同时进行气动控制实验,提高了设备空间的利用率。本实训装置,由气动元件部分、电气控制部分及实训台架等组成,电气部分主要由PLC模块、继电器模块、电源模块、按钮模块等部分组成。实训台主体框架采用铝木结构组装完成,台架重量较轻且安装了万向轮,可方便实训台的移动。台架分上下两层结构,上面可放置电气模块,下面是实训屏,实训屏采用带槽铝合金结构,方便各气动元件的安装和拆卸,学生可以根据实验需要在实训屏上任意搭建气动回路,组成具有一定功能的气动系统。实训台采用模块式结构,便于组合与扩展,提高了设备空间的利用率。

学生利用本系统可以进行常规的气动基本控制回路实验,还可以进行模拟气动控制技术应用实验,气动技术课程设计等。该装置配置了电气控制部分,从而可以实现了气

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控和电控两种不同的控制方式,气控与电控相结合可以组成较为复杂的气动系统。装置采用了PLC控制方式,学生可以利用本装置学习PLC的编程,通过与计算机进行通讯,在线调试等实验功能,掌握PLC的控制应用技术,是气动技术和电气PLC控制技术的完美结合。

2.3实训装置的特点

1、实训屏表面采用带槽铝合金,方便安装和拆卸各种气动元件。

2、采用双面实训台结构,有效地节省了空间,提高了空间利用率。

3、所有气动元件均采用快捷式底板固定,撤装方便。

4、气动系统中的各种元件,可随设备的需要,任意安排。

5、实验时组装实验回路快捷、方便,实验回路清晰、明了。

6、电气与PLC控制采用模块组合式的结构,操作方便,整体结构简单,实用性强

7、采用可编程控制器(PLC)控制,优化了控制方案。

2.4装置的实训内容

本装置可以完成对各个气动元件原理机能的了解和掌握,可以搭建一些基本的气动回路,让学生对工业气动元件及气动系统有更深的了解。

本装置可完成的部分实训项目有:

1.单作用气缸的换向回路

2.双作用气缸的速度控制回路

3.双作用气缸的与、或逻辑功能的直接、间接控制回路

4.双作用气缸与逻辑功能及延时控制回路

5.双手操作(串联)回路控制

6.“两地”操作回路控制

7.延时返回的单往复回路控制

8.采用双电控电磁阀的连续往复回路控制

9.多气缸、主控阀为单电控阀的电-气控制的延时顺序回路

10.双缸多往复电-气联合控制回路

11.PLC控制的连续往返回路

12.PLC控制的延时返回的单往复回路

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第三章各元件的原理和应用

3.1 三联件

三联件是由空气过滤器,减压阀,油雾器组成。它的作用是过滤压缩机来的空气,使得进入气动元件中的空气更清洁、干燥,并且调节整个气动系统的工作压力。三联件的图形如图所示:

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3.2 气控换向阀和电控换向阀

换向阀用于改变气源的路径,实现两种状态的切换。

两种换向阀均是以改变阀芯的位置进行换向的,所不同的是气控换向阀是以空气为动力改变阀芯位置的,而电控换向阀是以电磁为动力改变阀芯位置的,二者所完成的功能是一样的。部分换向阀的图形如图所示:

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3.3 气缸

气缸为本实验的负载,即为执行元件。根据其工作原理的不同可分为单作用气缸、双作用气缸。气缸的图形符号如图所示:

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单作用气缸的工作原理是:当给气缸的进气口通入足够压力的压缩空气时,气缸活塞杆会克服与气缸内腔的摩擦阻力而向外伸出,当进气口的空气撤掉时,气缸会在复位弹簧

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的作用下缩回到原位。双作用气缸的工作原理是:当压缩空气从A口进气时,即A口为进气口,B口为出气口,气缸向外伸出;当压缩空气从B口进气时,即B口为进气口,A口为出气口,气缸缩回。

3.4 单向节流阀

由单向阀和节流阀并联组合在一起的节流阀称为单向节流阀。单向节流阀只能改变某一个方向的流量,即单向节流。可用于控制活塞的运动速度,也可做安全阀使用。单向节流阀的图形符号如图所示:

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3.5减压阀

用于调节回路中的压力,有时在气动系统中的局部工作压力不需要太大,而气源压力较大时,可采用减压阀来调节局部的工作压力,以实现整个系统的工作功能。减压阀的图形符号如图所示:

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减压阀

3.6双压阀(与门阀)与梭阀(或门阀)

双压阀与梭阀是可以实现逻辑控制的阀,分别用于与逻辑控制回路和或逻辑控制回路。双压阀与梭阀的图形符号如图所示:

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3.7 按扭阀

按钮阀可用于回路的点动换向控制,以及实现一些其本回路的控制。

按钮阀根据其初始状态可分为常开式、常闭式两种。按钮阀的图形符号如图所示:

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3.8 延时阀

在气动系统中有时要求气缸延时一定时间之后再动作,采用延时阀可以实现延时时间的控制回路。延时阀的图形符号如图所示:

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3.9 快速排气阀

快速排气阀安装在换向阀和气缸之间,是气缸的排气不需通过换向阀而能快速排出,从而加快了气缸的往复速度,缩短工作周期。快速排气阀的图形符号如图所示:

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第四章基本回路的实验及原理分析

4.1 一个单作用气缸的直接控制

1.实验目的

1)通过气管连接、安装、掌握元件原理机能。

2)通过实验掌握气缸的直接控制回路。

2.实验元件

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3.实验气路

首先从空气压缩机的出气口连接到三联件进气口(P口),三联件由排水过滤器,减压阀、油雾器组成。

气管由三联件的出口(A口)连接到按钮阀的进气口(P口),在从按钮阀的(A口)连接到带表的减压阀的进气口(P口),减压阀的(A口)连接到气缸。实验时减压阀上的压力表有压力显示。

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4.1 气动回路图

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4.操作步骤

按图所示将回路连接起来后,打开气源,开始实验。按下常闭式按钮,压缩空气从按钮阀进气口(P 口)经过按钮阀到达出气口(A口),并克服气缸活塞复位弹簧的阻力,使活塞杆伸出。松开按钮,按钮阀中的复位弹簧使阀回到初始位置,气缸活塞缩回,压缩空气从按钮阀(R口)排放。

5.实验指导

1)根据实验要求,将元件安装在实验屏上。

2)根据气动回路图,用塑料软管和附件将气动元件连接起来。

6.常见故障

1.此回路中最容易出现的故障在减压阀上,有时会将减压阀的进气口与出气口接错,导致实验无法

正常完成。

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4.2 一个双作用气缸的速度控制

1.实验目的

1)通过气管连接、安装、掌握元件原理机能。

2)通过实验掌握气缸的速度控制回路。

2.实验元件

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3.

首先从空气压缩机的出气口连接到三联件进气口(P口),三联件由排水过滤器,减压阀、油雾器组成。气管由三联件的出口(A口)经两个三通分三路,第一路连接到按钮阀1的进气口(P口),再从按钮阀1的(A口)连接到二位五通阀(Z口)的进气口进气,第二路连接到二位五通阀的(P口),第二路连接到按钮阀2的(P口),再从按钮阀2的(A口)连接到减压阀的(P口),从减压阀的(A口)连接到二位五通阀的(Y口)。然后从二位五通阀的(A口)连接调节单向阀1的(P口),单向调节阀1的(A口)连接到气缸(A口);从二位五通阀的(B口)连接到单向节流阀2的(P口),从单向节流阀2的(A口)到气缸的(B口)。实验时减压阀上的压力表有压力显示。

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4.2 气动回路图

4.操作步骤

图中装了两只单向节流阀,目的是对活塞向两个方向运动时的气进行节流,而气流是通过单向节流阀里的节流阀供给活塞,所以调节阀的旋钮可以调节气的大小,以控制活塞杆的运动速度。按下按钮阀1调节单向节流阀1的大小,单向节流阀1调的越大,活塞伸出速度越快,调的越小,活塞伸出速度越慢。松开按钮阀1,压缩空气从按钮阀R排气。按下按扭阀2调节单向节流阀2的大小,单向节流阀2调的越大,活塞缩回速度越快,反之,调节越小,活塞速度就越慢。松开按钮阀2,压缩空气从按钮阀R排气。

5.实验指导

1)根据实验要求,将元件安装在实验屏上。

2)根据气动回路图,用塑料软管和附件将气动元件连接起来。

6.常见故障

1.减压阀的进气口与出气口接反;

2.按钮阀选择错误,将常闭型选成了常开的,导致气缸无法换向。

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4.3 一个双作用气缸的与逻辑功能的直接控制

1.实验目的

1)通过气管连接、安装、掌握元件原理机能。

2)通过实验掌握双作用气缸的与逻辑功能的直接控制回路。

2.实验元件

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3.实验气路

首先从空气压缩机的出气口连接到三联件进气口(P口),三联件由排水过滤器,减压阀、油雾器组成。气管由三联件的出口(A口)经两个三通分三路:第一路连接到按钮阀1的进气口(P口),再从按钮阀的(A口)连接到与门阀的(X口);第二路连接到按钮阀2的(P口),再从按钮阀2的(A口)连接到与门阀的(Y口),与门阀的(A口)连接到单气控二位五通阀的(Z口);第三路连接到减压阀的(P 口),再从减压阀的(A口)连接到单气控二位五通阀的(P口)。然后从单气控二位五通阀的(A口)连接到气缸的(A口),单气控二位五通的(B口)连接到气缸的(B口)。实验时减压阀上的压力表有压力显示。

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4.3 气动回路图

4.操作步骤

将气动回路连接完毕后,与双压阀相连接的两个常闭按钮阀中,按下其中任意一个按钮阀,双压阀的X或Y侧就产生一个信号,双压阀阻止这个信号通过。如果另一个按钮阀这时也被按下,则双压阀在出口(A)处产生一个信号,这个信号即为单气控二位五通控制阀(Z)口的气控信号,使单气控二位五通阀实现位的切换,从而活塞伸出,任意释放一只按扭阀或同时释放两只按钮阀,压缩空气从按钮阀和单气控二位五通的R排气。气缸活塞恢复原位。

5.实验指导

1)根据实验要求,将元件安装在实验屏上。

2)根据气动回路图,用塑料软管和附件将气动元件连接起来。

6.常见故障

1.减压阀的进气口与出气口接反;

2.气缸的初始状态不对,原因有:a.换向阀出气口气管是否接对;b.按钮阀选择错误,都选成了常

开按钮阀。

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4.4 一个双作用气缸或逻辑功能的控制

1.实验目的

1)通过气管连接、安装、掌握元件原理机能。

2)通过实验掌握气缸的或逻辑功能控制回路。

2.实验元件

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3.实验气路

首先从空气压缩机的出气口连接到三联件进气口(P口),三联件由排水过滤器,减压阀、油雾器组成。气管由三联件的出口(A口)经三个三通分四路:第一路连接到按钮阀1的进气口(P口),再从按钮阀的(A口)连接到或门阀的(X口);第二路连接到按钮阀2的(P口),再从按钮阀2的(A口)连接到梭阀的(Y口),梭阀的(A口)连接到双气控二位五通阀的(Z口);第三路连接到双气控二位五通阀的(P口);第四路连接到滚轮杠杆阀的(P口),再从滚轮杠杆阀的(A口)连接到减压阀的(P口),再从减压阀的(A口)连接到双气控二位五通阀的(Y口)。然后从双气控二位五通阀的(A口)连接到单向节流阀的(P口),从单向节流阀的(A口)连接到气缸的(A口),从双气控二位五通阀的(B口)连接到气缸的(B口)。实验时减压阀上的压力表有压力显示。

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4.4 气动回路图

4.操作步骤

将气动回路连接完毕后,与梭阀相连接的两个常闭按钮阀中,只要有一个按钮阀被按下(或同时被按下),梭阀的X 或Y输入端(或同时两输入端)就会产生一个信号,信号通过梭阀,从梭阀输出端(A)到达双气控二位五通阀的(Z)端使双气控二位五通阀换向,气缸活塞伸出。当常闭式滚轮杠杆阀被活塞压下时,滚轮杠杆阀打开。如果按钮阀产生的两个信号都消失时,梭阀将撤消 (Z)端的气控信号,并通过其中一个常闭按钮阀排空,由于常闭式滚轮杠杆阀已打开,使得双气控二位五通阀的状态切换,气缸活塞缩回。调节单向节流阀的大小,可以控制活塞伸出速度的快慢。

5.实验指导

1)根据实验要求,将元件安装在实验屏上。

2)根据气动回路图,用塑料软管和附件将气动元件连接起来。

6.常见故障

1.减压阀的进气口与出气口接反;

2.气缸初始状态不对或无法按要求正常运行,原因有:a.换向阀出气口的气管连接错误;b.按钮阀

选择错误,都选成了常开按钮阀c.换向阀的左右气孔口接错。

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4.5 一个双作用气缸的与或逻辑功能间接控制

1.实验目的

1)通过气管连接、安装、掌握元件原理机能。

2)通过实验掌握气缸的与或逻辑功能间接控制回路。

2

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3.实验气路

首先从空气压缩机的出气口连接到三联件进气口(P口),三联件由排水过滤器,减压阀、油雾器组成。气管由三联件的出口(A口)经四个三通分五路:第一路连接到按钮阀1的进气口(P口),再从按钮阀的(A口)连接到梭阀的(X口);第二路连接到按钮阀2的(P口),再从按钮阀2的(A口)连接到梭阀的(Y口),梭阀的(A口)连接到与门阀的(X口);第三路连接到常闭式滚轮杠杆阀1的(P口),再从常闭式滚轮杠杆阀的(A口)连接到与门阀的(Y口),然后从与门阀的(A口)连接到双气控二位五通阀的(Z口);第四路连接到双气控二位五通阀的(P口);第五路连接到常闭式滚轮杠杆阀2的(P口),再从常闭式滚轮杠杆阀2的(A口)连接到减压阀的(P口),再从减压阀的(A口)连接到双气控二位五通阀的(Y口)。最后从双气控二位五通阀的(A口)连接到气缸的(A口),从双气控二位五通的(B口)连接到气缸的(B口)。实验时减压阀上的压力表有压力显示。