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课题六气动程序控制回路设计方法一、概述生产实践中，各种自动生产线，大多是按程序工作的。
所谓程序控制，就是根据生产过程中的位移、压力、时间、温度、液位等物理量的变化，使被控制的执行元件，按预先规定的顺序协调动作的一种自动控制方式。
这种控制方式，能在一定范围内满足各种不同程序的需要，实现一机多用。
根据控制方式的不同，程序控制可分为时间程序控制、行程程序控制和混合程序控制三种。
各执行元件的动作顺序按时间顺序进行的控制方式称为时间程序控制。
时间程序控制系统中，各时间信号通过控制线路，按一定的时间间隔分配给相应的执行元件，令其产生有序的动作。
显然，这是一种开环控制系统。
执行元件完成某一动作后，由行程发信器发出相应信号，此信号输入逻辑控制回路中，经放大、转换回路处理后成为主控阀可以接受的信号，控制主控阀换向，再驱动执行元件，实现对被控对象的控制。
执行元件的运动状态经行程发信器检测后，再发出开始下一个动作的控制信号。
如此循环往复，直至完成全部预定动作为止。
显然，这样的回路属于闭环控制系统，它可以在给定的位置准确实现动作的转换，故称为行程程序控制，图1所示为行程程序控制框图。
从框图可看出，行程程序控制主要包括行程发信装置、执行元件、逻辑控制回路、放大转换回路、主控阀和动力源等部分。
行程发信装置是一种位置传感器，其作用是把由执行机构接收来的信号转发给逻辑控制回路，常用的有行程阀、行程开关、逻辑“非门”等，此外，液位、压力、流量、温度等传感器也可看作行程发信装置；常用的执行元件有气缸、气液缸、气动马达等；主控阀为气动换向阀；逻辑控制回路、放大转换回路一般由各种气动控制元件组成，也可以由各种气动逻辑元件等组成；动力源主要包括气压发生装置和气源处理设备两部分。
行程程序控制的优点是结构简单、维修方便、动作稳定，特别是当程序中某节拍出现故障时，通过运行停止程序可以实现自动保护。
为此，行程程序控制方式在气压传动系统中得到广泛应用。
气动回路工作原理
气动回路工作原理是通过气压来实现机械运动或执行某一控制功能的系统。
气动回路的基本组成包括压缩空气供应源、执行器、控制阀和管路连接等。
首先，气动回路的压缩空气供应源会提供高压气体，通常使用气压机或气罐来提供稳定的气压。
这种高压气体通过管路连接到执行器。
执行器可以是气缸或气动马达，它们在受到气体压力作用下能够产生机械运动。
气缸是最常见的执行器，它包括一个活塞和气缸筒。
当高压气体进入气缸筒时，活塞会受到压力的推动而运动，从而实现线性或往复运动。
气动马达则通过高压气体的推动来驱动轴或齿轮等部件旋转。
控制阀是气动回路中的重要组成部分，它用于控制气体的流动和压力。
控制阀通常有两个工作状态：打开和关闭。
当控制阀打开时，高压气体可以通过阀门流向执行器，从而推动执行器产生相应的运动。
而当控制阀关闭时，阻止气体流动，执行器停止工作。
管路连接将压缩空气源、执行器和控制阀连接在一起，使气体能够在系统中流动。
管路连接必须严密可靠，以确保气体不泄漏，并保持恰当的气体流速和压力。
根据具体的应用需求，气动回路还可以包括压力调节器、过滤器等辅助装置，用于调节气体压力和提供洁净的气体。
总的来说，气动回路工作原理依靠压缩空气作为动力源，通过控制阀和执行器来实现机械运动和控制功能，广泛应用于自动化生产线、工业机械以及各种机械设备中。
板书设计或授课提纲课堂教学安排整顿纪律，清点人数。
人员安全教育及预防突发情况的准备导入新课:通过上节课的学习，我们对气源装置、辅助元件和执行元件有了基本的了解,那么气动控制装置的结构和基本回路又是怎样的呢?我们这节课来学习一下。
课堂讨论如果使设备正常工作，一般需要那些典型气压回路？气压基本回路是由一系列气动元件组成的能完成某项特定功能的典型回路。
一、方向控制阀与方向控制回路1．方向控制阀（1）单向阀单向阀：控制气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀压缩空气从P口进入，克服弹簧力和摩擦力使阀口开启，压缩空气从A口流出；当P口无压缩空气时，在弹簧力和A口余气压力作用下，阀口关闭（2）换向阀利用换向阀阀芯相对于阀体的运动，可使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向常用气动换向阀的图形符号2．方向控制回路压缩空气使二位四通气控阀4左位工作，同时压缩空气经换向阀4进入气缸2的左腔，活塞向右行进二、压力控制回路1．压力控制阀（1）溢流阀溢流阀可通过排出气体的方法降低系统压力，起到保压力控制阀与压力控制回路护系统的作用（2）调压阀◇调压阀也称为减压阀◇气源输出的压缩空气的压力高，其波动值也较大◇调压阀将压力减到设备所需压力，并使压力稳定高、低压转换回路三、流量控制阀1．流量控制阀（1）节流阀旋转阀芯螺杆3，可改变节流口的开度，调节压缩空气的流量（2）排气节流阀排气节流阀是在节流阀上增加了消声装置，排气节流阀安装在排气口，调节排入大气中的气体流量（3）单向节流阀四、速度控制回路速度控制回路——气压传动系统中用于控制和调节执行元件运动速度的回路。
单向调速控制回路双向调速控制回路缓冲回路1.单向调速控制回路2.缓冲回路当活塞前进到预定位置压下行程阀时，气缸排气腔的气流只能从节流阀通过，使活塞速度减慢，达到缓冲目的。
实现快进——慢进缓冲——停止快退的循环。
五、安全保护回路1．过载保护回路当活塞杆在伸出途中遇到故障或因其他原因使气缸过载时，活塞能自动返回。
160研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2021.01 (上)调节阀是自动调节系统不可缺少的组成部分，可以调节管路介质的压力、流量等。
调节阀按驱动能源形式分为气动、电动、液动三种。
气动调节阀是以压缩气为动力源，以气动薄膜或活塞气缸作为执行机构，借助阀门定位器、电磁阀等附件去控制，从而实现阀门的开关、比例式调节，并在整个气动调节阀气路控制原理分析魏高鹏（杭州杭氧工装泵阀有限公司，浙江 杭州 311305）摘要：调节阀是过程控制中一种重要的执行器，是自动调节系统不可缺少的组成部分，在实现工业生产自动化过程控制中有着重要地位。
不同阀门附件的组合使用可以提高调节阀的控制精度、速度、灵活性以及整个系统的安全性。
本文主要介绍定位器、电磁阀等附件的工作原理及功能，并分析几种典型的气路控制原理，作为自动化生产现场解决气动调节阀控制故障的参考资料。
关键词：调节阀；过程控制；附件；原理中图分类号：TF345 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）01（上）-0160-04控制系统出现电气故障或连锁时，使阀门回到安全位置。
1 气动调节阀主要附件的工作原理及功能1.1 电-气定位器定位器可以改善阀门的静态特性和动态特性，有助于克服介质对阀杆的不平衡力和填料对阀杆的摩擦力，提高控制本产品选用单晶硅太阳能电池作为电能转换装置。
④背板对电池片具有一定程度的保护作用，其具有防水、密封、耐老化的特点。
⑤铝合金保护层压件，起一定的密封、支撑作用。
⑥接线盒用于保护整个发电装置，接线盒会及时的自动断开短路电池串，防止烧坏整个装置。
⑦硅胶主要用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处发电原理：光电效应，太阳光照射到电池的表面，电池片由于光生伏特效应将太阳光能直接转化成电能，产生电流，从而为软叶风扇以及照明灯供电。
其中，光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
第6章 气动控制回路气动系统由气源、气路、控制元件、执行元件和辅助元件等组成，并完成规定的动作。
任何复杂的气路系统，都是由一些具有特定功能的气动基本回路、功能回路和应用回路组成。
本章将介绍这些回路。
6.1 基本回路基本回路是指对压缩空气的压力、流量、方向等进行控制的回路。
基本回路包括供给回路、排出回路、单作用气缸回路、双作用气缸回路等。
一、供给回路压缩空气中含有的水分、灰尘、油污等杂质及输出压力的波动，对气动系统的正常工作都将造成不良影响，因而必须对其进行净化及稳压处理。
气动供给回路即气源处理回路，它要保证气动系统具有高质量的压缩空气和稳定的工作压力。
图6-1所示为一次气源处理回路。
由空气压缩机1产生的压缩空气经冷却器2冷却后，进入气罐3。
压缩空气由于冷却而分离出冷凝水，冷凝水存积于气罐底部，由自动排水器9排出。
由气罐出来的压缩空气经主路过滤器5再进入空气干燥器6进行除水，然后再通过主路油雾分离器7将油雾分离，即可供一般用气设备使用，供给回路的压力控制，可采用压力继电器8来控制空气压缩机的启动和停止，使储气罐内压力保持在规定的范围内。
该回路一般由过滤器、减压阀和油雾器组成。
过滤器除去压缩空气中的灰尘、水分等杂质；减压阀可使二次工作压力稳定；油雾器使润滑油雾化后注入空气流中，对需要润滑的部件进行润滑。
这三个元件组合在一起通常称为气动调节装置(气动三联件)，其简化图形符号如图6-2b 所示。
近年来，不供油气动执行元件和控制元件构成的气动系统不断增多，这类系统的气动供给回路不需油雾器来进行润滑。
因此，在不同的情况下，过滤精度、润滑或免润滑应该分别进行考虑，以保证供给用气设备符合要求的压缩空气。
实践证明，提供高质量的压缩空气对提高气动元件的使用寿命及可靠性是至关重要的。
图6-2为二次气源处理回路。
图6-3所示为稳压回路，用于供气压力变化大或气动系统瞬时耗气量很大的场合。
在过滤器和减压阀的前面或后面设置气罐，以稳定工作压力。
气动控制阀与气动回路及使用与维修气动控制阀主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀，压力控制阀可分为减压阀、溢流阀和顺序阀，流量控制阀可为节流阀、单向节流阀和排气节流阀等。
气动控制阀组合成各类气动回路，气动回路能实现较复杂多变的控制功能。
3.1 方向控制阀与方向控制回路及使用与维修3.1.1 方向控制阀按气流在阀内的流动方向，方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、气动控制、电磁控制、机动控制等。
1．单向型方向控制阀单向型方向控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀等。
（1）单向阀图3-1 所示为单向阀的典型结构，图a为符号，图b为实物。
图3-1 单向阀（2）或门型梭阀图3-2所示为或门型梭阀结构，它有两个输入口P1、P2，一个输出口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。
当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通，A有输出。
当P2进气时，阀芯将P1切断，P2与A相通，A也有输出。
如P1和P2都有进气时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A相通。
如两侧压力相等，先加入压力一侧与A相通，后加入一侧关闭。
图3-3所示是或门型梭阀应用回路，该回路应用或门型梭阀实现手动和自动换向。
图3－2 或门型梭阀结构图图3－3 或门型梭阀应用回路（3）与门型梭阀与门型梭阀又称双压阀。
图3-4所示为与门型梭阀结构。
它有P1和P2两个输入口和一个输出口A。
只有当P1、P2同时有输入时，A才有输出，否则A无输出；当P1和P2压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与A 相通。
图3-5所示是与门型梭阀应用回路。
或门型梭阀和与门型梭阀的区别要从输入和输出关系来判断。
图3－4 与门型梭阀结构图图3－5 与门型梭阀应用回路（4）快速排气阀快速排气阀简称快排阀，是为了使气缸快速排气。
图3-6a所示为快速排气阀的结构。
快速排气阀常安装在气缸排气口。
图3－6 快速排气阀2．换向型方向控制阀（1）气压控制换向阀用气压力来使阀芯移动换向的操作方式称为气压控制。
