气动行程程序控制系统图

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
m x Kx x x
1 0
m m* x
1
1
0
x Kx x
1 0
T T
0
m x x m*=m K x xx Kx m*
1 1 0 0
1
0
x1→通信号：含有被制约信号的执行段，而不与被制约信号的 通信号： 通信号 含有被制约信号的执行段， 障碍段重合(或说在障碍段前结束 或说在障碍段前结束) 障碍段重合 或说在障碍段前结束 x0→断信号：在障碍段之前产生，而不与执行段重合。 断信号： 断信号 在障碍段之前产生，而不与执行段重合。 且满足x 且满足 1 ·x0=0 3、逻辑非运算 、逻辑非运算m*=m·x 要求x：起点在m的执行段之后 的执行段之后， 要求 ：起点在 的执行段之后，障碍段之前 终点在m在障碍段之后 在障碍段之后， 终点在 在障碍段之后，执行段之前
a1
A1 A0
a0
B1
b1
B0
b0 a0 a1
p t0 b0
A1= A1 A 1 =0
t1
t2
t3
t4 t b0
A1
A0
a1 a1
A0
a0
B1 B0 B1
b0
b1
a0 b1
B0
b1
出 伸 A 缩 回 保持 缩回
出 保持 B 缩回 伸
缩 回
(b) (a)
m 当要求输出A1 时有三种情况 A1 n 要求输出A0时 A0 无障碍
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
电源 主回路
继电器ห้องสมุดไป่ตู้
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 、
(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
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
A1
A0
A
A
m n
n
A
A0
二、障碍信号的消除
Ⅰ型障碍的产生：控制信号线比动作状态线长 型障碍的产生： 排除障碍的实质：缩短控制信号存在的时间， 排除障碍的实质：缩短控制信号存在的时间，使长信号变为短 信号(信号线最长等于它所控制的动作线 信号线最长等于它所控制的动作线)。 信号 信号线最长等于它所控制的动作线 。 1、逻辑与运算m*(执行信号 、逻辑与运算 执行信号)=m(控制信号 控制信号)·x(制约信号 制约信号) 执行信号 控制信号 制约信号 要求：制约信号x的状态线与控制信号 的执行段重合， 的状态线与控制信号m的执行段重合 要求：制约信号 的状态线与控制信号 的执行段重合，与m的障 的障 碍段不重合。 碍段不重合。 可做制约信号的有： 其它控制信号 其它控制信号； 其他主控阀输出信号 其他主控阀输出信号； 可做制约信号的有：(1)其它控制信号；(2)其他主控阀输出信号； (3)辅助阀输出信号；(4)系统中原有信号通过各种逻辑运算获得的 辅助阀输出信号； 系统中原有信号通过各种逻辑运算获得的 辅助阀输出信号 新信号 2、辅助阀(常采用二位三通阀 、辅助阀 常采用二位三通阀 常采用二位三通阀)
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
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
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
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)
§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
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
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。
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
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。
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
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）