气动行程程序控制系统图共36页

1个
两位三通单气控
1个
堵头、气管若干
要求：气缸在伸出与缩回状态都能长时间自保持，无须用手长按。
第11页，共36页。
答案3
两位三通阀除用来控制单作用气缸外，也常用作选择阀和分配阀使用。
对于封闭的气动回路进行高低压转换时，如从高压转换成低压，则必须排 出多余的压缩空气。此时需要用溢流阀和减压阀组合来实现。
答案8
实用气路设计 1、设计一个检验试台（如检测电磁阀），装置如图所示 2.）当按下3进气变为高压。试设计以下气路。
K1
K2
K3
第31页，共36页。
实用气路设计 2、设计一个检验试台（如检测调压阀），装置如图所示
动作原理：当开启手动阀，A、B缸，进气处同时动作把检测物夹紧并通气， 在测试过程中可通过脚踏阀进行断排气。
向电信号可为脉冲信号， 杆伸出。右侧电磁铁通电
因此电磁铁发热少，并 时，活塞杆缩回。左右侧
具有断电保持功能
电磁铁同时断电时，活塞 可停止在任意位置，但定
位精度不高
当电磁阀处于中间位置时 活塞杆处于自由状态，可 由其他机构驱动
第13页，共36页。
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用两位五通阀来控制。
第32页，共36页。
答案9
实用气路设计 3、设计一个开门机构 动作原理：现有一粮仓，共有两种车分大车和小车来搬粮食，要求当小车来的时候门只开一半，大 车来的时候门全开。由于设备相对简陋，需人员在现场操作。 要求：
1、选择合适类型的气缸 2、选择合适类型的阀并设计该回路
3、开门动作要求速度缓慢且平稳
b、利用气缸结构的位置控制 使用多位气缸，可实现多点位置控制，其基本构成如图所示。气缸A、B、C的行程各不相同。当三 通换向阀1通电时，气缸A的活塞杆推动活塞B、C伸出，到达气缸A的行程终点。当三通电磁阀2通 电时，活塞A保持不动，活塞C向右移动。

调试后总结
气动行程程序控制系统的调试方法
手动调试
半自动调试
全自动调试
故障诊断
气动行程程序控制系统的维护保养
日常保养
1
定期保养
故障处理 安全管理
05
气动行程程序控制系统的故障诊断与排 除
气动行程程序控制系统故障诊断的方法
直接观察法
通过观察气动行程程序控制系统的外观、声 音、气味等变化，判断是否存在故障。
1
机械手关节的驱动
2
自动化仓库的货叉伸缩
3
02
气动行程程序控制系统的基本原理
气动行程程序控制系统的基本元件
01
02
03
04
气源
气动控制阀
气控制系统的基本回路
单向回路
。
双向回路
顺序回路 计数回路
气动行程程序控制系统的基本功能
位置控制
速度控制
力控制
逻辑控制
03
气动行程程序控制系统的设计
优化控制系统的设计和调试，提高气 动元件的响应速度和精度。
增强稳定性
优化控制系统的设计和调试，增强控 制系统的稳定性和可靠性。
降低成本
优化气动元件的选型和控制系统回路 的设计，降低控制系统的成本和价格。
04
气动行程程序控制系统的调试与维护
气动行程程序控制系统的调试流程
调试前准备
初步调试
参数优化
精细调试
气动行程程序控制系统故障预防措施
01
定期检查供气系统
定期检查供气系统是否正常，包括 供气管道、阀门、压力表等部件。
定期更换密封件
定期更换气缸、阀门的密封件，防 止漏气现象的发生。
03
02

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图 9—6 小车移动装置 在图 9－6 的行程扩大机构基础上适当安装多排滑轮机构可扩大行程。在这种行程扩大 机构装置中，要使小车平稳运转是困难的。这是因为行程扩大了，小车速度比气缸速度来得 高，就要求不易低速的气缸以更低的速度运动。另外，绳索在气缸运动中的弹性伸缩也使小 车运行难以平稳。 建议采用外部缓冲减振器直接使小车减速停止， 不要用气缸内部的缓冲机 构减速。
图 9－15 阻挡机构之一
图 9－16 阻挡机构之二
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图 9－17 阻挡机构之三
图 9－18 阻挡机构之四
六、水平运动机构
图 9－19 所示为最简单的四连杆水平运动机构，载荷用两根连杆 a、b 通过连杆 c 吊着， 连杆 c 在气缸的驱动下只能作平行于 1、2 运动。这种机构在吊臂 a 和 b 倾角很小的范围内， 轴销 3、4 的摩擦力极小。 图 9－20 所示机构是用于纸张、 塑料薄膜等带材机械中的位置跑偏控制装置， 导向滚筒 的一端是位置控制机构的驱动部分。 图示机构采用单作用气缸使轴承座沿吊臂 Oa 左右移动， 从而操纵滚动的位置。当气缸活塞杆伸出时，导向滚筒左移，带材向外偏移；反之，活塞杆 退回，导向滚筒右移，带材向里偏移。这种采用吊臂的水平运动机构在吊臂倾角很小的范围 内几乎没有摩擦力。
第九章
气动机构
气动自动化系统最终是用气动执行元件驱动各种机构完成特定的动作。 用气动执行元件 和连杆、杠杆等常用机构结合构成的气动机构，诸如断续输送机构、多级行程机构、阻挡机 构、行程扩大机构、扩力机构、绳索机构、离合器及制动器等等，例不胜举。气动机构能实 现各种平面和空间的直线运动、回转运动和间歇运动。采用气动机构能使机构设计简化，结 构轻巧，从最简单的气动虎钳到柔性加工线中的气动机械手，充分发挥了气动机构的特点。

第13章 气动程序控制系统 章 ④ B缸后退压下行程开关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。 ⑤ 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
气气A
0 1
气气B
0 1
气气C
0
图13-51 位移-步骤图
第13章 气动程序控制系统 章 设计步骤如下： 将顺序动作分组为 A+B+/B-A-C+/CⅠ Ⅱ Ⅰ
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条输出管路 B-
b0
A-
a0
C+ c1 x1 第I条输出管路上 C-
第13章 气动程序控制系统 章 【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-AⅠ Ⅱ （2） 画出两个气缸及各自的主控阀,并标出英文 符号,应注意气缸必须在起始位置。 （3） 画出输出管路数及记忆元件,如图13-48所 示。
a0 A a1 B b0 b1
1V1 4 A＋ 5
2 A－ 3 1 b0 2 a1 1 3 2 1
2V1 B＋
4 5
2 B－ 3 1

1、常用电气元件基本符号
电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继 电器及其触点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行 程开关使电磁铁通电或断电，控制触点接通或断开 被控制的主回路，这种回路也称为继电器控制回路。 电路中的触点有常开触点和常闭触点。
1、常用电气元件基本符号
１．控制继电器
控制继电器是一种当输入量变化到一定值时，电磁铁 线圈通电励磁，吸合或断开触点，接通或断开交、直流小 容量控制电路中的自动化电器。它被广泛应用于电力拖动、 程序控制、自动调节与自动检测系统中。控制继电器种类 繁多，常用的有电压继电器、电流继电器、中间继电器、 时间继电器、热继电器、温度继电器等。在电气-气动控制 系统中常用的是中间继电器和时间继电器。图13-1所示为 中间继电器的外形图。
3、基本电气回路
6．延时电路
随着自动化设备的功能和工序越来越复杂，各工序之间需要按一定 的时间紧密巧妙地配合，要求各工序时间可在一定时间内调节，这需 要利用延时电路来加以实现。延时控制分为两种，即延时闭合和延时 断开。
如图13-11a为延时闭合电路，当按下开关PB后，延时继电器T开始 计时，经过设定的时间后，时间继电器触点闭合，电灯点亮。放开PB 后，继电器T立即断开，电灯熄灭。图13-11b为延时断开电路，当按下 开关PB后，时间继电器T的触点也同时接通，电灯点亮，当放开PB后， 延时断开继电器开始计时，到规定时间后，时间继电器触点T才断开， 电灯熄灭。
3、基本电气回路
2．或门电路（OR）
如 图 13-7 所 示 的 或 门 电 路 也 称 为并联电路。只要按下三个手动 按钮中的任何一个开关使其闭合， 就能使继电器线圈K通电。例如要 求在一条自动生产线上的多个操 作点可以进行作业。或门电路的 逻辑方程为S=a+b+c。

§7-5
障碍信号的判别及消除
一、X—D线图判别障碍 线图判别障碍
1、控制信号线比它所控制的动作状态线短 、 →无障碍； 无障碍； 无障碍 2、控制信号线比它所控制的动作状态线 、 有障碍； 长→有障碍； 有障碍 3、控制信号线与它所控制的动作状态线基 、 本等长，仅多出一出头部分→滞消障碍 滞消障碍(自 本等长，仅多出一出头部分 滞消障碍 自 行消失，无需消除) 行消失，无需消除
二、串联回路——逻辑与 串联回路 逻辑与
LX1 1 LX2 2 J2 J1
LX3 3 J1 4 J4 5 图7-3 串联电路图 DFQ J2 J3
J3
J4
三、并联回路——逻辑或 并联回路 逻辑或
LX 1 1 LX 2 2 J2 5 J1 4
LX 3 3
J3 6
J1 4 J2 5
J4 7
J3 6
J4 7
LX2 J2 4,6 后退
DFQ1
J2 6
DFQ2
(a) 图7-9 气动缸往复运动回路及其操作电路
(b)
AN1 1 J1 2 AN2 3 J2 4 J1 5
LX1
J2
J1 2,5,3 前进
LX2
J1
J2 4,6,1 后退
DFQ1
J2 6
DFQ2
图7-10 先入优先电路
§7-3 障 碍 信 号
一、障碍信号的定义
m n
n
A
n是m的障碍信号
A1 A0 m
m n
A m是n的障碍信号 A1 A0 I型障碍 II型障碍
1、滞消障碍：障碍信号比控制信号出现时多存在一瞬间便 、滞消障碍：
自行消失(不需要排除，靠其自行消失 。 自行消失 不需要排除，靠其自行消失)。 不需要排除

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
气动程序控制系统_
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢！Biblioteka

1．是门电路（YES）
是门电路是一种简单的通断电 路，能实现是门逻辑电路。图13-6 为是门电路，按下按钮PB，电路1 导通，继电器线圈K励磁，其常开 触点闭合，电路2导通，指示灯亮。 若放开按钮，则指示灯熄灭。
电气动程序控制系统电气动程序控制 系统
3、基本电气回路
2．或门电路（OR）
如 图 13-7 所 示 的 或 门 电 路 也 称 为并联电路。只要按下三个手动 按钮中的任何一个开关使其闭合， 就能使继电器线圈K通电。例如要 求在一条自动生产线上的多个操 作点可以进行作业。或门电路的 逻辑方程为S=a+b+c。
（１） 时间继电器（Timer）
电气动程序控制系统电气动程序控制 系统
2、电气回路图绘图原则
电气回路图通常以一种层次分明 的梯形法表示，也称梯形图。它是 利用电气元件符号进行顺序控制系 统设计的最常用的一种方法。梯形 图表示法可分为水平梯形回路图及 垂直梯形回路图两种。
如图13-5所示为水平型电路图， 图形上下两平行线代表控制回路图 的电源线，称为母线。
电气动程序控制系统电气动程序控制 系统
3、基本电气回路
3．与门电路（AND）
如图13-8所示的与门电路也称为串 联电路。只有将按钮a、b、c同时按下， 则电流通过继电器线圈K。例如一台设 备为防止误操作，保证安全生产，安装 了两个启动按钮，只有操作者将两个气 动按钮同时按下时，设备才能开始运行。 与门电路的逻辑方程为S=a.b.c
电气动程序控制系统电气动程序控制 系统
1、常用电气元件基本符号
电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继 电器及其触点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行 程开关使电磁铁通电或断电，控制触点接通或断开 被控制的主回路，这种回路也称为继电器控制回路。 电路中的触点有常开触点和常闭触点。

• 由图16-3可得出该系统的传递函数为
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
11
W(s)
SP（ （ i ss） ）
AiKi
• 式(16-2)所表示的是气动薄膜执行机构与气 动阀门定位器配合使用时的输入气压信号 与输出阀杆位移(或行程)之间的关系。由式 (16-2)可知，该执行机构具有以下几个特性：
• ⑴该执行机构可看成是一个比例环节， 其比例系数与波纹管的有效面积和它的位 移刚度、位移转换系数(托板长度)和(凸轮 的几何形状)有关。
•
第二节气动薄膜执行机构 “雪亮工程"是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。
• 气动执行机构主要有薄膜式和活塞式两大类，并 以薄膜式执行机构应用最广，在电厂气动基地式 自动控制系统中，常采用这类执行机构。气动薄 膜执行机构以清洁、干燥的压缩空气为动力能源， 它接收DCS或调节器或人工给定的20～100kPa 压力信号，并将此信号转换成相应的阀杆位移 (或称行程)，以调节阀门、闸门等调节机构的开 度。
• ⑶由于使用了气动功率放大器，增强了 供气能力，因而大大加快了执行机构的动 作速度，改善了调节阀的动态特性。在特 殊情况下还可改变定位器中的反馈凸轮形 状(即改变)来修改调节阀的流量特性，以适 应调节系统的要求。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。

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21
（1）脉冲信号法
信号a1 和b0 是两个障碍信号。如果将信号a1 和b0 都变 成脉冲信号，即 a1→△a1 ，b0→△b0 ，就变成了无障碍信 号了。
a、机械法 包括活络挡铁或可通过式行程阀（单向滚轮式）使气
缸在一个往复动作中只发出一个短脉冲信号，把存在障碍 的长信号缩短为脉冲信号，用这种方法排除障碍信号结构 简单，但靠它发信的定位精度较低．需要设置固定挡块来 定位，气缸行程较短时不宜采用。以达到消除障碍的目的。
气缸处于原始状态时要求活塞杆缩回；气体控制线用虚 线表示。
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13
A1B1A0B0气动控制回路图
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14
7.2.4气动顺序控制回路原理图设计步骤
一、编制工作程序 二、绘制X—D线图
1.画方格图 2.画动作（D线） 3.画主令信号线（X线）
三、分析并消除障碍信号
脉冲信号法（延时阀）、辅助阀法（中间记忆元件）、 逻辑回路法
3
7.1.2 行程程序控制回路的设计方法
1.试凑法 利用一些基本回路、常用回路试凑组成控制回路，然后分析是否满足
要求。 2.逻辑设计法
逻辑运算法：应用布尔代数进行简化，但对复杂回路不容易达到最佳 效果 图解法：利用逻辑代数的特性,将复杂的计算用图解的方法表示出来,如 信号—动作状态线图法（简称X—D线图法）、卡诺图法. 快速消障法：在图解法基础上，省去一些过程快速设计. 计算机辅助逻辑综合法：对于复杂的多变量的设计借助计算机设计 采用进步控制回路或程序器：此方法改变回路程序迅速，适应性好， 机动性强，但成本高。 3.分组供气法 在控制回路中增加若干控制元件对行程阀采取分组供气。 如产生障碍 即可切断障碍信号的气源,防止障碍的产生。 X—D线图法直观、简便，是一种常用的设计方法，因此仅介绍此种方 法。

阀门的基本功能是，为达到检测、信号处理和控制的 目的而改变、产生和消除信号。另外，阀门也可作为驱动 阀，供给执行机构所需的压旋钮开关）控制双作用气缸的伸出和回缩 ，使物体从传送带1到传送带2； ② 气缸伸出时间t=3s，回缩时间t=2.5s； ③ 压力表指示气缸活塞两端的压力； ④ 双作用气缸的初始位置在尾端（即必须在回缩到位）。
三．常见的逻辑阀
1．单向控制阀（单向阀）：自行车打气，气门心就是单向阀。 2．或阀（梭阀） (1) 工作原理 (2) 图形符号（中间称之为“死点”）
(3) 应用：逻辑回路和程序控制回路中被广泛应用。 3．与阀（双压阀） (1) 工作原理 (2) 图形符号
三．常见的逻辑阀
4．延时阀 (1) 作用：使阀芯换向延时
振动料桶设计
振动料桶设计
分析回路
气缸从伸出到位的位置回缩，离开 1.9后，1.1中的 12口没有控制气体，但是 由于，双气控换向阀具有记忆功能，所以 气缸继续回缩；
回缩到1.7，继续气缸继续回缩
出动到1.2时，14口有气体，1.1换到左位
气缸伸出，在1.2-1.7之间往复运动
当延时阀延时一段时间t=10秒后，气缸停止运 动，最终停止在伸出到位的位置。
箱体夹紧机
热片焊接机
两个双作用气缸一起装在电加热 的闸板上,推压闸板将二块热塑板片 焊接在一起。板片的厚度范围是 1.5mm至4mm，接缝长度可以任意。 两气缸的活塞压力用压力调节阀限制 为p=400KPa=4bar。 按下间接启动按钮开关,两气缸在排 气节流下平行前向运功。为了便于调 节,在气缸和节流止回阀之间接了压 力表。气缸的两端位置都安有行程开 关，压下时间t=1.5s后,闸板返回初始 位置。用另一个按钮开关也可使气缸 立即回程。两缸动作顺序

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。

44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
60、人民的幸福是至高无个的法。— —何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
气动系统行程程序控制设计
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克