第5章 气动控制回路
- 格式:ppt
- 大小:3.54 MB
- 文档页数:61
第三章供料单元的结构与控制3.1 供料单元的结构3。
1.1 供料单元的功能供料单元是YL—335A中的起始单元,在整个系统中,起着向系统中的其他单元提供原料的作用。
具体的功能是:按照需要将放置在料仓中待加工工件(原料)自动地推出到物料台上,以便输送单元的机械手将其抓取,输送到其他单元上。
如图3—1所示为供料单元实物的全貌。
3.1。
2供料单元的结构组成供料单元的结构组成如图3-2所示.其主要结构组成为:工件推出与支撑,工件漏斗,阀组,端子排组件,PLC,急停按钮和启动/停止按钮,走线槽、底板等.1.工件推出与支撑及漏斗部分该部分如图3-3所示。
用于储存工件原料,并在需要时将料仓中最下层的工件推出到物料台上。
它主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。
该部分的工作原理是:工件垂直叠放在料仓中,推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过.当活塞杆在退回位置时,它与最下层工件处于同一水平位置,而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置.在需要将工件推出到物料台上时,首先使夹紧气缸的活塞杆推出,压住次下层工件;然后使推料气缸活塞杆推出,从而把最下层工件推到物料台上。
在推料气缸返回并从料仓底部抽出后,再使夹紧气缸返回,松开次下层工件。
这样,料仓中的工件在重力的作用下,就自动向下移动一个工件,为下一次推出工件做好准备。
为了使气缸的动作平稳可靠,气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀。
气缸截流阀的作用是调节气缸的动作速度。
截流阀上带有气管的快速接头,只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了,使用时十分方便。
图3—4是安装了带快速接头的限出型气缸截流阀的气缸外观。
图3-5是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图,当调节节流阀A时,是调整气缸的伸出速度,而当调节节流阀B时,是调整气缸的缩回速度.从图3-4上可以看到,气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置,这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关,如图3-6(a)所示。
第五章 自动控制阀执行器是控制系统的执行机构,它接受控制器的控制信号,调整控制变量,从而影响被控参数以补偿干扰作用,最终使得被控参数回到工作点。
由于过程工业中的控制变量常常是流体,所以执行器一般都是控制阀。
根据控制阀的驱动能源不同,一般分为两种,既气动控制阀和电动控制阀。
又由于过程工业中的控制阀常常工作在危险区域,所以过程工业中大量使用的是气动控制阀。
根据控制方式不同,可以分为连续控制阀和开关阀。
常用开关阀是电磁阀。
由于需要向位于现场的电磁阀供电,所以这类阀门不能用在危险区域内。
第一节 控制阀结构与流量特性一.控制阀结构及选择控制阀结构分为两部分,即执行器部分与阀体部分。
执行器分为气动执行器和电动执行器。
按其动作形式还可分为直行程执行器和角行程执行器。
控制阀上的执行器大部分是直行程执行器,图5.1-1是两种典型的执行机构图。
控制阀阀体部分是决定流量特性的关键部分,同时根据不同的使用情况,厂家设计了多种阀体结构。
表格5.1-1给出了常见阀体结构的特点及适用场合。
二.控制阀流量特性控制阀特性有阀体特性和执行器特性组合而成。
执行器特性所完成的工作是将信号转变为控制阀阀杆位移,控制阀阀体特性完成的工作是将阀杆位移变为流通面积的变化,进而改变流量。
1.控制阀理想流量特性 1)控制阀阀体理想流量特性图5.1-1 典型执行机构 a 气动直行程执行机构 b 电动直行程执行机构(1)直线形流量特性maxmaxQ dQ k L d L = (5—1)两边积分得:max maxQ Lk c Q L =+ (5—2)当L=0时,Q=Q min ,Q min 为控制阀得最小可控流量。
可得minmaxQ c Q =。
当L=L max 时,Q=Q max ,Q max 为控制阀得最大可控流量。
可得minmax11Q k c Q =-=-令maxminQ R Q =,R 成为该控制阀得可调比。
则线性流量特性为: ()max max 111Q L R Q R L ⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦(5—3)(2)等百分比(对数)流量特性maxmax max QdQ Q k L Q d L ⎛⎫= ⎪⎝⎭(5—4)两边积分得:max maxlnQL k C Q L ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(5—5)代入边界条件解出K 和C ,最后可得:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1maxmax L LR Q Q(5—6)(3)抛物线特性抛物线特性是介于等百特性与直线特性之间的一种特性。
毕业设计报告(论文)题目:基于N:N网络的自动化生产线的组态与实现所属系:班级:学员姓名:学号:同组成员:指导教师:摘要自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性,综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合,并综合应用到生产设备中;而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机地融合在一起。
本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作,模拟一个生产流水线的生产过程。
首先由供料站提供原料,运输站将其送至加工站加工,然后送至装配站进行安装,最后由分拣站进行分拣。
设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计,构成一个典型的自动生产线的机械平台,系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进(伺服)电机位置控制等技术。
系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务,各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
所以,本设计综合应用了多种技术知识,如气动控制技术、机械技术(机械传动、机械连接等)、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
关键字:网络组态自动化 PLC 电机目录第一章概述 (1)第二章自动生产线的组成及基本功能 (2)2.1基本组成 (2)2.2基本功能 (3)第三章电气控制 (7)3.1接线端子及主令部件 (7)3.2能源部件 (9)3.3RS485总线的电气连接 (11)第四章供料与加工单元控制系统 (12)4.1供料单元的结构和工作过程 (12)4.2供料单元的PLC工作任务 (13)4.3加工单元的结构和工作过程 (14)4.4加工单元PLC工作任务 (14)4.5PLC的I/O分配及系统安装接线 (15)4.6供料加工单元气动控制回路 (17)第五章装配单元控制系统 (19)5.1装配单元的结构与工作过程 (19)5.2装配单元PLC工作任务 (19)5.3PLC的I/O分配及系统安装接线 (20)5.4装配单元的气动控制回路 (21)第六章分拣单元控制系统 (23)6.1分拣单元的结构和工作过程 (23)6.2旋转编码器的电气接线 (23)6.3三菱FR-E700变频器的使用 (24)6.4分拣单元的PLC工作任务 (27)6.5分拣单元PLC的I/O接线 (28)6.6分拣单元的气动控制回路 (30)第七章输送单元控制系统 (31)7.1输送单元的结构与工作过程 (31)7.2松下MINASA4系列AC伺服电机•驱动器简介 (31)7.3输送单元的PLC工作任务 (35)7.4输送单元的PLC的I/O接线 (37)7.5输送单元气动控制回路 (39)总结 (40)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 供料与加工单元电气原理图 (42)附录2 装配单元PLC接线原理图 (43)附录3 分拣单元PLC接线原理图 (44)附录4 输送单元PLC接线原理图 (45)第一章概述二十世纪以来,为了实现自动化,人们研究和制造了成千上万种自动控制系统,极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。
第五章单回路控制系统分析与设计《热工自动控制系统》第五章单回路控制系统分析与设计5.1 单回路控制系统分析 5.2 控制器参数的工程整定方法 5.3 单回路控制系统实例5.1 单回路控制系统分析调节器执行器对象测量变送器Y 0dY干扰euμ仅有一个测量变送器、一个执行器和一个调节器。
一、单回路控制系统的组成(一)被调量的选择如过热蒸汽温度控制系统的任务:维持过热器出口蒸汽温度,因此,被调量就是“过热器出口蒸汽温度”①一般情况下,欲维持的工艺参数就是系统的被调量。
(一)被调量的选择如磨煤机中原煤的干燥程度、原煤装载量等无法直接测量,需要利用磨入口温度、磨出入口差压进行间接控制。
②实际生产中,有些工艺参数还没有有效手段,此时需要将间接测量信号作为被调量。
(一)被调量的选择间接测量信号的选择要满足如下条件:A. 与欲维持工艺参数具有单值函数关系;B. 具有一定灵敏度;C. 迟延时间小。
(二)控制量的选择★选择工艺上允许作为控制手段的变量工艺上的主要物料量不应选择不可控的变量(二)控制量的选择工艺上的主要物料量:蒸汽流量给水流量省煤器蒸汽流量过热器汽包给水阀~MW(三)控制通道和扰动通道ty (t )跟随给定值rty (t )克服扰动dry 0y 0td (t )d 0td (t )d 0r-G P (s )G C (s )G D (s )E (s )U (s )D (s )Y (s )R (s )(四)影响控制品质的主要因素被控对象特性调节器特性——客观存在,不可改变——不同的调节器有不同的调节规律,其特点不同,应根据不同对象和生产工艺要求确定热工控制系统设计应从如下四方面入手①根据生产过程的要求,确定被控制量和控制量,拟定控制系统结构;②建立系统的数学模型(机理/试验);③在一定条件下对系统进行动态性能研究;④工程设计:控制设备选择、系统安装设计等。
5.1 单回路控制系统分析二、对象特性对控制系统的影响-G P (s )G C (s )G D (s )E (s )U (s )D (s )Y (s )R (s )两组特征参数:控制通道:放大系数K 、时间常数T 、迟延时间τ;扰动通道:放大系数K D 、时间常数T D 、迟延时间τD 。
绪论单元测试1.与机械传动相比,液压传动的优点是可以得到严格的传动比。
()A:对B:错答案:B2.下列不属于气压传动系统的特点是( )。
A:无污染B:排气有噪音C:工作压力大,输出力大D:传动介质为压缩空气答案:C3.液压与气压传动中,工作压力取决于()。
A:能源装置所能够提供的最大流量B:系统工作时的执行元件的运动速度C:系统工作时的外负载大小D:能源装置所能够提供的最大工作压力答案:C4.液压与气压传动中,活塞的运动速度取决于()。
A:能源装置所能够提供的最大流量B:能源装置所能够提供的最大工作压力C:系统工作时的外负载大小D:进入缸的输入流量大小答案:D5.液压传动以液体的()来传递动力。
A:动能B:热能C:压力能D:势能答案:C第一章测试1.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关,即对油温的变化不敏感,因此,常用作调节流量的节流器。
()A:错B:对答案:B2.当温度升高时,油液的黏度()。
A:下降B:可能下降也可能增加C:增大D:没有变化答案:A3.液压油()常常是液压系统发生故障的主要原因。
A:受到污染B:黏度太小C:黏度太大D:温升过高答案:A4.整个液压系统的总的压力损失应为()。
A:所有沿程压力损失之和B:所有局部压力损失之和C:所有沿程压力损失与所有局部压力损失之和D:无法估算答案:C5.压力冲击波在管道中液压油内的传播速度与()无关。
A:管道中液流的速度B:管道材料的弹性模量C:液体的体积弹性模量D:管道内径及壁厚答案:A第二章测试1.液压泵的工作压力取决于液压泵的公称压力。
()A:对B:错答案:B2.定量泵是指()不变的液压泵。
A:压力B:排量C:功率D:流量答案:B3.()的抗污染能力最强,因此特别适合于工作环境较差的场合。
A:叶片泵B:柱塞泵C:螺杆泵D:齿轮泵答案:D4.影响液压泵排量的因素有()。
A:泵工作时的压力B:泵工作时的转速C:泵的结构参数D:泵的工作环境答案:C5.一台性能良好的液压泵应要求其()最高。
第五章气动控制元件第一节压力控制阀一、压力控制阀分类:根据构造的不同:直动型和先导型( 内部先导、外部先导);膜片型和座阀型( 平衡截止阀芯)根据机能的不同:溢流型和非溢流型;普通型和精密型二、直动式减压阀利用手轮直接调节调压弹簧的压缩量来改变阀的出口压力的阀,称为直动式减压阀。
1、原理图2、剖面图3、实物图三、精密减压阀与普通型减压阀的主要区别是有常泄式溢流孔。
其稳压精度高,为0.001Mpa。
但存在微漏,在出口压力为0.3Mpa时,泄露量为4~6L/min (ANR)。
连接方式有管式和模块式。
1、剖面图2、实物图四、先导式减压阀用压缩空气的作用力代替调压弹簧力以改变出口压力的阀,称为先导式减压阀。
它调压时操作轻便,流量特性好,稳压精度高,压力特性也好,适用于通径较大的减压阀。
五、大流量精密减压阀减压阀的内部受压部分通常都使用膜片式结构,故阀的开口量小,输出流量受限制。
VEX1系列减压阀的受压部分使用平衡座阀式阀芯,可以得到很大的输出流量和溢流流量,故称为大流量精密减压阀。
1、工作原理2、实物图第二节流量控制阀控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。
在气动系统中,对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量,气缓冲气缸的缓冲能力等,都是靠流量控制阀来实现的。
一、调速阀大流量直通型速度控制阀的单向阀为一座阀式阀芯,当手轮开启圈数少时,进行小流量调节。
当手轮开启圈数多时,节流阀杆将单向阀顶开至一定开度,可实现大流量调节。
直通式接管方便,占用空间小。
二、单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀,常用于控制气缸的运动速度,故常称为速度控制阀。
单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。
三、带消声器的排气节流阀带消声器的排气节流阀通常装在换向阀的排气口上,控制排入大气的流量,以改变气缸的运动速度。
排气节流阀常带有消声器,可降低排气噪声20bB以上。
一般用于换向阀与气缸之间不能安装速度控制阀的场合及带阀气缸上。