气动课件 第八章多往复行程程序控制系统

• 二、多缸多往复程序X－D线图的绘制 • 多缸多往复程序的X－D线图的绘制方法与多缸单往复 程序的绘制方法类似，只是为了简化X－D线图，使信号 与动作之间的关系更加清楚，将在不同节拍内控制同一动 作的不同信号线及其动作状态线画在同一横行内。例如： 信号线 a1（B1）、b0（B1）与所控制的动作B1的动作状 态线，均画在第2横行内。此外，将控制不同动作的同名 信号线在相应的格内补齐，例如：b0（B1）在第2行内补 齐，而b0（A0）则在第4行内补齐。这样，就得到了图15 －22所示的程序“A1B1B0B1B0A0”的X－D线图。 • 由图15－22可知，多往复程序不仅存在 I型障碍信号， 而且存在 II型障碍信号。如：信号 a1 存在I型障碍，而信 号b0既存在I型障碍又存在II型障碍。
图15－26 “A1B1B0B1B0A0”逻辑原理图
图15－27 “A1B1B0B1B0A0”气动控制回路图
（a） （b） 图15－25 连续重复信号b0的分配回路 （a）逻辑原理图；（b）气动回路图。
• 信号分配的原理是：首先输入a0信号，使双稳元件R1和R2置“0” （即复位）。当b1信号第一次输入后，“与”门元件Y3无输出；待 b0信号第一次输入后，“与”门元件 Y2输出执行信号b0*（B1）， 控制动作B1；同时，使双稳元件R1 置“1”。 • 当b1信号第二次输入后，“与”门元件Y3有输出，使双稳元件R2置 “1”；待b0信号第二次输入后，“与”门元件Y1输出执行信号的b0* （A0），控制动作A0，从而完成了连续重复信号b0的分配。 • 图15－25b是相应的气动回路原理图，其中R1为二位三通换向阀（计 数阀），R2为二位五通换向阀。 • 对于连续多次重复动作的系统，可以按照上述原理进行多次重复信号 分配，当然回路将变得很复杂。因此，可以采用辅助机构、辅助行程 阀或者定时发信装置来实现多缸多次重复信号的分配，其特点是：在 多往复执行元件的行程终点设置多个行程阀或者定时发信装置，使每 个行程阀仅控制一个动作或者根据程序定时发信，从而消除II型障碍。 • 根据图15－22的X－D线图和图15－25 的连续重复信号b0的分配回路， 可以得到双缸多往复程序“A1B1B0B1B0A0”的逻辑原理图（图15－ 26），及其气动控制回路图（图15－27）。
第四节 多缸多往复行程程序回路设计
多缸多往复程序控制系统是指在给定工作程序的一个工作循环中，至少有 一个执行元件存在两次或两次以上的往复动作。下面以一个双缸多往复程序 “A1B1B0B1B0A0”为例，说明其设计方法。 一、程序动作的特点 双缸多往复程序“A1B1B0B1B0A0”，从这个程序可以发现多缸多往复程 序动作常常存在下面两个特点: 1．气缸的同一动作在不同的节拍里可能由不同的行程阀发出的信号控制。例 如，动作B1，在第2节拍由a1 控制，第4节拍由b0 控制。这是II型障碍信号常 见的一种形式。在回路设计时，可以用逻辑“或”对两个信号进行综合， 即 。 2．程序中的同一个行程阀可能多次发出信号命令不同的气缸或者同一气缸的 两个相反的动作。例如信号b0，在第4节拍命令B1动作，第6节拍命令A0 动作。 这就是说，同一个行程阀b0发出的信号却要去控制缸B和缸A的两个动作。这 又是一种多缸多往复程序Ⅱ型障碍的常见形式，这种障碍信号的排除就显得比 较复杂。
图15－22 程序“A1B1B0B1B0A0”的X－D线图
• 三、II型障碍的消除 • 由于II型障碍的实质是重复出现的信号在不同的节拍内控制不同的动 作，因此消除II型障碍的根本方法是：对重复信号进行正确的分配。 具体方法如下 • 1．对于非连续往复动作中的II型障碍 • 对于非连续往复动作中的II型障碍，采用双稳和双“与”门元件分配 重复 • 信号来消除。例如，对于多缸多往复程序“A1B1C1B0A0B1C0B0”， • 在一个工作循环，B缸存在两次往复动作，而且不是连续动作。其 • 中，信号b1 在节拍3和节拍7中分别控制动作C1和C0；信号b0在节拍 • 5和节拍 1中分别控制动作 A0和 A1。为了解决信号 b0和b1 的二次 • 分配问题，可以借助中间动作C1和C0所产生的独立信号c1和c0作为 • 辅助信号，用双稳和双“与’们元件来解决信号分配问题。其逻辑原 理 • 图如图15－23所示，气动元件回路图如图15－24所示。
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图15－23 逻辑原理图
图15－24 气动元件回路图
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采用上述方法消障以后，执行信号的逻辑函数表达式为 b1（C1）＝b1；b1（C0）＝b1 （15－24） b0（A0）= b0；b0（A1）=b0 （15－25） 需要注意的是：所选用的两个原始信号（这里为c1和c0）必须是不同时出现 在II型障碍信号（这里为b1和b0）前后两次出现的间隔内的短信号，否则有 可能出现新的障碍。 2．对于连续往复动作中的II型障碍 对于连续往复动作中的II型障碍，此时重复动作的执行元件在多次往复动作之 间没有独立的中间信号存在，则可以采用下面的连续重复信号分配回路来消 除。 例如，对于多缸多往复程序“A1B1B0B1B0A0”，B缸连续两次重复动作产生 的二次重复信号b0，先后控制动作B1和A0。此时产生的 II型障碍信号b0可以 采用图 15－25所示的连续重复信号分配回路来消障。 由图15－25a可知，该回路由两个双稳元件R1和R2，以及三个“与”门元件 如Y1、Y2和 Y3构成。其中为b0是多次重复的障碍信号；a0是双稳元件 R1 和 R2的置“0”信号（可选取程序中合适的原始信号）；b1为是连续往复中间 信号。