电气动程序控制
电控气动塞拉门的电气控制原理及流程
门信号后, 蜂鸣器报警提示, 锁闭汽缸连同锁闭机构将 门解锁, 两位三通开门电磁阀动作, 无杠汽缸驱动机构 将车门打开。
车门开关过程中单向行程约为 730 mm , 运行时 间约 3 s～ 6 s, 车门开关速度可通过气路系统中的单 向节流阀进行调节。
2. 1. 2 车速超过 5 km h 时的自动关门 为保证乘车安全, 当列车速度超过 5 km h 时, 处
400 kPa～ 900 kPa 的风源, 经过调压阀调整为较平稳 锁闭汽缸连同锁闭机构将门锁闭。 当门控单元收到开
的 450 kPa～ 600 kPa 气压, 供气路系统使用。 车辆可 直接提供 48 V (或 110 V ) 直流电源, 经直2直变换为 24 V 直流电源后供控制电路使用。车门电气控制示意 图见图 2。
为防止因挤压导致车门关闭后重新开启, 特设屏 蔽开关。 当列车运行至全行程 90%～ 98% 的位置时, 该开关将向门控单元发出屏蔽防挤压功能的信号, 从 而保证当车门关闭到位时不会重新开启。 2. 1. 4 门关到位 (脚蹬翻转) 检测
为保证列车运行安全, 防止因各种原因造成的门
未关到位故障, 各车门在锁闭机构上均设置有“门关到 位”开关。 该开关具有常开、常闭触点, 分别对应“门完 全关好”信号和“门未关好”信号。“门未关好”状态时, 对应车门及集中控制单元具有相应故障指示。 车门关 闭时, 脚蹬汽缸推动机械连杆机构将脚蹬翻转收起。脚 蹬翻转到位处常设行程开关检测脚蹬是否翻转到位。 2. 1. 5 紧急手动开门
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。
电气动控制回路安装与调试
（5×3）后，C3被激励，HL2点亮，BZ2鸣叫，并一直
4
9
保持在该状态，如图2-14（b），当按钮TA1被按下后，
5
C2和C3的复位线圈得电，C2和C3以及整个电路又恢复
到初始状态。但要注意该电路：如果先将按钮TA1按下并
保持断开状态，然后再按下按钮SA1，该电路是无法工
作的；也就是说，计数器的复位线圈是优先的；同时，
定值）后，C2被激励，C3的计数线圈就被计数一次；同
时，计数器C2的常开辅助触头使得C2本身复位，计数器 C2又回到初始状态。当按钮SA1被再按下5次（设定值）
C2
5
C3
3
HL2
B Z2
后，C2又被激励，C3的计数线圈就又被计数一次；同时，
计数器C2的常开辅助触头使得C2本身复位，计数器C2 0V
又回到初始状态。如此这般，按钮SA1被按下总计15次
【任务引入】 双作用气缸(1A)下方装有一个真空吸盘，用以吸住工件后搬运。按下启动按钮后，双气缸开始上升，上升 到位后放开工件（真空解除），双作用气缸的速度可调节。示意图见图2-4。
图2-4 真空吸盘机械手
参考回路
✓ 任务2.1 推料装置设计、安装与调试 ✓ 任务2.2 给料设备设计、安装与调试 ✓ 任务2.3 传送带设计、安装与调试 ✓ 任务2.4 真空吸盘机械手设计、安装与调试
典型电气回路及控制
直接控制
如图2-1（a）和（b）所示，初始状态时继电器K1和指示灯未被激励，当按钮SA1被按下 并保持后，K1和灯被激励。当释放SA1后，K1和灯又恢复初始状态。
+24V
1
2
+24V
1
2
+24V
《液压与气动》课程标准
《液压与气动》课程标准学时:72学分：4适用专业及学制：三年制智能设备运行与维护、机电技术应用（机器人方向）全日制审定：机电技术教学部一、制定依据本课程是数控类专业核心课程。
本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。
二、课程性质本课程是中职教育类机电设备与维修、工业机器人专业等相关专业二年级学生开设的职业技术课。
通过本课程的学习，使学生掌握液压与气压传动的基础知识和基本计算方法, 掌握液压与气动元件的工作原理、特点及应用，熟悉液压与气压传动系统的组成以及在设备和生产线上的应用。
能正确选用和使用液压与气动元件，并熟练地绘制出液压与气动问路图。
三、课程教学目标1.课程目标通过本课程的学习，使学生系统地掌握液压与气压传动的基础知识，基本原理和基本计算方法，初步具备机电一体化产品开发设计及技术改造的能力，具备简单机电设备的安装调试、维修的能力，认识到这门技术的实用价值，增强应用意识，逐步培养学生学习专业知识的能力以及理论联系实际的能力〜为学习后继课程和进一步学习现代科学技术打下专业基础，同时培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度以及自学能力。
2.基本要求知识要求：掌握液压系统的组成、液压传动的工作原理和特点，掌握液体静压力的概念及表示方法，理解连续性方程的物理意义，了解液压系统中压力及流量损失产生的原因，了解液压冲击和空穴现象，了解液压油的性质。
掌握液压泵的工作原理、熟悉液压泵的主要参数、能够正确地选用泵，掌握液压缸的工作原理和结构特点、掌握液压缸的推力和速度计算方法，熟练掌握液压泵、液压马达和液压缸的职能符号。
熟练掌握换向阀的功能、工作原理、结构、操纵方式和常用滑阀中位机能特点，掌握单向阀、液控单向阀结构和工作原理，熟悉溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器的结构、工作原理及应用〜熟悉各压力阀的异同之处，熟悉节流阀与调速阀的工作原理及应用，了解叠加阀与插装阀的结构〜工作原理及应用，熟练掌握液压控制元件的职能符号，掌握各种辅助元件的作用和符号掌握换向回路、调压回路、卸荷回路、减压回路、增压回路、调速回路、增速回路、速度换接回路的工作原理、功能、及回路中各元件的作用和相互关系，学会识读和分析液压基本回路的方法，能对液压基本回路进行故障分析。
电动气动执行机构调校方案(包括电动门调节阀等)
电动气动执行机构调校方案（包括电动门调节阀等）电动和气动执行机构是工业自动化过程中常用的控制设备，用于实现运动传动和位置调节。
调校这些执行机构是确保其正常运行和工作效果的关键步骤，下面将介绍一些电动和气动执行机构的调校方案。
一、电动执行机构调校方案1.电动门调校方案电动门的调校包括位置调整、速度调整和力量调整。
具体操作步骤如下：（1）位置调整：根据门的实际需求，通过调节行程开关或限位器来确定门的开启和关闭位置。
（2）速度调整：根据需要，通过调节变频器或调节电机速度控制器来调整门的开启和关闭速度。
（3）力量调整：根据门的重量和安全要求，通过调节门的弹簧力度或增加减速装置来调整开启和关闭的力量。
2.调节阀调校方案调节阀的调校主要包括定位器的调整和阀门的行程调整。
具体操作步骤如下：（1）定位器调整：根据系统对阀门的要求，调节定位器来确保阀门能够准确地控制流量。
（2）行程调整：根据流量的要求，通过调节阀门的行程开关或限位器来控制阀门的开度。
二、气动执行机构调校方案1.气动门调校方案气动门的调校主要包括位置调整、速度调整和力量调整。
具体操作步骤如下：（1）位置调整：根据门的实际需求，通过调整气缸的行程开关或限位器来确定门的开启和关闭位置。
（2）速度调整：根据需要，通过调节气缸的进气量和排气量来调整门的开启和关闭速度。
（3）力量调整：根据门的重量和安全要求，通过调整气缸的工作压力或增加减速装置来调整开启和关闭的力量。
2.调节阀调校方案调节阀的调校主要包括定位器的调整和阀门的行程调整。
（1）定位器调整：根据系统对阀门的要求，调节定位器来确保阀门能够准确地控制流量。
（2）行程调整：根据流量的要求，通过调节阀门的行程开关或限位器来控制阀门的开度。
总结：调校电动和气动执行机构的关键在于根据实际需求进行位置、速度和力量的调整。
通过调节行程开关、限位器、变频器、电机速度控制器、弹簧力度、减速装置、定位器等设备，可以确保执行机构能够按照要求进行准确的位置控制和流量调节。
8.电气动工具安全操作规程
二、工作中
1.打磨时严禁脱掉防护眼镜、防尘口罩，先试点1-2次，检查声响及振动是否正常；
2.启动后待运转正常，然后由轻而重拿稳拿妥，均匀使力。但压力不能过大或猛力磕碰，严禁翻转使用和暴力操作。
3.使用角磨机时，必须保持双手操作。严禁用手握住小零件用角磨机进行加工，严禁单手操作角磨机工作。
4.调整工件或工作完成时，必须关闭角磨机电源开关，并双手握住角磨机，直到砂轮片完全停止转动，才将其放好。
三、工作后
1.工具用完后要断开电（气）路，并按规定位置存放安全处；
2.关闭各电源开关及气阀；
3.整理完毕后，清理现场，保持现场整洁干净。
四、应急管理及注意事项
1.严禁损坏或轧坏工具、插座、线板等设施的行为，严禁漏电（气）、异常振动和不正常发热等情况下操作；
2.碳刷磨损后正确更换，使用时要轻拿轻放禁止野蛮使用工具，工具磨损损坏后，必须及时送修。
3.检查电器地线、漏电开关、工具防护罩、外壳、电源线（气代及接头）插头、接线板、碳刷（气动元件）等必须完好正常；
4.检查砂轮片是否完好，是否存在裂纹，受潮等异常状况。
5.工作前要对工件的装夹和固定情况进行确认，所需加工的工件，事前应进行固定，确保安全可靠。
6.在正式工作前应将气动工具空转一分钟，确认正常过后方可正常使用。
5.在操作时，角磨机的磨切方向严禁对着周围的工作人员及一切易燃易爆危险物品，以免造成不必要的伤害。严禁操作人员围堆操作和在磨削时嘻笑与打闹。
6.两人临近同时作业必须背对背操作，两人用同一研磨平台打磨或者在同一工件打磨时必须用防护挡板隔离。
7.使用时，气管不可扭结、折叠，挤伤，以免造成风管在使用中突然破裂。使用中若出现风管有扭结、折叠，挤伤，应立即停止工作进行纠正。
反馈控制系统的分类
反馈控制系统的分类反馈控制系统按其用途、形式和特点有多种分类方法，通常有以下几种分类:1.按所用能源分类反馈控制系统分为气动控制系统和电动控制系统。
在气动控制系统中，用压缩空气作为能源,气源压力是014MPa，各种气动仪表输人和输出信号为标准的气压信号，即0.02~0.1MPa。
在电动控制系统中,用电能作为能源，各种电动仪表的输入和输出信号是标准的电流信号0~10mA或4~20mA。
2.按设定值的变化规律分类按设定值变化规律控制系统可分为定值控制系统、程序控制系统和随动控制系统。
在定值控制系统中,设定值是不变的。
当系统受到扰动后，被控量的测量值会离开设定值出现偏差,控制系统的作用是逐渐消除偏差,使被控量最终回到原来的设定值上或设定值附近。
机舱中大多数运行参数的自动控制系统均属于定值控制系统。
一般在调节器上都有一个设定值谐整旋钮,可以对设定值进行人工整定。
当旋钮的位置固定以后，控制系统的设定值就不再改变。
例如，在燃油黏度控制系统中，若把设定值设定在某个希望黏度值上，控制系统的任务就是在系统受到扰动后，最终要把燃油黏度控制在这个值上。
在程序控制和随动控制系统中,设定值是变化的。
控制系统的作用，是使被控量始终跟踪设定值，随设定值而变化。
两者的区别在于，程序控制系统设定值的变化是按人们事先安排好的规律进行变化,一般设定值是一个时间的函数，如柴油机在高负荷区加速的转速控制。
随动控制系统设定值是某个参数的函数，这个参数的变化是任意的，不可能按事先安排好的规律来描述。
例如,在船舶舵机的随动控制系统中，舵角的设定值往往是随机的。
3.按信号特征进行分类按照系统中信号的变化是连续变化还是断续变化可以分为连续系统和离散系统。
所谓连续系统指的是系统各部分信号都是模拟的连续函数。
目前工业中普遍采用的常规仪表PID诟节器控制的系统均属于连续型系统。
所谓离散型指的是系统的某一处或几处信号以脉冲序列或数码的形式传递，系统中用脉冲开关或采样开关，将连续信号转变为离散信号。
电气动程序控制系统课件
对于一些高精度和高可靠性的应用场景，如航空航天、核工业等，电 气动程序控制系统的性能将需要进一步提高。
更广泛的应用领域
随着技术的进步和应用需求的增长，电气动程序控制系统的应用领域 将进一步拓展。
更好的人机交互
未来电气动程序控制系统将更加注重人机交互设计，提高操作便捷性 和用户体验。
THANKS
传感器的种类繁多，常见的有温度传感器、压力传感器、位移传感器等。
选择传感器时需要考虑测量范围、精度、稳定性等参数，以及与控制器的接口类型 。
电源
电源是电气动程序控 制系统的能源供给部 分，负责提供系统所 需的电能。
电源的稳定性、可靠 性以及效率等因素都 应考虑在内。
根据系统的需求，可 以选择交流电源、直 流电源或开关电源等 。
式。
软件设计
编写控制程序，实现电动和气 动的逻辑控制。
人机交互设计
设计简洁明了的操作界面，方 便用户进行控制和监控。
安全防护设计
在关键部位设置安全保护装置 ，防止意外事故发生。
系统实现
硬件组装与调试
按照设计好的电路和气路连接方式组装硬件，并进行调试。
软件编程与测试
编写控制程序，并进行测试，确保程序运行稳定。
03
CATALOGUE
电气动程序控制系统的控制策 略
开环控制
总结词
开环控制是一种简单的控制方式，通过将控制系统的输出与输入直接关联，实现 对系统的控制。
详细描述
开环控制系统的结构简单，控制精度高，但抗干扰能力较弱。它通常用于对控制 精度要求较高的场合，如数控机床、机器人等。
闭环控制
总结词
闭环控制是一种反馈控制方式，通过 将系统的输出信号反馈回输入端，实 现对系统的精确控制。
电气气动控制实训报告总结
一、实训概述本次电气气动控制实训是在我国某知名职业技术学院的实训室进行的，实训时间为两周。
实训课程涵盖了电气控制与气动控制的基本原理、常用电气元件和气动元件的结构与工作原理、电气控制与气动控制系统的设计、安装与调试等内容。
通过本次实训，使我对电气气动控制有了更加深入的了解，提高了自己的动手操作能力和实际应用能力。
二、实训任务的完成情况和学习成绩1. 完成情况（1）掌握电气控制与气动控制的基本原理，了解常用电气元件和气动元件的结构与工作原理。
（2）能够根据实际需求设计简单的电气控制与气动控制系统。
（3）熟练掌握电气控制与气动控制系统的安装与调试方法。
（4）具备分析、排除电气控制与气动控制系统故障的能力。
2. 学习成绩本次实训期间，我认真完成各项实训任务，取得了良好的成绩。
在实训过程中，我积极参与讨论，与同学们共同解决实际问题，提高了自己的团队协作能力。
以下是我本次实训的主要成绩：（1）电气控制与气动控制基本原理掌握情况：90%（2）电气控制与气动控制系统设计能力：85%（3）电气控制与气动控制系统安装与调试能力：90%（4）电气控制与气动控制系统故障排除能力：85%三、实训态度、实训纪律等1. 实训态度在实训过程中，我始终保持积极的学习态度，认真对待每一项实训任务。
在遇到问题时，我虚心向老师请教，与同学们共同探讨解决方案。
2. 实训纪律我严格遵守实训室纪律，保持实训室整洁，爱护实训设备，确保实训过程的安全。
四、问题、努力方向1. 问题（1）在电气控制与气动控制系统设计过程中，对部分控制原理理解不够深入，导致设计过程中出现了一些偏差。
（2）在安装与调试过程中，对部分电气元件和气动元件的性能掌握不够熟练，影响了调试效率。
2. 努力方向（1）加强对电气控制与气动控制基本原理的学习，提高自己的理论水平。
（2）多参与实际项目，积累实践经验，提高自己的动手能力。
（3）学习更多电气元件和气动元件的性能，提高自己的设备操作技能。
第十一章气动基本回路与常用回路
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计数回路(counting circuit)
❖ 在图a中，阀4的换向位置，取决于阀 2的位置，而阀2的换位又取决于阀3 和阀5。如图所示，若按下阀1，气信 号经阀2至阀4的左端使阀4换至左位， 同时使阀5切断气路，此时气缸活塞 杆伸出；当阀1复位后，原通人阀4左 控制端的气信号经阀1排空，阀5复位， 于是气缸无杆腔的气体经阀5至阀2左 端，使阀2换至左位等待阀1的下一次 信号输入。当阀1第二次按下后，气 信号经阀2的左位至阀4右端使阀4换 至右位，气缸活塞杆退回，同时阀3 将气路切断。待阀1复位后，阀4右端 信号经阀2、阀1排空，阀3复位并将 气流导至阀2左端使其换至右位，又 等待阀1下一次信号输入。这样，第1， 3，5…次(奇数)按下阀1，则气缸活塞 杆伸出；第2，4，6…次(偶数)按下阀 1，则气缸活塞杆退回。
❖ 双作用气缸控制； 带行程检测的压力控制；
❖ 利用梭阀的控制； 利用延时阀的单往复控制；
❖
利用双压阀控制； 带行程检测的时间控制；
从不同地点控制的单往复回路。
单作用气缸间接控制；
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3、利用梭阀的控制
如图12-10所示， 回路中的梭阀相当 于实现“或”门逻 辑功能的阀。在气 动控制系统中，有 时需要在不同地点 操作单作用缸或实 施手动/自动并用操 作回路。
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2.二次压力控制回路
❖ 作用：对气动系统气源压力的控制
❖ 图a是由气动三联件组成的主要由 溢流减压阀来实现压力控制；图b 是由减压阀和换向阀构成的，对同 一系统实现输出高、低压力p1、p2 的控制；图c是由减压阀来实现对 不同系统输出不同压力P1、P2的 控制。
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2023电、气动控制阀技术通用协议
电、气动控制阀技术协议1. 引言本文档旨在规定电、气动控制阀的技术要求和协议。
电、气动控制阀是工业自动化系统中的重要组成部分，用于控制流体介质的流量、压力和温度等参数。
准确、稳定的控制阀能够保证工业生产过程的顺利进行，提高生产效率和产品质量。
2. 技术要求2.1 电、气动控制阀的分类电、气动控制阀根据其控制方式和结构可以分为多种类型，常见的包括隔膜式、蝶阀式、球阀式等。
不同类型的控制阀适用于不同的工作场景和要求，需根据具体需求进行选择。
2.2 控制阀的参数控制阀的参数包括DN（公称通径）、PN（公称压力）、流量特性、密封性能、阀门材料等。
在选择控制阀时，需根据工作介质的特性和工艺要求确定合适的参数。
2.3 控制阀的执行机构控制阀的执行机构根据控制方式的不同可以是电动执行机构或气动执行机构。
电动执行机构主要通过电动驱动装置实现阀门的开闭和调节；气动执行机构主要通过气动驱动装置实现阀门的开闭和调节。
选择合适的执行机构需考虑工作环境、可靠性和成本等因素。
2.4 控制阀的控制信号控制阀的控制信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号一般为电流信号或电压信号，通过对信号的大小进行调节来实现阀门的控制；数字信号一般为开关信号或脉冲信号，通过对信号的状态进行控制来实现阀门的控制。
在选择控制信号时需与上位系统进行兼容。
2.5 控制阀的通信接口控制阀的通信接口根据其与上位系统的连接方式不同可以分为多种类型，例如RS485、Modbus、Profibus等。
在选择通信接口时需与上位系统进行对接，确保通信稳定和可靠。
3. 技术协议3.1 产品要求•控制阀的参数符合设计要求，能够满足工艺流程的需要。
•控制阀具有良好的密封性能，能够确保流体介质的封闭和控制精度。
•控制阀的执行机构工作可靠，能够实现准确的阀门开闭和调节。
•控制阀的控制信号稳定，能够与上位系统实现可靠的通信。
•控制阀的通信接口与上位系统兼容，能够实现数据传输和互联操作。
电气动控制系统课件
境的有效性。
功能测试
对电气动控制系统的各项功能进
行测试，检查系统是否满足设计
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要求和性能指标。
性能测试
04 对电气动控制系统的性能进行测
试，包括响应时间、稳定性、可
靠性等。
调试方法与工具
调试方法
根据系统特点和测试结果 ，选择合适的调试方法， 如分块调试、模块化调试
等。
控制器
控制器是电气动控制系统的核心，负 责接收输入信号，根据设定的程序产 生输出信号，控制执行器的动作。
控制器一般由微处理器、输入输出接 口、电源等部分组成，具有可编程功 能，可以根据需要进行软件编程，实 现不同的控制逻辑。
执行器
01
执行器是电气动控制系统的输出 装置，根据控制器发出的信号， 驱动被控对象进行动作。
谢谢您的聆听
THANKS
02
执行器一般分为电动、气动、液 压等类型，根据被控对象的特性 及控制要求选择合适的执行器。
传感器
传感器是电气动控制系统的输入装置，用于检测被控对象的参数变化，并将检测 到的信号传输给控制器。
传感器一般分为位移、速度、温度、压力等类型，根据被控对象的参数选择相应 的传感器。
电源
电源是电气动控制系统的能源提供装置，为控制器、执行器 、传感器等部件提供所需的电源。
调试工具
使用专业的调试工具，如 示波器、逻辑分析仪等， 对系统进行实时监控和信
号测量。
调试流程
按照规定的调试流程进行 操作，确保调试过程的有
序性和高效性。
故障诊断与排除
故障诊断
通过系统监控、日志分析等方式，快速定 位故障所在，确定故障原因。
故障排除
PLC气动控制技术
PLC气动控制技术
图1.1 PLC硬件系统结构框图
&
图1.2 PLC扫描过程示意图
&
图1.3 扫描过程
&
图1.4 PLC外部接线图与梯形图
&
图1.5 PLC与计算机通信示意图
&
图1.6 PLC与计算机通信示例
&
图1.7 PLC与计算机通信接口连接图
&
图1.8 PLC控制系统设计步骤
图1.14 气动打孔机程序功能表图
&
图1.15 气动打孔机PLC程序梯形图
&
4 5 1 2
图1.1 物料分拣装置结构示意图
&
1缸
5缸
4缸
缸
气源
气源处理
图1.2 物料分拣装置气动系统图
&
表1.1 PLC的I/O端子分配表
I/O类型 输入端子 输出端子
PLC端子名称
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X14 X15 X17 Y0 Y1 Y2 Y3 Y7
短工件分拣到位的传感器 4#气缸末端传感器（气缸杆全缩回检测）
长工件分拣到位传感器 5#气缸末端传感器（气缸杆全缩回检测）
工件长短检测传感器 启动按钮 急停按钮
4#气缸首端传感器（气缸杆全伸出检测） 5#气缸首端传感器（气缸杆全伸出检测）
1#气缸对应单电控电磁阀 2#气缸对应单电控电磁阀 4#气缸对应单电控电磁阀 5#气缸对应单电控电磁阀
& 一次物料分拣结束指示灯
图1.4 物料分拣装置的PLC控制程序
&
短工件开始分拣 长工件开始分拣 一次分拣结束
自动化生产线气动回路的电气动控制综述
自动化生产线气动回路的电气动控制综述自动化生产线在现代工业领域中起着重要的作用，它能够提高生产效率、减少人力成本，且具有灵活性强等优势。
而气动回路作为一种常见的控制方式，在自动化生产线中被广泛应用。
本文将从电气动控制的角度，对自动化生产线气动回路进行综述，探讨其原理、应用和发展趋势。
一、气动回路的基本原理气动回路是指利用压缩空气作为动力源，通过控制气动元件的运动来实现工业自动化控制的一种方式。
在自动化生产线中，气动回路能够实现对工件的抓取、搬运和加工等任务，其基本原理可归纳为以下几个方面。
1. 压缩空气源：自动化生产线通常会配置专门的压缩空气源，通过空气压缩机将大气中的空气压缩成高压气体，并通过管道输送至各气动元件。
2. 气动元件：气动元件包括气缸、气压控制阀、执行机构等，它们能够将压缩空气转化为机械能，实现对工件的运动。
其中，气缸是最常见的气动元件，通过空气的推动，实现线性或旋转运动。
3. 电气控制：在气动回路中，电气控制起着至关重要的作用。
通过电气控制元件如接触器、电磁阀等，可以控制气压的开启和关闭，从而实现对气动元件的控制。
二、气动回路的应用自动化生产线气动回路广泛应用于各个工业领域，例如汽车制造、机械加工、电子制造等。
下面以汽车制造为例，简要介绍气动回路在自动化生产线中的应用。
1. 车身焊接：在汽车制造过程中，气动回路被用于控制焊接机械手的运动。
通过气动元件的控制，实现焊接机械手的精确定位和准确动作，从而完成车身焊接工作。
2. 螺栓拧紧：在汽车组装过程中，气动回路被应用于螺栓拧紧工作。
通过气动元件的控制，保证螺栓拧紧力度的准确和均匀，确保车辆的安全性能。
3. 车门开关：在汽车组装过程中，气动回路被应用于车门的开关控制。
通过气动元件的运动，实现车门的开合，提高生产线的效率和灵活性。
三、气动回路的发展趋势随着科技的不断进步和自动化技术的成熟，气动回路也在不断发展和创新。
以下是气动回路的一些发展趋势。
电气动控制系统课件
应用拓展
工业自动化
电气动控制系统将继续在工业自动化领域发挥重要作用，提升生 产效率和产品质量。
智能家居
随着智能家居的普及，电气动控制系统将应用于家庭设备控制， 为人们提供更加舒适、便捷的生活环境。
新能源领域
电气动控制系统将在新能源领域如太阳能、风能等领域得到广泛 应用，推动可再生能源的发展。
未来展望
VS
复合控制系统的缺点
结构复杂，实现难度较大；需要合理地设 计开环控制系统和闭环控制系统的参数。
2023
PART 04
电气动控制系统的设计
REPORTING
设计原则
安全性
确保系统在各种情况下都能安全运行，防止 设备损坏和人员伤亡。
可靠性
保证系统稳定、可靠，能够持续提供所需的 控制功能。
经济性
在满足功能和性能要求的前提下，尽量降低 成本。
01
传感器是电气动控制系统的输入部分，负责检测被控对象的各 种参数，并将检测到的信号传输给控制器。
02
传感器的种类繁多，常见的有温度传感器、压力传感器、位移
传感器等。
选择传感器时，需要考虑其测量范围、精度、稳定性等因素，
03
以及与控制器的接口方式。
电源
01 电源是电气动控制系统的能源供应部分，负责提 供系统所需的电能。
常见故障与排除
电机故障
如电机无法启动、运行异常等， 可能是由于电源问题、机械故障 或控制电路故障等原因引起。
传感器故障
如传感器信号异常、漂移等，可 能是由于传感器本身故障、连接 线路问题或环境干扰等原因引起 。
执行器故障
如执行器动作异常、卡滞等，可 能是由于执行器本身故障、控制 信号问题或机械故障等原因引起 。
气动发电机的压力控制原理解析
气动发电机的压力控制原理解析气动发电机是一种利用空气压力产生电能的设备，其工作原理是通过压缩空气使得风轮旋转从而驱动发电机转子产生电能。
如何控制气动发电机的压力对于保证发电机工作的稳定性、效率以及寿命至关重要。
本文将对气动发电机的压力控制原理进行详细的解析。
一、气动发电机的压力控制系统构成气动发电机的压力控制系统主要包括：空气压缩机、气源处理单元（例如气泵、过滤器、调压阀、气缸等）以及压力传感器、压力控制器等电气元件。
其中，空气压缩机将空气压缩至指定压力，气源处理单元对压缩空气的过滤、调压和稳压等工作，压力传感器用于感知发电机出口压力信号，压力控制器对实时控制信号进行处理和反馈，从而实现对气动发电机压力的控制。
二、气动发电机的压力控制原理气动发电机的压力控制原理可根据不同的控制方式进行分类。
1. 常压控制方式常压控制方式是指在气动发电机不工作时，通过调节压缩空气供应压力控制在设定的常规压力范围内，一旦负载需求增加，压力传感器将检测到压力下降信号，此时压力控制器将自动开启压缩空气的供应，从而保持发电机的输出压力稳定在预定范围内。
2. PID控制方式PID控制方式是指在气动发电机运行过程中，通过对输出压力、压缩空气供应压力和输出流量等参数进行实时监测和调整，以保持系统的动态响应性和输出质量稳定。
PID控制器通过对实际输出压力与设定压力之间的误差进行反馈和调整，从而实现压力控制的闭环控制。
3. 分段压力控制方式分段压力控制方式是指根据气动发电机的输出功率需求，将压力范围进行分段调整。
例如，在低压段工作时，通过降低压缩空气的供应压力，从而减少输出功率并节省能源。
而在高压段工作时，则需要增大压力供应，以满足负载要求。
以上三种压力控制方式，在实际应用过程中可根据需要进行组合和调整，以实现对气动发电机的可控性、稳定性和高效性的要求。
三、气动发电机的压力控制优化对于气动发电机的压力控制，可以采用以下措施进一步优化：1. 适时维护和更换气源处理单元，以保证其稳定性和工作效率。
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启动按钮 使电磁阀 活塞杆前 活塞杆压 线圈通电 进且持续 下a1使线
圈断电
活塞杆退 回原位
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。
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4、电气—气动程序回路设计
用直觉法设计控制电路，必须从以下几方面考虑： （1）分清电磁换向阀的结构差异。 （2）注意动作模式。 （3） 对行程开关（或按钮开关）是常开触点还是常闭触点 的判别。
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4、电气—气动程序回路设计
（1）用两位五通单电控电磁换向阀控制单气缸运动
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4、电气—气动程序回路设计
（1）用两位五通单电控电磁换向阀控 制单气缸运动 例13-1 单气缸自动单往复回路： 利用手动按钮控制单电控两位五通 电磁阀来操纵单气缸实现单个循环。 动力回路如图13-12（a），动作流程 如下方框图表示，依照设计步骤完 成13-12（b）所示电气回路图。
电源母线开始连接。 7、一个梯形图网络有多个梯级组成，每个输出元素（继电器线圈等）可
构成一个梯级。 8、在连接线上，各种负载、如继电器、电磁线圈、指示灯等的位置通常
是输出元素，要放在在水平电路的下侧。 9、在以上的各元件的电气符号旁注上文字符号。
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3、基本电气回路
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4、电气—气动程序回路设计
①设计步骤 a．将启动按钮PB1及继电器K置于1号线上，继电器的常开触点K及电磁阀线圈YA
置于3号线上。这样当PB1一按下，电磁阀线圈YA通电，电磁阀换向，活塞前进， 完成方框1，2的要求。如图13-12（b）的1和3号线。 b．由于PB1为一点动按钮，手一放开，电磁阀线圈YA就会断电，则活塞后退。为 使活塞保持前进状态，必须将继电器K所控制的常开触点接于2号线上，形成一 自保电路，完成方框3的要求。如图13-12（b）的2号线。 c．将行程开关a1的常闭触点接于1号线上，当活塞杆压下a1，切断自保电路，电磁 阀线圈YA断电，电磁阀复位，活塞退回，完成方框5的要求。图13-12（b）中 的PB2为停止按钮。 ②动作说明 a．将启动按钮PB1按下，继电器线圈K通电，控制2和3号线上所控制得常开触点闭 合，继电器K自保，同时3号线接通，电磁阀线圈YA通电，活塞前进。 活塞杆压下行程开关a1，切断自保电路，1和2号线断路，继电器线圈K断电，K 所控制的触点恢复原位。同时3号线断路，电磁阀线圈YA断电，活塞后退。
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4、电气—气动程序回路设计
例13-2 单气缸自动连续往复回路 动力回路如图13-13（a），动作流程如下方框图表示。依照设 计步骤完成13-13（b）所示电气回路图。
1
启动 按钮
2
3
4
5
使电磁阀 线圈通电
活塞杆前 进且持续
活塞杆压 下a1使线 圈断电
活塞杆退 回压下a0
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4、电气—气动程序回路设计
例13-2 单气缸自动连续往复回路 动力回路如图13-13（a），动作流程如下方框图表示。 依照设计步骤完成13-13（b）所示电气回路图。
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4、电气—气动程序回路设计
①设计步骤 a． 将启动按钮PB1及继电器K1置于1号线上，继电器的常开触点K1置于
（2） 时间继电器（Timer） 时间继电器目前在电气控制回路中应用非常广泛。它与中间继电器
相同之处是由线圈与触点构成，而不同的是当输入信号时，电路中的 触点经过一定时间后才闭合或断开。 按照其输出触点的动作形式分为以下两种（见图13-4）：
①延时闭合继电器—（On delay timer）：当继电器线圈流过电流时，经 过预置时间延时，继电器触点闭合；当继电器线圈无电流时，继电器 触点断开。
继电器线圈消耗电力很小，故用很小的电流通过线圈即可使 电磁铁激磁，而其控制的触点，可通过相当大的电压电流，此乃 所谓继电器触点的容量放大机能。
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1、常用电气元件基本符号
图13-3 继电器线圈及触点符号
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1、常用电气元件基本符号
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2、电气回路图绘图原则
梯形图的绘图原则为： 1、图形上端为火线，下端为接地线。 2、电路图的构成是由左而右进行。为便于读图，接线上要加上线号。 3、控制元件的连接线，接于电源母线之间，且应力求直线。 4、连接线与实际的元件配置无关，其由上而下，依照动作的顺序来决定。 5、连接线所连接的元件均以电气符号表示，且均为未操作时的状态。 6、在连接线上，所有的开关、继电器等的触点位置由水平电路的上侧的
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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。
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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。
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液压与气动技术 第八单元 电气动程序控制系统
2007－7－20
教学内容：
• 电气控制的基本知识 • 电气回路图绘图原则 • 基本电气回路（重点） • 电气动程序回路设计（难点）
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0.绪论
电气-气动控制系统主要是控制电磁阀的换向，其特点是响应快， 动作准确，在气动自动化应用中相当广泛。
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3、基本电气回路
4．自保持电路 自保持电路又称为
记忆电路，在各种液、 气压装置的控制电路 中很常用，尤其是使 用单电控电磁换向阀 控制液、气压缸的运 动时，需要自保持回 路。
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3、基本电气回路
5．互锁电路
互锁电路用于防止错误动作的发生，以保护 设备、人员安全。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，使电路短路或线圈烧坏，控制电路应 加互锁功能。如图13-10所示，按下按钮PB1， 继电器线圈K1得电，第2条线上的触点K1闭合， 继电器K1形成自保，第3条线上K1的常闭触点 断开，此时若再按下按钮PB2，继电器线圈K2 一定不会得电。同理，若先按按钮PB2，继电器 线圈K2得电，继电器线圈K1也一定不会得电。
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1、常用电气元件基本符号
图13-1中间继电器外形图 图13-2中间继电器原理图
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1、常用电气元件基本符号
（１） 中间继电器（Relay） 中间继电器由一个线圈、一个铁芯、衔铁、复位弹簧、一组
触点及端子组成，如图13-2所示，由线圈产生的磁场来接通或断 开触点。当继电器线圈流过电流时，衔铁就会在电磁吸力的作用 下克服弹簧压力，使常闭触点断开，常开触点闭合；当继电器线 圈无电流时，电磁力消失，衔铁在返回弹簧的作用下复位，使常 闭触点闭合，常开触点打开，图13-3为其线圈及触点符号。
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4、电气—气动程序回路设计
1． 用直觉法（经验法）设计电气回路图
用直觉法设计电气回路图即是应用气动的基本控制方法和自身的经 验来设计。是用此方法设计控制电路的优点是：适用于较简单的回路 设计，可凭藉设计者本身的积累经验，快速的设计出控制回路。
但此方法的缺点是：设计方法较主观，对于较复杂的控制回路不宜 设计。在设计电气回路图之前，必须首先设计好气动动力回路，确定 与电气回路图有关的主要技术参数。在气动自动化系统中常用的主控 阀有单电控两位三通换向阀、单电控两位五通换向阀、双电控两位五 通换向阀、双电控三位五通换向阀四种。
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3、基本电气回路
（a）延时闭合
（b）延时断开
图13-11延时电路
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4、电气—气动程序回路设计
在设计电气—气动程序控制系统时，应将电气控制回路 和气动动力回路分开画，两个图上的文字符号应一致，以 便对照。
电气控制回路的设计方法有多种，本章主要介绍直觉 法和串级法。
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3、基本电气回路