气动课件 第7章行程程序控制系统.

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1、第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 7-1 概述概述7-2 气动系统中常用的电气电路气动系统中常用的电气电路7-3 障碍信号障碍信号7-4 信号动作（信号动作（XD）状态图）状态图7-5 障碍信号的判别及其消除障碍信号的判别及其消除7-6 单往复行程程序控制系统的设计单往复行程程序控制系统的设计7-7 多往复行程程序控制系统的设计多往复行程程序控制系统的设计7-8 选择程序控制系统的设计选择程序控制系统的设计 第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲7-1 概述概述 程序控制包括数字程序控

2、制和简单的程序控制两类。 按发信装置和控制信号的不同，简单的程序控制可分为行程程序控制和时间程序控制。 程序控制是根据生产过程中的物理量，例如位移、时间、压力、温度、液位等的变化，使控制对象的各执行机构按照预先结定的程序有序协调地工作。 第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 行程程序控制是闭环程序控制系统，如图71所示。当启动输入信号发出后，逻辑线路将发出执行信号，控制执行机构进行第一步动作，完成第一步动作后，触发行程阀或行程开关，发出气的或电的行程信号(称之为控制信号)，经逻辑回路运算后，发出第二个执行信号，实现第二步动作，整个系统将按预先给定的程序循环地工作

3、。显然只有完成第一步动作后，才有可能进行下一步动作，这种控制方法具有连续的控制作用，因而极为安全可靠，是气动设备上应用最广的一种控制方法。第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 各种自动化机械或自动生产线大多是依靠程序控制来工作的。 那什么是程序控制呢？ 所谓程序控制，就是根据生产过程的要求，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。 气动程序控制回路 第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 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；混合程序控制。 气动程序控制回路 第第7章章 行程程序控制系

4、统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 行程程序控制系统包括位置发信装置，执行机构，逻辑控制回路，动力源等部分。第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 位置发信装置位置发信装置:是一种发出位置(行程)信号的传感器(转换器)，通常是行程阀、喷嘴挡板机构、行程开关等。此外还有液位、压力、温度等的传感器也可作为位置发信装置。 执行元件执行元件:和它联动的机构称为执行机构，常用的执行元件有气缸(包括气液缸)、气动马达、气动阀等。 逻辑控制回路逻辑控制回路:由气动方向阀或气动逻辑元件根据程序要求的逻辑表达式组成。 动力源动力源:由产生压缩空气的压缩机、分水滤气器、干燥器

5、、储气罐、调压阀、油雾器等组成。第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲打标机示意图打标机示意图第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 根据气动缸在工作运行一个周期中往复运动的次数，行程程序控制系统可分为单往复和多往复两种。 为了适应生产的不同要求，程序可设计成可选择的。要选择哪种程序、可以在系统运行前事先确定，也可以在系统运行中，根据某种条件自动选定。前者称为人工预选程序，后者称为自动选择程序。 在行程程序控制系统中，有时需要局部采用压力或时间控制，并且大多数的系统都需要有速度控制，同一气动缸可以使用几种不同压力或气流流量，以实现不同

6、的驱动力或运行速度，适应生产实际中的各种要求。第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲72 气动系统中常用的电气电路气动系统中常用的电气电路一、控制继电器的原理与机能 图72为控制继电器的工作原理图，它是由按钮开关(限位开关)、电磁铁线圈、触点、 接线柱等组成，通过按钮或限位开关使电磁铁线圈通电励磁，吸合触点，使被控制的主回路闭合通电。这就是继电器的工作原理和工作机能。 2控制继电器的种类 控制继电器是一种当输入量变化到某一定值时，电磁铁线圈通电励磁，吸合触点、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，自动调节与白动检测系统中

7、。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，温度继电器和速度继电器等。第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 如图所示的与门电路也称为如图所示的与门电路也称为串联电串联电路路。只有将按钮。只有将按钮a、b、c同时按下，则电同时按下，则电流通过继电器线圈流通过继电器线圈K。例如一台设备为防。例如一台设备为防止误操作，保证安全生产，安装了两个启止误操作，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。与门电路的按下时，设备才能开始运行。与门电路的逻辑方

8、程为逻辑方程为S=a.b.c二、串联回路二、串联回路与门电路（AND）第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 如图所示的或门电路也称为如图所示的或门电路也称为并联电路并联电路。只要按下三个手动按。只要按下三个手动按钮中的任何一个开关使其闭合，钮中的任何一个开关使其闭合，就能使继电器线圈就能使继电器线圈K通电。例如通电。例如要求在一条自动生产线上的多个要求在一条自动生产线上的多个操作点可以进行作业。或门电路操作点可以进行作业。或门电路的逻辑方程为的逻辑方程为S=a+b+c。三 、并联回路 或门电路（OR）第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教

9、授主讲 自保持电路自保持电路又称为又称为记忆电路，在各种液、记忆电路，在各种液、气压装置的控制电路中气压装置的控制电路中很常用，尤其是使用很常用，尤其是使用单单电控电磁换向阀控制液、电控电磁换向阀控制液、气压缸的运动时，需要气压缸的运动时，需要自保持回路自保持回路。 四、 自保持电路第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 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。 如图为延时闭合电路，当按下开关PB后，延时继电器T开始计时，

10、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。五、延时电路第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 （a）延时闭合）延时闭合 （b）延时断开）延时断开延时电路 第第7章章 行程程序控制系统行程程序控制系统 燕山大学吴晓明教授主讲 互锁电路用于防止错误动作的发生，以保护设备、互锁电路用于防止错误动作的发生，以保护设备、人员安全人员安全。如电机的正转与反转，

11、气缸的伸出与缩回，。如电机的正转与反转，气缸的伸出与缩回，为防止同时输入相互矛盾的动作信号，使电路短路或线为防止同时输入相互矛盾的动作信号，使电路短路或线圈烧坏，控制电路应加互锁功能圈烧坏，控制电路应加互锁功能。如图所示，按下按钮。如图所示，按下按钮PB1，继电器线圈，继电器线圈K1得电，第得电，第2条线上的触点条线上的触点K1闭合，闭合，继电器继电器K1形成自保，第形成自保，第3条线上条线上K1的常闭触点断开，此的常闭触点断开，此时若再按下按钮时若再按下按钮PB2，继电器线圈，继电器线圈K2一定不会得电。同一定不会得电。同理，若先按按钮理，若先按按钮PB2，继电器线圈，继电器线圈K2得电，继