液压与气动技术（第六版） 课件 第7章 气动技术概述

气动回路的基本知识复习气动执行元件气动控制元件气动控制系统流程图表示方法（掌握）0102气动回路图内元件的命名（重点）管路的表示（了解）04区别阀的正常位置和初始位置（难点）03气动回路的基础知识气动回路的图形表示法以气动符号所绘制的回路图可分为定位和不定位两种表示法。定位回路图是以系统中元件实际的安装位置绘制的。不定位回路图不是按元件的实际位置绘制的,而是根据信号流动方向,从下向上绘制的,各元件按其功能分类排列。气动回路的图形表示法定位回路图是以系统中元件实际的安装位置绘制的,这种方法使工程技术人员容易看出阀的安装位置,便于维修和保养。图13-1定位回路图气动回路的图形表示法不定位回路图不是按元件的实际位置绘制的,而是根据信号流动方向,从下向上绘制的,各元件按其功能分类排列,顺序依次为气源系统、信号输入元件、信号处理元件、控制元件、执行元件。图13-2不定位回路图气动元件信号流示例信号流和元件之间的对应关系信号流和元件之间的对应关系图13-4电-气动系统中信号流和元件的关系气动回路图内元件的命名1.数字2.英文气动回路图内元件的命名

数字命名方法：每一个执行元件连同相关的阀称为一个控制链。0组表示能源供给元件，1，2组代表独立的控制链。1A，2A等代表执行元件1V1，1V2等代表控制元件1S1，1S2等代表输入元件（手动和机控阀）0Z1，0Z2等代表能源供给（气源系统）气动基本回路图内元件的命名气动基本回路图内元件的命名英文字母命名：用于气动回路图的设计，并在回路中代替数字命名使用。大写字母表示执行元件，小写字母表示信号元件。A，B，C代表执行元件a1，b1，c1代表执行元件在伸出位置时的行程开关a0，b0，c0代表执行元件在缩回位置时的行程开关气动回路图内元件的命名

回路中各种元件的表示方法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。阀芯未操纵时阀的位置为正常位置。1．正常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。2．起始位置回路中各种元件的表示方法管路的表示

元件和元件之间的配管有规定工作管路用实线控制管路用虚线管路避免交叉小结气动控制系统流程图表示方法气动管路的表示区别阀的正常位置和初始位置气动回路图内元件的命名谢谢THANKSFORYOURWATCHING气动常用回路复习阀的正常位置和初始位置气动回路图内元件的命名气动基本回路0102气动回路功能常用气动回路03主要内容分析、设计前掌握气动基本回路掌握气动常用回路了解回路的功能熟悉回路的构成熟悉回路的性能分析设计气动系统气动系统的分析气动系统的设计组成完善的气动控制根据设备工况、工艺条件仔细分析、比较后采用。1、气动基本回路气动系统无论多么复杂，均由一些特定功能的基本回路组成。注意！所分析的回路在实际应用中，不要照搬使用气动控制回路的功能控制位置检测速度控制自保持控制（连续运动）计数控制压力控制时间控制气动常用回路1、单作用气缸的控制：直接控制

单作用缸直接控制回路视频演示2、双作用气缸的控制：直接控制双作用缸直接控制回路视频演示1、单作用气缸的控制：直接控制

3、利用梭阀（OR）的控制回路视频演示4、利用双压阀的控制回路

图13-11利用双压阀控制回路视频演示4、利用双压阀的控制回路图13-12双手操作回路视频演示5、单作用气缸的速度控制视频演示6、双作用气缸的速度控制视频演示7、增加单作用气缸及双作用气缸的速度控制回路图13-15单作用气缸的快速后退回路

图13-16双作用气缸的快速前进回路8、单作用气缸间接控制回路图13-17单作用气缸间接控制回路9、双作用气缸间接控制回路图13-18双作用气缸间接控制回路视频演示10、行程阀控制的单往复回路视频演示11、压力控制的单往复回路视频演示12、带行程检测的压力控制回路视频演示13、利用延时阀控制的单往复回路视频演示14、带行程检测的时间控制回路视频演示15、从两个不同地点控制双作用气缸的单往复运动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。15、从两个不同地点控制双作用气缸的单往复运动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。视频演示16、慢速前进、快速后退回路如图13-25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。16、慢速前进、快速后退回路如图13-25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。视频演示小结气动基本回路气动回路的功能气动常用回路谢谢THANKSFORYOURWATCHING气动程序控制回路复习气动回路的基本知识常用气动回路气动程序控制回路0102运动图全功能图（重点）04控制图（难点）03主要内容1气动程序控制回路

程序控制：根据生产过程的要求，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。按控制方式不同，可分为：时间程序控制行程程序控制混合程序控制1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。1气动程序控制回路行程程序控制一般是一个闭环程序控制系统。前一个执行元件动作完成并发出信号后，才允许下一个动作进行的一种自动控制方1气动程序控制回路行程程序控制系统包括行程发信装置执行元件程序控制回路动力源1气动程序控制回路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，整个程序动作就因此，行程程序控制方式在气动系统中被广泛采用。行程发信装置气动位置传感器液位传感器温度传感器压力传感器程序控制回路由各种气动控制阀构成气动逻辑元件构成气动执行元件气缸气马达气液缸气—电转换器气动吸盘动力源气源1气动程序控制回路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。2运动图运动图用来表示执行元件的动作顺序及状态，按其坐标表示可分为：位移—步骤图位移—时间图2运动图（1）位移—步骤图：描述了控制系统中执行元件的状态随控制步骤的变化规律。2运动图（2）位移—时间图：描述了控制系统中的执行元件的状态随时间的变化规律。3控制图控制图用于表示信号元件及控制元件在各步骤中的接转状态，接转时间不计。该制图表示行程开关在步骤2开启,而在步骤4关闭。通常可在一个图上同时表示出运动图和控制图,这种图称为全功能图4全功能图控制图用于表示信号元件及控制元件在各步骤中的接转状态借助于全功能图，按照直觉法将很容易设计出气动回路图。接转时间不计通常可在一个图上同时表示出运动图和控制图，这种图称为全功能图。小结气动程序控制回路控制图和全功能图运动图作业教材：P22713-1谢谢THANKSFORYOURWATCHING气动程序控制回路障碍信号的消除复习气动程序控制回路运动图和控制图障碍信号0102采用延时阀消除障碍信号（重点）采用中间记忆元件消除障碍信号04采用单向滚轮杠杆阀消除障碍信号（难点）03主要内容障碍信号障碍信号障碍信号1S1和2S1就是一组障碍信号：指的是主控阀两端同时有控制信号。那障碍信号怎么消除呢？1S1和2S1是一组障碍信号，根据程序动作要求应该消除掉右边的2S1信号。障碍信号的消除1.采用延时阀用延时阀消除障碍信号是方法之一。在任何气动回路中，遇到主控阀两端的控制口同时有信号时，则先到的控制信号（障碍信号）必须在后来控制信号到达前切断。延时阀有2种：一种是常开式；另一种是常闭式。障碍信号的消除

1．采用延时阀：常开式延时阀工作原理，不能满足要求视频演示障碍信号的消除

1．采用常闭式延时阀，才能消除障碍信号障碍信号的消除

1．采用延时阀障碍信号的消除

1．采用延时阀障碍信号的消除

1．采用延时阀1S2和2S2又是一组障碍信号，根据程序动作要求应该消除掉左边的1S2信号。障碍信号的消除

1．采用延时阀障碍信号的消除

1．采用延时阀视频演示障碍信号的消除

1．采用延时阀1S2和2S2又是一组障碍信号，根据程序动作要求应该消除掉左边的1S2信号。图13-33采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀脉冲信号外观职能符号障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀视频演示障碍信号的消除2．采用单向滚轮杠杆阀视频演示障碍信号的消除3．采用中间记忆元件如图13-34所示的记忆元件（脉冲阀）常用于串级法中消除障碍信号，它是一种有效的排障方法。小结障碍信号采用单向滚轮杠杆阀消除障碍信号采用延时阀消除障碍信号作业教材：P22713-2谢谢THANKSFORYOURWATCHING气动回路设计-直觉法复习气动程序控制回路气动障碍信号消除方法气动回路设计方法0102直觉法设计气动回路步骤（重点）直觉法设计气动回路举例（重点）03主要内容气动回路的设计法直觉法：经验法或称试凑法，设计时需要经验。串级法：控制回路的隔离法，设计时有章可寻。气动程序控制回路的设计：直觉法“直觉法”就是通常所说的经验法或传统法即回路设计靠设计者的经验和能力而完成。较简单的动作顺序用直觉法可以很快完成，但复杂的控制，用此法不适用。一方面容易设计错误，另一方面不宜诊断、维修。利用直觉法进行障碍信号的排除，一般采用单向滚轮杠杆阀。气动程序控制回路的设计：直觉法例13-1某一气动机械有A、B两个缸，两缸的动作顺序是：A缸前进之后B缸再前进，然后A缸后退，B缸再后退。位移—步骤图如图13-35所示，试设计气动控制回路图。气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（1）画出A、B两个气缸及相应的双气控二位五通换向阀（主控阀）。如图所示：气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（2）在主阀1V1和1V2两端控制口标注A+，A-，B+，B-，意旨1V1阀A+处有信号，A缸前进，其余相同气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（3）按钮1S1接在A+控制线上，操纵启动按钮，A缸前进（A+），压到行程开关（行程阀）a1，发出信号使B缸前进（B+），故行程开关（行程阀）a1和B+控制线连接。（4）B缸前进压到行程开关（行程阀）b1发出信号，目的是使A缸后退（A-），故行程开关（行程阀）b1和A-控制线连接。（5）A缸后退压到行程开关（行程阀）a0发出信号，目的是使B缸后退（B-），故a0和B-控制线连接。气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（6)按以上顺序依次画出回路图，以英文字母标出阀的名称并加上气源，如图所示。气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（7)画出全功能图，以确定是否有障碍信号，如图所示。注意主控阀1V1和1V2两端控制口是否同时出现信号。由动作顺序可知，A+处信号由启动按钮1S1给出点动信号。A-信号则由b1给出，当b1发出信号时，A+处信号已经消失，故主控1V1两边不会同时有控制信号。同理，主控阀2V1两边也不会同时有信号存在。由动作顺序可知，本控制回路的信号元件b1、a1、a0用一般滚轮杠杆阀即可，无障碍信号需要排除。从全功能图中也可看出，启动按钮1S1和行程阀b1、a1、a0在一个循环内产生的信号是没有重叠的。气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（8）完整的单一循环控制回路如图所示。

气动程序控制回路的设计：直觉法设计步骤：（9）根据控制需要，加入辅助状况，如连续自动往复循环、紧急停止等操作。通常辅助状况的加入均在单一循环回路设计完成之后再考虑较为方便。若要改成自动往复循环只要在B缸原点位置加入一个行程开关b0并和启动开关1S1串联，这样当B缸后退压到b0，A缸即可前进，产生另一次循环，如图所示。小结气动回路设计方法直觉法设计气动回路举例直觉法设计气动回路注意事项作业教材：P23713-2谢谢THANKSFORYOURWATCHING气动回路设计-串级法复习障碍信号的消除直觉法设计气动回路气动回路设计方法0102串级法设计气动回路步骤串级法设计气动回路举例03主要内容气动回路的设计法直觉法：经验法或称试凑法，设计时需要经验。串级法：控制回路的隔离法，设计时有章可寻。串级法设计气动回路前述直觉法中的行程开关输出的信号往往由于执行元件（气缸）压住而无法切断，虽然可用单向滚轮杠杆阀或延时阀来消除障碍信号，但对于较复杂的动作顺序，使用该法不经济。串级法（Cascademethod）是一种控制回路的隔离法，主要是利用记忆元件作为信号的转接作用，即利用4/2双气控或5/2双气控阀以阶梯方式顺序连接，从而保证在任一时间只有一个组输出信号，其余组为排气状态，使主控阀两侧的控制信号不同时出现，如图13-46所示。串级法设计气动回路各级串级转换气路串级法设计气动回路各级串级转换气路发现每个图只有一组输出信号，其余组均为排气状态。视频演示串级法设计气动回路采用此种排列，消除障碍信号比较容易，且建立在回路图的实际操作程序中，是一种有规则可依的气动回路设计法。但应注意，在控制操作开始前，压缩空气通过串级中的所有阀。另外，当串级中的记忆元件切换时，由该阀自身排放空气，因此，只要有一个阀动作不良，就会出现不良开关转换作用。在设计回路中，需要多少输出管路和记忆元件，要按动作顺序的分组（级）而定。如动作顺序分为四组则要输出四条管路，记忆元件的数量则为组数减一，即三个。串级法设计气动回路例13-3A、B两气缸的位移—步骤图如图12-41所示，试用串级法设计其气动回路图。举例串级法设计气动回路设计步骤如下：（1）气缸动作顺序A+B+B-A-分组，分组的原则是同一组内每个英文字母只能出现一次,分组的组数越少越好，即如果气缸动作顺序为A+B+B-A-C+C-，则如何分组呢？A+B+/B-A-C+/C-，那是不是分成