第八單元 電氣動程序控制系統(tǒng)_2005741223

1、液壓與氣動技術(shù)第八單元 電氣動程序控制系統(tǒng),2007－1,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),教學(xué)內(nèi)容：,電氣控制的基本知識電氣回路圖繪圖原則基本電氣回路（重點）電氣動程序回路設(shè)計（難點）,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),電氣-氣動控制系統(tǒng)主要是控制電磁閥的換向，其特點是響應(yīng)快，動作準(zhǔn)確，在氣動自動化應(yīng)用中相當(dāng)廣泛。 電氣-氣動控制回路圖包括氣動回路和電氣回路

2、兩部分。氣動回路一般指動力部分，電氣回路則為控制部分。通常在設(shè)計電氣回路之前，一定要先設(shè)計出氣動回路，按照動力系統(tǒng)的要求，選擇采用何種形式的電磁閥來控制氣動執(zhí)行件的運動，從而設(shè)計電氣回路。在設(shè)計中氣動回路圖和電氣回路圖必須分開繪制。在整個系統(tǒng)設(shè)計中，氣動回路圖按照習(xí)慣放置于電氣回路圖的上方或左側(cè)。本章主要介紹有關(guān)電氣控制的基本知識及常用電氣回路的設(shè)計。,0.緒論,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),電氣控制回

3、路主要由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器及其觸點、電磁鐵線圈等組成。通過按鈕或行程開關(guān)使電磁鐵通電或斷電，控制觸點接通或斷開被控制的主回路，這種回路也稱為繼電器控制回路。電路中的觸點有常開觸點和常閉觸點。,1、常用電氣元件基本符號,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),１．控制繼電器 控制繼電器是一種當(dāng)輸入量變化到一定值時，電磁鐵線圈通電勵磁，吸合或斷開觸點，接通或斷開交、直流小容量控制電路中的自動化電器

4、。它被廣泛應(yīng)用于電力拖動、程序控制、自動調(diào)節(jié)與自動檢測系統(tǒng)中?？刂评^電器種類繁多，常用的有電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器、溫度繼電器等。在電氣-氣動控制系統(tǒng)中常用的是中間繼電器和時間繼電器。圖13-1所示為中間繼電器的外形圖。,1、常用電氣元件基本符號,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),圖13-1中間繼電器外形圖 圖13-2中間繼電器原理圖,1、常用電氣元件基本符號,,,,,

5、,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（１）   中間繼電器（Relay） 中間繼電器由一個線圈、一個鐵芯、銜鐵、復(fù)位彈簧、一組觸點及端子組成，如圖13-2所示，由線圈產(chǎn)生的磁場來接通或斷開觸點。當(dāng)繼電器線圈流過電流時，銜鐵就會在電磁吸力的作用下克服彈簧壓力，使常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當(dāng)繼電器線圈無電流時，電磁力消失，銜鐵在返回彈簧的作用下復(fù)位，使常閉觸點閉合，常開觸點

6、打開，圖13-3為其線圈及觸點符號。 繼電器線圈消耗電力很小，故用很小的電流通過線圈即可使電磁鐵激磁，而其控制的觸點，可通過相當(dāng)大的電壓電流，此乃所謂繼電器觸點的容量放大機(jī)能。,1、常用電氣元件基本符號,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),圖13-3 繼電器線圈及觸點符號,1、常用電氣元件基本符號,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（2） 

7、 時間繼電器（Timer） 時間繼電器目前在電氣控制回路中應(yīng)用非常廣泛。它與中間繼電器相同之處是由線圈與觸點構(gòu)成，而不同的是當(dāng)輸入信號時，電路中的觸點經(jīng)過一定時間后才閉合或斷開。 按照其輸出觸點的動作形式分為以下兩種（見圖13-4）：①延時閉合繼電器—（On delay timer）：當(dāng)繼電器線圈流過電流時，經(jīng)過預(yù)置時間延時，繼電器觸點閉合；當(dāng)繼電器線圈無電流時，繼電器觸點斷開。②延時斷開繼電器—（

8、Off delay tmer）：當(dāng)繼電器線圈流過電流時，繼電器觸點閉合；當(dāng)繼電器線圈無電流時，經(jīng)過預(yù)置時間延時，繼電器觸點斷開。,1、常用電氣元件基本符號,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（１）  時間繼電器（Timer）,1、常用電氣元件基本符號,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（１）  時間繼電器（Timer）,1、常用電氣元件基本符號,,,,

9、,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),電氣回路圖通常以一種層次分明的梯形法表示，也稱梯形圖。它是利用電氣元件符號進(jìn)行順序控制系統(tǒng)設(shè)計的最常用的一種方法。梯形圖表示法可分為水平梯形回路圖及垂直梯形回路圖兩種。 如圖13-5所示為水平型電路圖，圖形上下兩平行線代表控制回路圖的電源線，稱為母線。,2、電氣回路圖繪圖原則,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),梯形圖

10、的繪圖原則為：1、圖形上端為火線，下端為接地線。2、電路圖的構(gòu)成是由左而右進(jìn)行。為便于讀圖，接線上要加上線號。3、控制元件的連接線，接于電源母線之間，且應(yīng)力求直線。4、連接線與實際的元件配置無關(guān)，其由上而下，依照動作的順序來決定。5、連接線所連接的元件均以電氣符號表示，且均為未操作時的狀態(tài)。6、在連接線上，所有的開關(guān)、繼電器等的觸點位置由水平電路的上側(cè)的電源母線開始連接。7、一個梯形圖網(wǎng)絡(luò)有多個梯級組成，每個輸出元素（繼電

11、器線圈等）可構(gòu)成一個梯級。8、在連接線上，各種負(fù)載、如繼電器、電磁線圈、指示燈等的位置通常是輸出元素，要放在在水平電路的下側(cè)。9、在以上的各元件的電氣符號旁注上文字符號。,,,2、電氣回路圖繪圖原則,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),1．是門電路（YES） 是門電路是一種簡單的通斷電路，能實現(xiàn)是門邏輯電路。圖13-6為是門電路，按下按鈕PB，電路1導(dǎo)通，繼電器線圈K勵磁，其常開

12、觸點閉合，電路2導(dǎo)通，指示燈亮。若放開按鈕，則指示燈熄滅。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),2．或門電路（OR） 如圖13-7所示的或門電路也稱為并聯(lián)電路。只要按下三個手動按鈕中的任何一個開關(guān)使其閉合，就能使繼電器線圈K通電。例如要求在一條自動生產(chǎn)線上的多個操作點可以進(jìn)行作業(yè)。或門電路的邏輯方程為S=a+b+c。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3

13、月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),3．與門電路（AND） 如圖13-8所示的與門電路也稱為串聯(lián)電路。只有將按鈕a、b、c同時按下，則電流通過繼電器線圈K。例如一臺設(shè)備為防止誤操作，保證安全生產(chǎn)，安裝了兩個啟動按鈕，只有操作者將兩個氣動按鈕同時按下時，設(shè)備才能開始運行。與門電路的邏輯方程為S=a.b.c,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),4．自保持電路

14、 自保持電路又稱為記憶電路，在各種液、氣壓裝置的控制電路中很常用，尤其是使用單電控電磁換向閥控制液、氣壓缸的運動時，需要自保持回路。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),5．互鎖電路 互鎖電路用于防止錯誤動作的發(fā)生，以保護(hù)設(shè)備、人員安全。如電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，氣缸的伸出與縮回，為防止同時輸入相互矛盾的動作信號，使電路短路或線圈燒壞，控制電路應(yīng)加互鎖功能。如圖13-

15、10所示，按下按鈕PB1，繼電器線圈K1得電，第2條線上的觸點K1閉合，繼電器K1形成自保，第3條線上K1的常閉觸點斷開，此時若再按下按鈕PB2，繼電器線圈K2一定不會得電。同理，若先按按鈕PB2，繼電器線圈K2得電，繼電器線圈K1也一定不會得電。,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),6．延時電路 隨著自動化設(shè)備的功能和工序越來越復(fù)雜，各工序之間需要按一定的時

16、間緊密巧妙地配合，要求各工序時間可在一定時間內(nèi)調(diào)節(jié)，這需要利用延時電路來加以實現(xiàn)。延時控制分為兩種，即延時閉合和延時斷開。 如圖13-11a為延時閉合電路，當(dāng)按下開關(guān)PB后，延時繼電器T開始計時，經(jīng)過設(shè)定的時間后，時間繼電器觸點閉合，電燈點亮。放開PB后，繼電器T立即斷開，電燈熄滅。圖13-11b為延時斷開電路，當(dāng)按下開關(guān)PB后，時間繼電器T的觸點也同時接通，電燈點亮，當(dāng)放開PB后

17、，延時斷開繼電器開始計時，到規(guī)定時間后，時間繼電器觸點T才斷開，電燈熄滅。,3、基本電氣回路,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（a）延時閉合 （b）延時斷開圖13-11延時電路,3、基本電氣回路,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),在設(shè)計電氣—氣動程序控制系統(tǒng)時，應(yīng)將電氣控制回路和氣動動力回路分開畫，兩個圖上的文字符號應(yīng)一致，以便對照

18、。 電氣控制回路的設(shè)計方法有多種，本章主要介紹直覺法和串級法。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),1． 用直覺法（經(jīng)驗法）設(shè)計電氣回路圖 用直覺法設(shè)計電氣回路圖即是應(yīng)用氣動的基本控制方法和自身的經(jīng)驗來設(shè)計。是用此方法設(shè)計控制電路的優(yōu)點是：適用于較簡單的回路設(shè)計，可憑藉設(shè)計者本身的積累經(jīng)驗，快速的設(shè)計出控制回路。

19、但此方法的缺點是：設(shè)計方法較主觀，對于較復(fù)雜的控制回路不宜設(shè)計。在設(shè)計電氣回路圖之前，必須首先設(shè)計好氣動動力回路，確定與電氣回路圖有關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)。在氣動自動化系統(tǒng)中常用的主控閥有單電控兩位三通換向閥、單電控兩位五通換向閥、雙電控兩位五通換向閥、雙電控三位五通換向閥四種。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),用直覺法設(shè)計控制電路，必須從以下幾方面考慮： （1）分清

20、電磁換向閥的結(jié)構(gòu)差異。 （2）注意動作模式。 （3） 對行程開關(guān)（或按鈕開關(guān)）是常開觸點還是常閉觸點的判別。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（1）用兩位五通單電控電磁換向閥控制單氣缸運動 例13-1 單氣缸自動單往復(fù)回路：利用手動按鈕控制單電控兩位五通電磁閥來操縱單氣缸實現(xiàn)單個循環(huán)。動力回路如圖13-12（a），動作流程如下方框圖

21、表示，依照設(shè)計步驟完成13-12（b）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（1）用兩位五通單電控電磁換向閥控制單氣缸運動 例13-1 單氣缸自動單往復(fù)回路：利用手動按鈕控制單電控兩位五通電磁閥來操縱單氣缸實現(xiàn)單個循環(huán)。動力回路如圖13-12（a），動作流程如下方框圖表示，依照設(shè)計步驟完成13-12（b）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動

22、程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟a．將啟動按鈕PB1及繼電器K置于1號線上，繼電器的常開觸點K及電磁閥線圈YA置于3號線上。這樣當(dāng)PB1一按下，電磁閥線圈YA通電，電磁閥換向，活塞前進(jìn)，完成方框1，2的要求。如圖13-12（b）的1和3號線。b．由于PB1為一點動按鈕，手一放開，電磁閥線圈YA就會斷電，則活塞后退。為使活塞保持前進(jìn)狀態(tài)，必須將繼電器K所控制的常開觸點接于2

23、號線上，形成一自保電路，完成方框3的要求。如圖13-12（b）的2號線。c．將行程開關(guān)a1的常閉觸點接于1號線上，當(dāng)活塞桿壓下a1，切斷自保電路，電磁閥線圈YA斷電，電磁閥復(fù)位，活塞退回，完成方框5的要求。圖13-12（b）中的PB2為停止按鈕。②動作說明a．將啟動按鈕PB1按下，繼電器線圈K通電，控制2和3號線上所控制得常開觸點閉合，繼電器K自保，同時3號線接通，電磁閥線圈YA通電，活塞前進(jìn)。 活塞桿壓下行程開關(guān)a1，切斷

24、自保電路，1和2號線斷路，繼電器線圈K斷電，K所控制的觸點恢復(fù)原位。同時3號線斷路，電磁閥線圈YA斷電，活塞后退。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-2 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路 動力回路如圖13-13（a），動作流程如下方框圖表示。依照設(shè)計步驟完成13-13（b）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)—

25、—液壓與氣動技術(shù),例13-2 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路 動力回路如圖13-13（a），動作流程如下方框圖表示。依照設(shè)計步驟完成13-13（b）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟a． 將啟動按鈕PB1及繼電器K1置于1號線上，繼電器的常開觸點K1置于2號線上并與PB1并聯(lián)和1號線形成一自保電路。在火線上加一繼電器K1的常開觸點。這樣當(dāng)PB1一

26、按下，繼電器K1線圈所控制的常開觸點K1閉合，3、4和5號線上才接通電源。b．為得到下一次循環(huán)的開始，必須多加一個行程開關(guān)，使活塞桿退回壓到a0再次使電磁閥通電。為完成這一功能，a0以常開觸點形式接于3號線上，系統(tǒng)在未起動之前活塞桿壓在a0上，故a0的起始位置是接通的。 c.由圖13-12b稍加修改，即可得到電氣回路圖13-13（b）。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣

27、動技術(shù),②動作說明a．啟動按鈕PB1按下，繼電器線圈K1通電，2號線和火線上的K1所控制得常開觸點閉合，繼電器K1形成自保。b．3號線接通，繼電器K2通電，4和5號線上的繼電器K2的常開觸點閉合，繼電器K2形成自保。c．5號線接通，電磁閥線圈YA通電，活塞前進(jìn)。d．當(dāng)活塞桿壓下a1時，繼電器線圈K2斷電，K2所控制的常開觸點恢復(fù)原位，繼電器K2的自保電路斷開，4和5號線斷路，電磁閥線圈YA斷電，活塞后退。e．活塞退回壓下a0時

28、，繼電器線圈K2又通電，電路動作由b開始。f．如按下PB2，則繼電器線圈K1和K2斷電，活塞后退。PB2為急停或后退按鈕。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-3 單氣缸延時單往復(fù)運動回路 動力回路如圖13-14（a），位移—步驟圖如圖13-14（b），動作流程如下方框圖表示，依照設(shè)計步驟完成13-14（c）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,

29、,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-3 單氣缸延時單往復(fù)運動回路 動力回路如圖13-14（a），位移—步驟圖如圖13-14（b），動作流程如下方框圖表示，依照設(shè)計步驟完成13-14（c）所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟a．將啟動按鈕PB1及繼電器K置于1號線上，繼電器的常開觸點K及電磁閥線圈YA置于4號線

30、上，這樣當(dāng)PB1一按下，電磁閥線圈通電，完成方框1和2 的要求。b．當(dāng)PB1松開，電磁閥線圈YA斷電，活塞后退。為使活塞保持前進(jìn)，必須將繼電器K的常開觸點接于2號線上，且和PB1并聯(lián)，和1號線構(gòu)成一自保電路，從而完成方框3的要求。c．將行程開關(guān)a1的常開觸點和定時器線圈T連接于3號線上。當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下a1時，定時器動作，計時開始，如此完成方框4的要求。d．定時器T的常閉觸點接于1號線上。當(dāng)定時器動作，計時終止，定時器的觸點T斷開

31、，電磁閥線圈YA斷電，活塞后退，從而完成方框5、6和7的要求。如圖13-14（c）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),②動作說明 a．按下按鈕PB1，繼電器線圈K通電，2和4號線上K所控制的常開觸點閉合，繼電器K形成自保。且4號通路，電磁鐵線圈YA通電，活塞前進(jìn)。 b．活塞桿壓下a1，定時器動作，經(jīng)過設(shè)定時間T，定時器所控制的常閉觸點斷開，繼電器K斷電，繼

32、電器所控制的觸點復(fù)位。 c.4號線開路，電磁鐵線圈YA斷電，活塞后退。 d.活塞桿一離開a1，定時器線圈T斷電，其所控制的常閉觸點復(fù)位。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),總結(jié)： 用兩位五通雙電控電磁換向閥控制單氣缸運動 由上所述，使用單電控電磁閥控制氣缸運動，由于電磁閥的特性，控制電路上必須有自保電路。而兩位五通雙電控電磁閥有記憶功能，且閥芯的切換

33、只要一個脈沖信號即可，控制電路上不必考慮自保，電氣回路的設(shè)計簡單。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-4 單氣缸自動單往復(fù)回路 利用手動按鈕使氣缸前進(jìn)，到達(dá)預(yù)定位置自動后退。動力回路如圖13-15a，動作流程如下方框圖表示，依照設(shè)計步驟完成13-15b所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液

34、壓與氣動技術(shù),例13-4 單氣缸自動單往復(fù)回路 利用手動按鈕使氣缸前進(jìn)，到達(dá)預(yù)定位置自動后退。動力回路如圖13-15a，動作流程如下方框圖表示，依照設(shè)計步驟完成13-15b所示電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-4 單氣缸自動單往復(fù)回路 ①設(shè)計步驟a．將啟動按鈕PB1和電磁閥線圈YA1置于1號線上。當(dāng)PB1一按下立即放開，線圈YA1通

35、電，電磁閥換項，活塞前進(jìn)，達(dá)到方框1、2和3的要求。 ｂ．將行程開關(guān)a1以常開觸點的形式和線圈YA0置于2號線上。當(dāng)活塞前進(jìn)壓下a1時，YA0通電，電磁閥復(fù)位，活塞后退，完成方框和5的要求。電路如圖13-15（b）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-5 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大

36、學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-5 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-5 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路 ①設(shè)計步驟 a．將啟動按鈕PB1和繼電器線圈K置于1號線上，K所控制的常開觸點接與2號線上。當(dāng)按下PB1后立即放開，2號線上K的常開觸點閉合，繼電器K自保，則3和4號線有電。 b．電磁鐵線圈YA1置于3號線上。當(dāng)按下PB1，線圈Y

37、A1通電，電磁閥換項，活塞前進(jìn)，完成方框1、2和3的要求。 c．行程開關(guān)a1以常開觸點的形式和電磁鐵線圈YA0接于4號線上。當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下a1時，線圈YA0通電，電磁閥復(fù)位，氣缸活塞后退，完成方框4的要求。 d．為得到下一次循環(huán)，必須加一個起始行程開關(guān)a0，使活塞桿后退，壓下a0時，將信號傳給線圈YA1，使YA1再通電。為完成此項工作，a0以常開觸電的形式接與3號線上。系統(tǒng)在未啟動之前，活塞在起始點位置，a0被活塞桿壓住，故其

38、起始狀態(tài)為接通狀態(tài)。PB2為停止按鈕。電路如圖13-16（b）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-5 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-5 單氣缸自動連續(xù)往復(fù)回路 ②動作說明a．按下PB1，繼電器線圈K通電，2號線上的繼電器常開觸點閉合，繼電器K形成

39、自保，且3號線接通，電磁鐵線圈YA1通電，活塞前進(jìn)。b．  當(dāng)活塞桿一離開a0，電磁鐵線圈YA1通電即斷電。c．當(dāng)活塞桿前進(jìn)壓下a1時，4號線接通，電磁鐵線圈YA0通電，活塞退回。當(dāng)活塞桿后退壓下a0時，3號線又接通，電磁鐵線圈YA1再次通電，第二個循環(huán)開始。 圖13-16（b）所示電路圖的缺點是：當(dāng)活塞前進(jìn)時，按下停止按鈕PB2，活塞桿前進(jìn)且壓在形成開關(guān)a1上，活塞無法退回起始位置。為使按下停止按

40、鈕PB2，無論活塞處于前進(jìn)還是后退狀態(tài)，均能使活塞馬上退回起始位置。將按鈕開關(guān)PB2換成按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)，其電路圖如圖13-17所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),2.用串級法設(shè)計電氣回路圖 以上用經(jīng)驗法設(shè)計電氣回路圖，對于復(fù)雜的電路容易出錯。本節(jié)介紹串級法設(shè)計電氣回路，其大原則與前述設(shè)計純氣動控制回路相類似。 用串級法

41、設(shè)計電氣回路并不能保證使用最少的繼電器，但卻能提供一種方便而有規(guī)則可依的方法。根據(jù)此法設(shè)計的回路易懂，可不必借助位移－步驟圖來分析其動作，可減少對設(shè)計技巧和經(jīng)驗的依賴。 用串級法既適用于雙電控電磁閥也適用于單電控電磁閥控制的電氣回路。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),用串級法設(shè)計電氣回路的基本步驟如下：①畫出氣動動力回路圖，按照程序要求確定行

42、程開關(guān)位置，并確定使用雙電控電磁閥或單電控電磁閥。②按照氣缸動作的順序分組。③根據(jù)各氣缸動作的位置，決定其行程開關(guān)。④根據(jù)第３步驟畫出電氣回路圖。⑤加入各種控制繼電器和開關(guān)等輔助元件。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（１）使用雙電控電磁閥的電氣回路圖設(shè)計 如前所述的氣路設(shè)計串級法，氣缸的動作順序經(jīng)分組后，在任意時間，只有其中某一組在動

43、作狀態(tài)中，如此可避免雙電控電磁閥因誤動作而導(dǎo)致通電，其詳細(xì)設(shè)計步驟如下：①寫出氣缸的動作順序并分組，分組的原則使每個氣缸的動作在每組中僅出現(xiàn)一次，即同一組中氣缸的英文字母代號不得重復(fù)出現(xiàn)。②每一組用一個繼電器控制其動作，且在任意時間，僅其中一組繼電器處于動作狀態(tài)中。③第一組繼電器由啟動開關(guān)串聯(lián)最后一個動作所觸動的行程開關(guān)的常開觸點控制，并形成自保。④各組的輸出動作按照各氣缸的運動位置及所觸動的行程開關(guān)確定，并按順序完成回路設(shè)計。

44、⑤第二組和后續(xù)各組繼電器由前一組氣缸最后觸動的行程開關(guān)的常開觸點串聯(lián)前一組繼電器的常開觸點控制，并形成自保。由此可避免行程開關(guān)被觸動一次以上而產(chǎn)生錯誤的順序動作，或是不按正常順序觸動行程開關(guān)造成的影響。⑥每一組繼電器的自?；芈酚上乱唤M繼電器的常閉觸點切斷，但最后一組繼電器除外。最后一組繼電器的自?；芈肥怯勺詈笠粋€動作完成時所觸動的形成開關(guān)的常閉觸點切斷。⑦如有動作兩次以上的電磁鐵線圈，必須在其動作回路上串聯(lián)該動作所屬組別的繼電器的

45、常開觸點，以避免逆向電流造成不正確的繼電器或電磁線圈被激磁。 通常如將動作順序分成兩組，只需用一個繼電器，（一組用繼電器常開觸點，一組用繼電器常閉觸點）；如將動作順序分成3組以上，則每一組用一個繼電器控制，在任意時間，只有一個繼電器通電。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-6 A、B兩缸的動作順序為A+B+B-A-，兩缸的位移—步驟圖如圖13-18（a）

46、，其動力回路如圖13-18（b），試設(shè)計其電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟a.將兩缸的動作按順序分組，如圖13-18（c）。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 b．由于動作順序只分成兩組，故只用1個繼電器控制即可。第1組由繼電器常開觸點控制，第2組由繼電器常閉觸

47、點控制 。c．首先建立啟動回路。將啟動按鈕PB1和繼電器線圈K1置于1號線上，繼電器K1的常開觸點置于2號線上且和啟動按鈕并聯(lián)。這樣，當(dāng)按下啟動按鈕PB1，繼電器線圈K1通電并自保。d．第1組的第一個動作為A缸伸出，故將K1的常開觸點和電磁線圈YA1串聯(lián)于3號線上。這樣，當(dāng)K1通電，A缸即伸出。電路如圖13-19（a）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①

48、設(shè)計步驟 e．當(dāng)A缸前進(jìn)壓下行程開關(guān)a1時，發(fā)信號使B缸伸出，故將a1的常開觸點和電磁線圈YB1串聯(lián)于4號線上且和電磁線圈YA1并聯(lián)。電路如圖13-19（b）所示。f．  當(dāng)B缸伸出壓下行程開關(guān)b1，產(chǎn)生換組動作（由1換到2），即線圈K1斷電，故必須將b1的常閉觸點接于1號線上。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 g．第2組的第一個動作為

49、B-，故將K1的常閉觸點和電磁線圈YB0串聯(lián)于5號線上。電路如圖13-19（c）所示。h．當(dāng)B缸縮回壓下行程開關(guān)b0時，使A缸縮回，故將b0的常開觸點和電磁線圈YA0串聯(lián)且和電磁線圈YB0并聯(lián)。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 i．將行程開關(guān)a0的常開觸點接于5號線上，目的是防止在未按下啟動按鈕PB1前，電磁線圈YA0和YB0通電。j．完成電路如圖1

50、3-19（d）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),②動作說明a．按下啟動按鈕，繼電器K1通電，2和3號線上K1所控制的常開觸點閉合，5號線上的常閉觸點斷開，繼電器K1形成自保。b．此時，3號線通路，5號線斷路。電磁線圈YA1通電，A缸前進(jìn)。A缸伸出壓下行程開關(guān)a1，a1閉合，4號線通路，電磁線圈YB1通電，B缸前進(jìn)。c．B缸前進(jìn)壓下行程開關(guān)b1，b1斷開

51、，電磁線圈K1斷電，K1控制的觸點復(fù)位，繼電器K1的自保消失，3號線斷路，5號線通路。此時電磁線圈YB0通電，B缸縮回。d．B缸縮回壓下行程開關(guān)b0，b0點閉合，6號線通路，電磁線圈YA0通電，A缸縮回。e．A缸后退壓下a0，a0斷開。 由以上動作可知，采用串級法設(shè)計控制電路可防止電磁線圈YA1和YA0及YB1和YB0同時通電的事故發(fā)生。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星

52、期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-7 A、B兩缸的位移—步驟圖如圖13-20（a）所示，其動力回路如圖13-18（b），試設(shè)計其電氣回路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 a．將兩缸的動作按順序分組，如圖13-20（b）所示。b．動作順序分成三組。第1組由繼電器K1控制，第2組由繼電器K2控制，第3組由繼電器K3控制。c．首先

53、建立啟動回路。將啟動按鈕PB1，行程開關(guān)b0的常開觸點和繼電器線圈K1置于1號線上，K1的常開觸點置于2號線上和PB1及b0并聯(lián)。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),d.K1的常開觸點及電磁線圈YA1串聯(lián)于3號線上。這樣，當(dāng)啟動按鈕PB1按下，繼電器K1自保，A缸伸出，電路如圖10-21（a）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中

54、南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),e.當(dāng)A缸伸出壓下行程開關(guān)a1要產(chǎn)生換組動作（由1組換到2組），即使繼電器線圈K2通電，同時使繼電器線圈K1斷電。要完成此功能，將K1的常開觸點、行程開關(guān)a1和繼電器線圈K2串聯(lián)于4號線上。繼電器K2的常開觸點接于5號線上且和繼電器K1的常開觸點及a1并聯(lián)，同時將K2的常閉觸點串聯(lián)到2號線上。這樣，當(dāng)A缸伸出壓下a1，繼電器線圈K2通電形成自保。2號線上K2的常閉觸電斷開，繼電器線圈K1斷電。電路如圖13-21

55、（b）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),f．繼電器K2的常開觸點及電磁線圈YA0串聯(lián)于6號線上，當(dāng)K2通電，則A缸縮回。g．當(dāng)A缸縮回壓下行程開關(guān)a0時，導(dǎo)致B缸伸出，故將a0的常開觸點及電磁線圈YB1置于7號線上。h．當(dāng)B缸伸出壓下行程開關(guān)b1導(dǎo)致定時器動作，產(chǎn)生時間延時，故將b1的常開觸點和定時器線圈T置于8號線上，電路如圖13-21（c）所示。,4、

56、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),i．當(dāng)定時器設(shè)定時間到，產(chǎn)生換組動作（由2組換到3組），使繼電器線圈K3通電，同時使繼電器線圈K2斷電。要完成此項功能，將繼電器K2的常開觸點、定時器T的常開觸點及繼電器K3線圈置于9號線上，同時將繼電器K3的常閉觸點串聯(lián)在5號線上。這樣，當(dāng)定時器時間終了，定時器的常開觸點閉合，繼電器線圈K3通電，5號線上的K3的常閉觸點分離，繼電器線

57、圈K2斷電。j．將電磁線圈YB0置于10號線上與繼電器線圈K3并聯(lián)。當(dāng)K3通電，電磁線圈YB0激磁，氣缸B縮回。k． 完成電路如圖13-21（d）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),②動作說明a．按下啟動按鈕，1號線通路，繼電器線圈K1通電，2、3和4號線上K1所控制的常開觸點閉合，繼電器K1自保。b．由于此時3號線通路，因此電磁線圈YA1通電，A缸

58、伸出。c．A缸伸出壓下行程開關(guān)a1，4號線通路，繼電器線圈K2通電，則5、6和9號線上所控制的常開觸點閉合，2號線上繼電器K2的常閉觸點分離，并使1和2號線上所形成的自保電路消失，線圈K1斷電，動作由第1組換到第2組。d ． 6號線通路，電磁線圈YA0通電，A缸縮回。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),②動作說明 e．A缸縮回壓下行程開關(guān)a0

59、，電磁線圈YB1通電，B缸伸出。f．B缸伸出壓下b1時，定時器線圈T通電，開始計時。g．設(shè)定時間到，定時器線圈所控制的常開觸點閉合，9號線通路，繼電器線圈K3通電，5號線上K1的常閉觸點分離，4和5號線上所形成的自保電路消失，繼電器線圈K2斷電，動作由第2組換到第3組。h ．繼電器線圈K3通電，同時電磁線圈YB0通電，B缸縮回。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓

60、與氣動技術(shù),②動作說明  由以上動作說明可知，在任一時間只有一個繼電器線圈通電，其余斷電，則電磁線圈YA1和YA0 及YB1和YB0不會出現(xiàn)同時通電的情況。 如果要求的控制條件如下：a． 單循環(huán)(可選擇) b． 連續(xù)循環(huán)c． 按下急停按鈕，A、B兩缸退回原始位置 則電氣回路圖改為圖13-22，圖中PB1為單循環(huán)按鈕，SE為選擇開關(guān)，EM為急停按鈕。EME為復(fù)位按鈕。,4、

61、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),（2）   使用單電控電磁閥的電氣回路圖設(shè)計 使用單電控電磁閥設(shè)計單電控電氣回路，是讓電磁線圈通電而使方向控制閥換向，使氣缸活塞桿伸出。要使氣缸縮回，則使電磁閥斷電，電磁閥復(fù)位即可達(dá)到。 如前所述，在串級法中，當(dāng)新的一組動作時，前一組的所有主閥斷電

62、。因此，對于輸出動作延續(xù)到后續(xù)各組再動作，必須在后續(xù)各組中再次被激磁。 單電控電磁閥的控制回路在設(shè)計步驟上與雙電控電磁閥的控制回路相同，但通常將控制繼電器線圈集中在回路左方，而控制輸出電磁閥線圈放在回路右方。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),例13-8 A、B兩缸的位移—步驟圖如圖13-23（a）所示，其動力回路如圖13-23（b），試設(shè)計其電氣回

63、路圖。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 a．寫出氣缸的順序動作并按串級法分組。確定每個動作所觸動的行程開關(guān)。為表示電磁線圈的動作延續(xù)到后續(xù)各組中，于動作順序下方畫出水平箭頭來說明線圈的輸出動作必須維持至該點。如圖13-23（c）所示，電磁線圈YB1通電必須維持到A缸后退行程完成，當(dāng)A缸后退壓下a0時，線圈YB1斷點，B缸自動后退。,4、電氣

64、—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 b．動作分為兩組由兩個繼電器分別掌管。將啟動按鈕PB1、行程開關(guān)b0及繼電器線圈K1置于1號線上。K1的常開觸點置于2號線上且和PB1和b0并聯(lián)。將K1的常開觸點和電磁線圈YA1串聯(lián)于5號線上。這樣當(dāng)按下PB1，電磁線圈YA1通電，繼電器K1形成自保。電路如圖13-24（a）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,

65、,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 c．A缸伸出壓下行程開關(guān)a1而導(dǎo)致B缸伸出。因此，將繼電器K1的常開觸點、行程開關(guān)a1和電磁線圈YB1串聯(lián)于6號線上。這樣，當(dāng)A缸伸出壓下a1，電磁線圈YB1通電，B缸伸出。電路如圖13-24（b）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 d.B缸伸出壓下行程

66、開關(guān)b1要產(chǎn)生換組動作（由1換到2）。將繼電器K1的常開觸點、行程開關(guān)b1及繼電器線圈K2串聯(lián)于3號線上，繼電器線圈K2的常開觸點接于4號線上且和常開觸點K1和行程開關(guān)b1并聯(lián)。這樣，當(dāng)B缸伸出壓下行程開關(guān)b1時，繼電器線圈K2 通電，且形成自保，同時1號線上的繼電器線圈K2的常閉觸點分離，繼電器線圈K1斷電，順序動作進(jìn)入第2組。電路如圖所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓

67、與氣動技術(shù),①設(shè)計步驟 e．由于繼電器K1斷電，則5號線斷路，A缸縮回。為防止動作進(jìn)入第2組時B缸與A缸同時縮回，必須于7號線上加上繼電器K2的常開觸點以延續(xù)電磁線圈YB1通電。f． A缸縮回壓下行程開關(guān)a0導(dǎo)致B缸縮回。因此將行程開關(guān)a0的常閉觸點串聯(lián)于3號線上。這樣當(dāng)A缸退回壓下a0，則繼電器線圈K2斷電，B缸縮回。g．完成電路如圖13-24（d）所示。,4、電氣—氣動程序回路設(shè)計,,,,,,,,,,,,,,

68、,2024年3月30日星期六,中南大學(xué)——液壓與氣動技術(shù),②動作說明a．按下啟動按鈕PB1，1號線通路，繼電器線圈K1通電，1、2、3、5及6號線上所控制的常開觸點閉合，繼電器線圈K1形成自保。b．此時5號線通路，電磁線圈YA1通電，A缸伸出。c．A缸伸出壓下a1，6號線通路，電磁線圈YB1通電，B缸前進(jìn)。d．B缸前進(jìn)壓下b1，3號線通路，繼電器線圈K2通電，4和7號線上K2的常開觸點閉合，1號線上K2的常閉觸點分離，動作進(jìn)入第