气动行程程序控制系统图
行程阀控制气缸连续往返气控回路实验
行程阀控制气缸连续往返气控回路实验
一、实验目的
认识气缸、气动阀，气泵及三大件实物和职能符号，了解其工作原理及各元件在系统中所起的作用。
二、实验装置
1.THPQD-1型气动与PLC实验设备
2.气动元件见下表：手旋阀1个、杠杆式机械阀2个、气控二位五通阀1个、双作用气缸1个。
三、实验气动回路图
图2-34 行程阀控制气缸连续往返气控回路系统图
四、实验步骤
1.根据图2-34，把所需的气动元件有布局的卡在铝型材上，再用气管把它们连接在一起，组成回路。
2.仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件。
调节三联件中间
的减压阀，使压力为0.4MPa，由原理图可知，气缸首先应退回气缸最底部，调整机械阀3，使阀3处在动作状态位，此后手旋手动阀1，使之换位，气缸前进，到头后，调整机械阀4，使阀4也工作在动作状态位，这样气缸便可周而复始的动作
3.使手动阀1复位，气缸退回到最底部后，便停止工作。
手动阀1手旋1次，气缸便往返一次。
五、思考题
1.为什么气缸能点动及连续运动？
2.分析系统的工作原理。
气动基本回路 (2)
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14)带行程检测的时间控制回路 图13－23所示为带行程检测的时间控制回路。按下按钮阀 1S1后，主控阀1V1换向，活塞前进，当活塞杆压下行程阀1S2后， 需经过一定时间，主阀1V1才能切换，活塞返回，这样就完成了 一次往复循环。
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图13－22 利用延时阀控制的单往复回路
30
图13－23 带行程检测的时间控制回路
25
12)带行程检测的压力控制回路 图13－21所示为带行程检测的压力控制回路。按下按钮阀 1S1，主控阀1V1换向，活塞前进，当活塞杆碰到行程阀1S2时， 若活塞腔气压达到顺序阀的调定压力，则打开顺序阀1V2，压缩 空气经过顺序阀1V2、行程阀1S2使主阀1V1复位，活塞后退。 这种控制回路可以保证活塞到达行程终点，且只有当活塞腔压 力达到预定压力值时，活塞才后退。
31
15)从两个不同地点控制双作用气缸的单往复回路 图13－24所示为从两个不同地点控制双作用气缸的回路。 无论用手还是用脚发出信号，操纵阀1S1、1S2均能使主阀1V1切 换，活塞前进，活塞杆伸出碰到行程阀1S3后立即后退。 16)慢速前进、快速后退回路 图13－25所示为慢速前进、快速后退回路。按下按钮阀1S1 后，主控阀1V1换向，活塞前进，速度由阀1V2控制，当活塞杆 碰到行程阀1S2时，活塞后退，快速排气阀1V3可增加其后路 控制双作用气缸的前进、后退可以采用二位四通阀，如图 13－9(a)所示，或采用二位五通阀，如图13－9(b)所示。按下按 钮，压缩空气从1口流向4口，同时2口流向3口排气，活塞杆伸 出；放开按钮，阀内弹簧复位，压缩空气由1口流向2口，同时4 口流向5口排放，气缸活塞杆缩回。
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图13－19 行程阀控制的单往复回路
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图13－20 利用顺序阀的压力控制往复回路
气动系统行程程序控制设计
这种能够逻辑“与”关系，可以用一个单独的逻辑“与”元 件来实现，也可以用一个行程阀两个信号的串联或两个 行程阀的串联来实现。
利用逻辑“非”排障法 利用原始信号经逻辑非运算得到反信号来排 除障碍。 为了排除障碍信号 m 中的障碍段，可以引入一 个辅助信号（制约信号）x ， 经逻辑非运算 后得到信号m*。 原始信号作为逻辑非制约信号x 时，其起点 应在障碍信号m 的信号之后，有障碍段之前， 终点则在m的障碍段之后。
行程程序控制
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某节拍出现故障时， 整个程序动作就停止而实现自动保护。因此，行程程序控制方式在气动系统中被广泛采用。
混合程序控制
混合程序控制通常是在行程程序控制系统中包含了一些时间信号，实质上是把时间信号看作行程信 号处理的一种行程程序控制。
b、脉冲回路法排障
利用脉冲回路或脉冲阀的方法将有障信号 变为脉冲信号。图所示为脉冲信号原理图。 当有障信号a发出后，阀K立即有信号输出。 同时，信号又经气阻、气容延时，当阀K控制 端的压力上升到切换压力后，输出信号a即 被切断，从而使其边变为脉冲信号。
利用常通型延时阀消除障碍信号方法。
下图为工作程序A1B1B0A0 用脉冲信号消障的 X-D线图。
2.画动作（D线）
用横向粗实线画出各执行元件的动作状态线。 动作状态线的起点是该动作程序的开始处，用 符号“Ο”画出； 动作状态线的终点是该动作状态变化的开始 处，用符号“Χ”画出。例如缸A伸出的状态A1 ， 变化成缩回状态A0 ，此时A1 的动作线的终点必 然在A0 的开始处。
3.画主令信号线（X线） 用细实线画出主令信号线
7.2.2 X—D线图法常用的符号 1.用大写A、B、C等表示气缸，用下标1和0分别表示气缸的 伸出和缩回，如A1表示气缸A伸出，A0表示A缸回缩。 2.用带下标的a1、a0等分别表示与A1、A0等相对应的机控阀 及其输出信号。如a1表示气缸活塞杆伸出终端位置的行程 阀和其所发出的信号。 3.控制气缸对应的主控阀也用相对应的控制气缸的文字符号 表示。 4.经过逻辑处理而排除障碍后的执行信号在右上角加“*” 号，如a*, 不加表示原始信号。 5.在工作程序图中，“ ”箭头指向表示控制顺序， “ ”表示信号（或行程阀）b0控制缸A的伸出。
结构气动执行结构控制阀一ppt课件
第一节 气动执行器
（7）控制阀安装前，应对管路进行清洗，排去污物和焊 渣。安装后还应再次对管路和阀门进行清洗，并检查阀门 与管道连接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门 处于全开位置以免杂质卡住。 （8）在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。
图11-12 控制阀在管道中的安装 1—调节阀；2—切断阀；3—旁路阀
内容提要
气动执行器
气动执行器的组成与分类 控制阀的流量特性 控制阀的选择 气动执行器的安装和维护
阀门定位器与电-气转换器
气动阀门定位器 电-气阀门定位器 电-气转换器
1
内容提要
电动执行器
概述 角行程电动执行机构 直行程电动执行机构
2
概述
执行器
作用
接受控制器的输出信号,直接控制能量或物料 等调节介质的输送量,达到控制温度、压力、流量、 液位等工艺参数的目的。
（2）直通双座控制阀 阀体内有两个阀芯和两个阀座。
特点 流体流过的时候，不平衡力小。 直通双座阀 缺点 容易泄漏
10
第一节 气动执行器
（3）角形控制阀 角形阀的两个接管呈直角形。
特点 流路简单、阻力较小，适于现场
管道要求直角连接，介质为高黏度、 高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒 状的场合。流向一般是底进侧出。
图11-7 串联管道的情形
P PV PF
工作流量特性
S
PV
n
P
PV
n
PV
n
PF
m
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第一节 气动执行器
图11-8 管道串联时控制阀的工作流量特性
27
第一节 气动执行器
（2）并联管道的工作流量特性
控制阀一般都装有旁路，以便手动操作和维护。当 生产量提高或控制阀选小了时，只好将旁路阀打开一些， 此时控制阀的理想流量特性就改变成为工作特性。
气动程序控制回路设计方法 课题设计
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。
气动基本回路
2、气动常用回路
15、从两个不同地点控制双作用气缸的单往复运动
如图12-24所示回路，无论用手或用脚发出信号，操纵阀1S1、1S2， 均能使主阀1V1切换，活塞前进，活塞杆伸出碰到行程阀1S2后立即后退。
2、气动常用回路
16、慢速前进、快速后退回路
如图12-25所示回路，按下按钮阀1S1后，主控阀1V1换向，活塞前进，速度 由阀1V2控制，当活塞杆碰到行程阀1S2时，活塞后退，快速排气阀1V3可增加 其后退速度。
1、单作用气缸的控制 控制单作用气缸的前进、后退必须采用二位三通阀。如图12-8所 示单作用气缸控制回路，按下按钮，压缩空气从1口流向2口，活塞伸 出，3口遮断，单作用气缸活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复位， 缸内压缩空气由2口流向3口排放，1口被遮断，气缸活塞杆在复位弹 簧作用下立即缩回。
2、气动常用回路
1、气动基本回路
3、各种元件的表示方法 在回路图中，阀和气缸尽可能水平放置。回路中的所有元件均以起始位置 表示，否则另加注释。阀的位置定义如下： 1． 正常位置：阀芯未操纵时阀的位置。 2． 起始位置：阀已安装在系统中并已通气供压后，阀芯所处的位置应标明。如图 12-5所示的滚轮杠杆阀（信号元件），正常位置为关闭阀位，当在系统中被活 塞杆的凸轮板压下时，其起始位置变成通路，应表示成图12-5（b）所示。 对于单向滚轮杠杆阀，因其只能在单方向发出控制信号，因此在回路图中 必须以箭头表示出对元件发生作用的方向，逆向箭头表示无作用，如图12-6所 示。
气动程序控制回路
时间程序控制是指各执行元件的动作顺序按时间顺序 进行的一种自动控制方式。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，令其产生有顺序的 动作，它是一种开环的控制系统。图12-26（a）所示为时 间程序控制方框图。
气压传动系统实例及设计
1）指令器；
2）程序控制器,亦称逻辑控制回路；
3）放大/转换器；
4）执行机构；
5）检测装置；
6）显示/报警装置。
根据控制信号的类型，气动程序控制系统可分为时间程序控制系 统、行程程序控制系统和时间—行程混合程序控制系统。根据控制 器的类型，气动程序控制系统可分为全气动程序控制系统、继电器 程序控制系统和可编程（PLC）程序控制系统。
应用X-D线图法设计程序控制回路的步骤如下： 1）根据生产工艺流程要求，列出工作程序框图。 2）绘制X-D线图，判别并消除故障信号。 3）写出所有执行元件的控制信号的逻辑函数式。 4）根据逻辑函数式绘制逻辑原理框图。 5）根据逻辑原理框图绘制程序控制器回路图。
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1.2 简单气压传动系统设计简介
（2）逻辑设计法
1）逻辑运算法。
2）图解法。
3）快速消障法。
4）计算机辅助逻辑综合法。
5）采用步进控制回路或程序器。
（3）分组供气法
是在控制回路中增加若干个控制元件对行程阀采取分组供气的。
液压、液力与气压传动技术
图1.1 解放CA1091型汽车的双回路气压制动系统示意图
1.1 气压传动系统
1.1.2 气动机械手气压传动系统
气动机械手的结构示意图Байду номын сангаас图1.2所示
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图1.2 气动机械手的结构示意图
1.1 气压传动系统
图1.2 A为夹紧缸中，C缸为立柱升降缸； B缸为长臂伸缩缸；D缸为立 柱回转缸。 图14.3机械手的动作顺序为：立柱下降→伸臂→夹紧工件→缩臂→立 柱顺时针转→立柱上升→放开工件→立柱逆时针转。
装置（如制动阀）之间的连接管路，即供能管路。 ② 控制装置与制动器促动装置（如制动气势）之间的连接管路，
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。
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。
气动控制基本回路
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改
变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀
AB
1
2
1
2
AB
O1 P O2 a)
O1 P O2 b)
P c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
a
POK
延时换向阀 图17-11 延时换向阀 图17-11
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
或门元件 图17-33 或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B)
图17-34是门和与门元件 是门和与门元件 图17-34
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
气液速度控制回路 图17-32
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
气动系统图实例
气动系统图实例如图13—42所示，识读气液动力滑台气压传动系统图。
气液动力滑台是采用气液阻尼缸作为执行元件。
由于它的上面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床上常用来作为实现进给运动的部件。
图13—42为气液动力滑台的回路原理图，读图步骤如下。
图中阀l、2、3和阀4、5、6实际上分别被组合在一起，成为两个组合阀。
完成下面两种工作循环。
(1)快进、慢进、快退、停止当图13—42中阀4处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程序，其动作原理为：当手动阀3切换至右位时，实际上就是给予进刀信号，在气压作用下，汽缸中活塞开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的左位和单向阀7进入液压缸活塞的上腔，实现了快进；当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6(使它处于右位)后，油液只能经节流阀5进入活塞上腔，调节节流阀的开度，即可调节气液阻尼缸运动速度，所以，这时才阡始慢进，工作进给；当慢进到挡铁c使行程阀2切换至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，这时汽缸活塞开始向上运动。
液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和手动阀4的单向阀进入液压缸的下腔，实现了快退；当快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置而使油液通道被切断时，活塞就停止运动。
所以改变挡铁A的位置，就能改变“停”的位置。
(2)快进、慢进、慢退、快退、停止把手动阀4关闭(处于左位)时，就可实现上述的双向进给程序，其动作原理为：动作循环中的快进、慢进的动作原理与上述相同；当慢进至挡铁C切换行程阀2至左位时，输出气信号使手动阀3切换至左位，汽缸活塞开始向上运动，这时液压缸活塞上腔的油液经行程阀8的左位和节流阀5进入液压缸活塞下腔，即实现了慢退(反向进给)；当慢退到挡铁B离开行程阀6的顶杆而使其复位(处于左位)后，液压缸活塞上腔的油液就经行程阀8的左位、再经行程阀6的左位而进入液压缸活塞下腔，开始快退；快退到挡铁A切换行程阀8至图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运动。
气动系统应用实例
应用实例1.自动调节病床在医院的住院病人中，有一些是行动不便的，特别是大小便需要有人照料。
自动调节病床为这类病人解决了难题，病人只需轻轻压下一个按钮，便桶就可以从床下自动移至对病人合适的位置，用完后病人只需松开按钮，便桶就可以移回原位，如图1所示。
图1.自动调节病床自动调节病床由两只气缸控制，水平气缸A 使便桶水平移动，垂直气缸B 使可动床垫移开或复位。
操作步骤如下：当病人压下按钮时，气缸B 后退，退到底后，A 气缸退回，便桶到位；当病人松开按钮时，气缸A 前进，进到头后，B 气缸上升，便桶、床垫恢复原位。
控制系统如图2所示，b 0为B 气缸退到底后的行程开关，a 1为A 气缸伸到前端的行程开关，只有当B 气缸将b 0压下后，A 气缸才能退回，另外只有当A 气缸压下a 1后，B 气缸才能顶出。
图2. 自动调节病床气动控制系统AB应用实例2.软床垫耐久性试验机试验对象为软床垫，试验要求两个一定形状和质量的模块，从规定的高度以一定频率交替加载，以模拟日常使用条件，检验软床垫对长期重复性载荷的承载能力，试验机如图3所示。
图3.软床垫耐久性试验机气缸A 、B 带动两个模块，上下交替加载，其顺序动作为：A1 T1 A0 T2 B1 T1 B0 T2， 每次动作间隔需延时T1，自动循环加载，自动计加载次数，计数到达设定值后，自动停止，位置流程图如图4：图4. 软床垫耐久性试验机位置流程图采用步进模块对系统进行设计，如图5，计数信号为w1、w2，由两只延时阀实现动作间隔延时，启动时同时对步进模块总复位，计数器可进行预先置数，当达到设定值时发出停止信号。
a 1 a 0b 1 b 0A 1T 1A 0T 2B 1T 1AT 2图5. 软床垫耐久性试验机气动步进控制系统应用实例3.自动传输带通过棘轮机构使传输带间隔地传递工件，棘轮机构的运动由气缸进退实现，如图6所示，气动回路如图7所示，控制阀为2位5通双电控换向阀。
气动系统设计
即：
方格数N=2n
其中：n—变量数（行程阀数）
（二）I型障碍信号的排除 I型障碍信号的产生：是因为控制信号线比其所控制的动作线长。 排除I型障碍的基本思想： 就是缩短控制信号存在的时间（即缩短信号线的长度）。 其实质：就是要使障碍段消失或失效。 排除I型障碍的方法：脉冲信号法、逻辑回路法、顺序“与”元件法 等。 1.脉冲信号法排障： 思想：将有障碍的原始信号变成脉冲信号，使其在命令主控阀完成换 向后立即消失。用这种方法可排除所有I型障碍。 方法1：机械法排障 采用机械活络挡块或通过式行程阀。见图7-8。 特点：简单易行，可节省气动元件及管路。但安装行程阀时必须注意： 不可把行程阀装在行程的末端，而应留一段距离，以便挡块或凸 轮能通过。 显然：此法不能用行程阀限制气缸的行程，必须用死挡铁机械限位。 因此，此法仅适用于定位精度要求不高，活塞运动速度不太大的 场合。
3.执行信号：设计时 必须把有障碍信号 的障碍段去掉，使 其变为无障碍信号 再去控制主换向阀， 这种信号叫做执行 信号。 用“*”号表示，见 图。 4.信号状态线构成： 信号线的执行段： “O”，必要部分。 信号线的自由段： “——”，可有可无。 信号线的障碍段： “锯齿线”，必须消 除。 5.I型障碍：这种一个 信号妨碍另一个信 号输入，使程序不 能正常进行的控制 信号，称为I型障碍 信号。
当t有气时K阀有输出，而当d有气时K阀无输出，很明显t与d不能同时 存在，只能一先一后存在。反映在X—D线图上，则二者不能重合， 满足制约关系：t.d=0
纯气动控制系统_图文
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
气动行程程序控制系统图课件
听诊器法
通过听气动行程程序控制系统运行时的声音 ，判断是否存在异常。
触摸法
通过触摸气动行程程序控制系统的表面，判 断温度、振动等是否存在异常。
故障码法
通过读取气动行程程序控制系统的故障码， 快速定位除措施
气动执行器不动作
检查供气是否正常，气路是否畅通，气源压力是否达到要求。
03
气动行程程序控制系统的设计
气动行程程序控制系统的设计流程
确定控制方案
根据设计要求，确定控制系统 的整体架构和关键技术方案。
设计控制系统回路
根据控制方案，设计气动控制 回路，包括输入、输出和反馈 回路。
明确设计要求
明确控制系统的功能和性能要 求，了解控制系统的各种约束 条件。
选择合适的元件
选择合适的电磁阀、气缸、传 感器等气动元件，确保其性能 和质量满足控制系统要求。
气动执行器动作缓慢
检查气路是否被堵塞，气源压力是否正常，气缸是否有漏气现象。
气动执行器精度不高
检查气缸是否磨损严重，气缸内是否存在异物，位置传感器是否安装正确。
气动执行器运行不稳定
检查气源质量是否稳定，空气过滤器是否堵塞，管道是否存在振动现象。
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。
计数回路
对气动执行元件的动作次数进 行计数，实现特定的逻辑功能
。
气动行程程序控制系统的基本功能
位置控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 位置精确控制。
速度控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 速度平稳控制。
力控制
通过控制阀和气动执行元件实现机械机构的 力度稳定控制。
亚德客气动中级培训ppt
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。
一种用于判别气动行程程序障碍信号的方法
一种用于判别气动行程程序障碍信号的方法在气压传动中，设计行程程序控制系统的一般过程是根据气缸的执行动作顺序，画出信号-动作状态图（即X-D图），找出障碍并消除障碍信号，进而画出逻辑原理图和气动回路图。
但是绘制信号-动作状态图是件较为复杂且容易出错的事情，本文利用程序信号相位状态表可以快速判断障碍信号并消除障碍信号，大大提高气动系统设计效率。
1 气动回路程序信号相位状态表简介气动程序，即各个气缸的动作顺序，气缸用大写字母A，B，C，D表示，下标1或0表示气缸的伸出或缩回两种运动状态，如A1表示气缸A 伸出，程序式中的每个动作称为一个相位或一段；信号，即与气缸动作触发的相应行程阀输出信号，用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0表示；状态是指行程程序在气缸不同动作时行程阀输出信号的组合。
把以上的气动程序相位、信号、状态及其之间的关系按一定的格式和要求绘制在一张表格上，就是气动回路程序信号相位状态表。
2 程序信号相位状态表绘制和分析该表格的第一行为相位序号，用数值1、2、3、4表示。
第二行为相位序号对应的程序名称，即各个气缸的动作顺序。
第三行为终端信号，即气缸的活塞伸出或退回触动行程阀而发出的信号，用a1、a0、b1、b0表示，q代表启动阀发出的信号，一般用手动2位3通换向阀来实现气动系统的接通启动。
第四行为第三行单个各个信号的组合，其所遵循的原则是组合信号的改变直至程序动作发生改变，否则，一直延续先前的信号，比如，气缸A伸出后，会产生信号为a1，在B气缸伸出之前，必然是处于B0退回状态，这会导致b0信号产生。
所以在A1和B1动作之间，信号的组合为a1b0。
类似可以分析，在B1和B0动作之间，信号组合为a1b1，A和B气缸要维持先前的动作信号状态直至下次改变，在B0和A0之间，信号组合为a1b0，在A0和A1之间，信号组合为a0b0。
第五行为二进制表示的信号组合，即各个组合信号的下标排列，从图表中可以发现有两处10组合，这说明2相位的B1动作和4相位的A0动作是由同一个信号组合a1b0控制的，信号出现重复，即存在着障碍信号，动作状态发生了变化，而其控制信号没有改变，a1和b0就是障碍信号。
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§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
2、障碍信号的判别 、
(1)区间直观法：行程程序A1 、 A0、B1、B0 区间直观法：行程程序 区间直观法 b0是aI的障碍信号 a0是b1的障碍信号
(2)例：A1、B1、A0、C1、C0、B0
C1 C0 a0 C1 B1 B0 c
A是发信缸,C是受控缸
a1
0
C是发信缸,B是受控缸
要产生C 动作有C 信号，而产生C 动作有a 信号， 先于C 产生， 要产生 0动作有 1信号，而产生 1动作有 0信号，a0先于 1产生， 且不消失， 且不消失，故a0是C0的障碍信号 结论：在某发信元件的往复(或复和往 的运动区间内， 或复和往)的运动区间内 结论：在某发信元件的往复 或复和往 的运动区间内，若含有直 接受控元件的往和复运动，则发信元件发出的控制信号有障碍。 接受控元件的往和复运动，则发信元件发出的控制信号有障碍。 (2) X—D状态图法： 状态图法： 状态图法
DFQ
图7-3 并联电路图
四、自保持电路——记忆回路 自保持电路 记忆回路
（继电器以自己的触点保持励磁状态） 继电器以自己的触点保持励磁状态）
J 2,3 1 A 2 动断触点 B 3 动合触点 图7-5 按钮开关电路
QA J 1 J 触点 2 2 J 触点 3 A 3 J 触点 1 B 4 2,3 4
T T
T
T
脉冲阀(相当于延时断回路 脉冲阀 相当于延时断回路) 相当于延时断回路 脉冲信号时间长短可通过 调节脉冲阀中的节流阀实现
T T
§7-6 单往复行程程序控制系统的设计
单往复：在一次循环中，系统中各执行元件只作一次往复运动。 单往复：在一次循环中，系统中各执行元件只作一次往复运动。 (∴此系统中每个行程阀在一个循环中只发出一个信号， ∴此系统中每个行程阀在一个循环中只发出一个信号， 且该信号所控制的动作是固定的) 且该信号所控制的动作是固定的 设计方法： 、试凑法： 设计方法：1、试凑法：选用基本回路常用回路试凑在一起组成 控制回路，然后分析能否满足要求。 控制回路，然后分析能否满足要求。 2、逻辑设计法： 、逻辑设计法： a、逻辑运算法 用逻辑代数来简化 用逻辑代数来简化) 、逻辑运算法(用逻辑代数来简化 b、图解法：X—D线图法、卡诺图法、程序控制线 线图法、 、图解法： 线图法 卡诺图法、 图法
m m*=m x x
m* m m x
T T T T
x
x m*
4、差压阀 、
m A1 m A0 x x m--含有障碍的信号 x一出现m的障碍即消除
5、将控制信号变成脉冲信号 、 (1)用机械式活络挡块使行程阀发出的信号 脉冲信号 用机械式活络挡块使行程阀发出的信号→脉冲信号 用机械式活络挡块使行程阀发出的信号
电源 主回路
继电器
控制回路 按钮开关 限位开关 电池 图7-2 继电器工作原理图
2、分类：按工作原理：电磁式、感应式、机械式、电动式等 、分类：按工作原理：电磁式、感应式、机械式、 按动作信号：电流继电器、电压继电器、 按动作信号：电流继电器、电压继电器、 时间继电器、热继电器、温度继电器、 时间继电器、热继电器、温度继电器、速度继电器
第 七 章 行程程序控制系统
§7-1 概 述
1、程序控制：是根据生产过程中的物理量（位移、时间、 、程序控制：是根据生产过程中的物理量（位移、时间、
压力、温度、液位等） 压力、温度、液位等）的变化使控制对象的 执行机构按预先给定的程序有序协调地工作。 执行机构按预先给定的程序有序协调地工作。 2、类别： 、类别： 数字程序控制 简单的程序控制：行程控制： 简单的程序控制：行程控制：单往复 人工预选程序 多往复 自动选择程序 时间控制 行程与时间混合控制 3、行程程序控制系统的组合成 、
时间程序信号发生器 信号(脉冲)分配回路 时间程序控制系统 执行元件 被控对象
§7-2 气动系统中常用的电气回路
一、控制继电器
1、工作原理：通过按钮或限位开关使电磁铁线圈通电励磁， 、工作原理：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。 吸合触点，使被控制的主回路闭合通电。
图7-6 自保持电路
五、延时电路
QA 2 1 1
QA SJ 2
2
SJ
XD
2
XD
时限 触点
延时时间 时限 触点 接通 接通 断电
断电 QA 接通 (a) (b) 图7-8 延时电路 QA 断电
QA 接通
QA 断电
六、优先电路
AN1 1 J1 2 AN2 3 J2 4 J1 DFQ1 DFQ2 5
LX1 J1 2,5 前进
信号—动作 动作(X-D)固态图 §7-4 信号 动作 固态图
一、X-D状态图图框的画法 状态图图框的画法
二、动作状态线的画法 粗实线：起点：纵横坐标大写字母同， 粗实线：起点：纵横坐标大写字母同，且字母下标也相同的 方格左端 终点：纵横坐标大写字母同， 终点：纵横坐标大写字母同，且字母下标相异的 方格左端 说明：各节拍间的纵向分界线,是各主控阀的切换时间线任一 说明：各节拍间的纵向分界线 是各主控阀的切换时间线任一 主控阀，它的两个输出总是互为反相， 主控阀，它的两个输出总是互为反相，即两个输出 状态线可水平地连接或一闭合直线。 状态线可水平地连接或一闭合直线。
定义：在同一时刻，主控阀的两端控制口同时存在控制信号， 定义：在同一时刻，主控阀的两端控制口同时存在控制信号， 妨碍主控阀按预定程序换向。 妨碍主控阀按预定程序换向。 二、常用符号的规定 1、气缸或气马达 大写字母A、 、 表示 、气缸或气马达——大写字母 、B、C表示 大写字母 下标1、 表示气缸活塞杆的状态 表示气缸活塞杆的状态（ 伸出、 缩回） 下标 、0表示气缸活塞杆的状态（1——伸出、0——缩回） 伸出 缩回 2、小写字母 1a0b1b0——与缸的动作相对应的行程阀及输出 、小写字母a 与缸的动作相对应的行程阀及输出 的信号（原始信号） 的信号（原始信号） 1——活塞杆伸出时行程阀发的信号 活塞杆伸出时行程阀发的信号 0——活塞杆缩回时行程阀发的信号 活塞杆缩回时行程阀发的信号 3、A1*A0*B1*B0*——执行信号（排除障碍的信号） 执行信号（ 、 执行信号 排除障碍的信号）
三、控制信号线的画法
细实线：起点： 细实线：起点：符号相同的字母及下标的未端 终点：字母相同， 终点：字母相同，下标相异的行程开始后的前端 控制信号总比它所控制的动作早一瞬间开始， 控制信号总比它所控制的动作早一瞬间开始，而在动作 把相切换后一瞬间结束。 把相切换后一瞬间结束。 执行段： 执行段：控制信号比动作状态线提前产生的那个出头部 分是使主控阀切换这一命令的有效部分(由于主控阀的记忆 分是使主控阀切换这一命令的有效部分 由于主控阀的记忆 功能，其余部分可有可无 功能，其余部分可有可无)
A1 A0
T T
T T
(2)用可通过式行程阀 用可通过式行程阀
T
T
注意： 回路中在安装往程阀时不能安装在缸的往程终点， 注意：(1)(2)回路中在安装往程阀时不能安装在缸的往程终点， 回路中在安装往程阀时不能安装在缸的往程终点 而应保留一段行程以便使挡块或凸轮通过行程阀 (3)直接用脉冲阀 直接用脉冲阀
三、障碍信号的分类
例：A1A0B1B0 a0是障碍信号，防碍 0动作 Ⅰ型障碍 多缸单往复系统 是障碍信号，防碍B 型障碍→多缸单往复系统 b0是障碍信号，防碍 0动作 Ⅱ型或Ⅰ型障碍 多缸多往复系统 是障碍信号，防碍A 型或Ⅰ型障碍→多缸多往复系统 主控阀产生输出信号A 控制信号m、 主控阀产生输出信号 1、A0，控制信号 、n
外部指令信号 逻辑控制回路 转换或放大 执行元件 被控对象
行程发信装置 方框图(闭环回路)
该系统是指执行元件执行某一动作后， 该系统是指执行元件执行某一动作后，由行程发信器发出信 此信号输入逻辑控制回路， 号，此信号输入逻辑控制回路，由其做出逻辑运算发出有关执 行信号，指挥执行元件完成下一步动作，此动作完成后， 行信号，指挥执行元件完成下一步动作，此动作完成后，又发 出新的信号，直至完成预定的控制为止。 出新的信号，直至完成预定的控制为止。 逻辑控制回路： ①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； 求的逻辑表达式组成； 执行元件：气缸、气液缸、气马达、气动阀门、 ②执行元件：气缸、气液缸、气马达、气动阀门、气电转换 器等 行程发讯装置：发出位置（或行程）信号的传感器， ③行程发讯装置：发出位置（或行程）信号的传感器，为机 控行程阀、 控行程阀、行程开关等 动力源：压缩机、分水滤气器、干燥器、储气罐、调节阀、 ④动力源：压缩机、分水滤气器、干燥器、储气罐、调节阀、 油雾器等