气动PLC第二版Word格式文档下载.docx

气动PLC第二版Word格式文档下载.docx

《气动PLC第二版Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气动PLC第二版Word格式文档下载.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通过按钮信号或行程开关信号来控制电磁换向阀的接通与否。

电气输入单元的控制分为三个独立的控制部分：

控制组一，控制组二和扩展控制。

相应的分别控制输出：

电磁阀组二和电磁阀组三。

其控制方式为：

“控制组一”中按下“换向Ⅰ”按钮或“常开启动Ⅰ”有信号，则对应电磁阀组一的“输出Ⅰ”有输出；

按下“换向Ⅱ”按钮或“常开启动Ⅱ”有信号，则对应电磁阀组一的“输出Ⅱ”有输出，同时“输出Ⅰ”无输出，即“输出Ⅰ”与“输出Ⅱ”互锁，此主要是因为双电磁换向阀的两个电磁铁不能同时得电（注：

双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁阀组的“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”）。

按下“停止”按钮或“常闭停止”有信号，则“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”均停止输出。

“控制组二”的控制方式同上。

“扩展控制”是由用户根据需要，自行编程控制“电磁阀组三”的动作方式。

程序输入可编程控制器（PLC）a）利用FP编程器Ⅱ通过通讯电缆与PLC上的通讯接口连接，直接进行指令程序输入；

b）通过通讯电缆和适配器将计算机的串行口与PLC的通讯接口连接，利用NPST或FPWIGR软件编程，通讯输入。

编程写入PLC时，注意设置PLC的工作方式！

继电器控制单元：

继电器控制单元，其功能和PLC电气控制系统的基本控制功能相同，两组功能相同且独立的控制信号分别控制相应的电磁阀组。

继电器控制系统包括相对独立的两个控制组，使用时“控制组一”中按下“换向Ⅰ”按钮或“常开启动”有信号（行程开关常开触点闭合），则对应电磁阀组一的“输出Ⅱ”输出，相应输出指示灯亮：

按下“换向Ⅱ”按钮或“常闭停止”有信号（行程开关常闭触点断开），则对应电磁阀组一的“输出Ⅱ”输出，相应输出指示灯亮，同时“输出Ⅰ”停止输出，输出指示灯灭，即“输出Ⅰ”与“输出Ⅱ”互锁，此主要是因为双电换向阀的两个电磁铁不能同时得电。

（注：

双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁阀组的“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”上）。

按下“停止”按钮，则“输出Ⅰ”、“输出Ⅱ”均停止输出。

继电器控制系统在使用时，只需将直流24V电源接入，输入、输出接到相应的位置上，即可进行控制操作（要确保线路连接正确）。

三、气动元、器件的结构原理及功能介绍

（一）空气压缩机：

空气压缩机是将电动机的机械能转化为气体能的装置。

本实验采用的“亚达”牌微型空气压缩机，其具有造型美、重量轻、耗电省、嗓音低、搬运方便等优点，适用于工矿企业，机关学校……

技术参数：

电源：

AC220V50HZ

电机功率：

380w转速：

2880r/min

噪声：

≤60分贝

公称容量：

10Ｌ

最大气压：

１.３MPa

总重量：

21Kg

使用时，应先将出气口的阀门关闭，将气源充足后再打开使用，气源充足后，电机自动关闭，待气压降到0.45MPa时，电机又自动开始补充气源。

因其供给的气源容量不是太大，在使用时，应注意需大容量气源的回路实验，不要长时间连接进行。

若有需要，可考虑用大容量的压缩机（电机功率；

380W*2公称容量：

18L）。

因压缩机运转时间过长时会产生热量，因而使用时应将空气压缩机放置在透风处，避免放置在实验桌的柜子里。

（二）空气过滤器、减压阀、油雾器三联件

由空气压缩机出来的压缩空气中，含有水雾等杂质，因而不能直接供给气动装置，系统使用，必须经过气源处理装置处理，使之符合气动装置对压缩空气的使用要求。

利用气源处理组合三联件（空气过滤器、减压阀、油雾器），对压缩机出来的压缩气体进行净化、减压、添加雾化润滑油，提供气动装置以洁净、压力适宜、含有雾化润滑油的压缩空气。

空气过滤器、减压阀、油雾器三联件

本实验所用三联件是由AF2000空气过滤器、AR2000减压阀和AL2000油雾器组合而成，采用模式结构，本体为铝合金压铸成形，结构紧凑、拆装方便、容杯用PE材料制成。

其技术参数为：

型号：

AC2000接管螺纹：

Ｇ1/4

过滤度：

40μm水杯容量：

15cm3

压力调节范围：

0.05-0.85MPa油杯容量：

25cm3

最大可调压力：

0.95MPa介质及环镜温度：

5-60℃

保持耐压力：

1.5MPa润滑油：

VG32或同级油

*）使用时，应注意不要将进气口出气口接反，为了回路安全起见，调节减压阀使其输出气体压力在0.4MPa左右，使用中应定期放水，清洗或更换滤芯。

（三）、减压阀

减压阀采用与三联件减压阀

同种型号规格。

其技术参数

AR2000

接管螺纹：

G1/4

40μm

0.05-0.8MPa

0.95MPa

1.5MPa

介质及环镜温度：

5-60℃减压阀

*）其应用主要是作为回路中的一次减压器件。

使用时，应注意不要将进气口与出气口接反。

为了回路安全起见，调节减压阀使其输出气体压力在0.4MPa左右。

（四）顺序阀

顺序阀是一种单向压力控制元件，当进气压力达到阀的开启压力时，阀便打开，接通气路，进气压力低于阀的开启压力时，阀即关闭，气流打开单向阀逆向流动，该阀是气动压力控制回路中常用的元件之一。

阀的开启压力可通过调整弹簧的压力来调定。

主要技术参数

KPSA-S

公称通径：

8mm

工作压力：

0.15-0.80MPa

有效截面积：

≥20mm

Ｇ1/4

工作温度：

5-60℃

耐久性：

≥200万次

（五）气控换向阀

气压控制是利用空气压力差或作用面积差使阀芯运动，达到换向目的的控制。

按其作用原理，可分为加压控制、泄压控制、差压控制三种类型。

一般采用滑柱式和截止式两种结构，阀位换向由气压信号控制阀芯的位移来实现，单气控阀无记忆性能，双气控阀有记忆性能。

用来直接操纵气缸等气动执行元件或在气动系统中做控制其它元件使用。

1）单（双）气控换向阀：

实验均采用二位五通气控换向阀，其结构及符号见下图。

工作介质：

洁净压缩空气有效截面积：

16mm2

接管螺纹：

进出气G1/4排气G1/8工作压力范围：

0.15-0.8MPa

最大耐压力：

1.05MPa换向频率：

≥5Hz

换向时间：

≤0.05S最低控制压力：

0.2MPa

介质及环境温度：

5-60℃

2）在使用时应注意各进出口的作用，不要混淆、乱接。

3）所施加工作压力及控制信号值在其参数范围内，否则不能正常工作。

4）本实验台提供的单（双）气控阀均为二位五通换向阀，使用时用气孔塞头塞住其中某一或几个气孔，则可以改变换向阀的通口数。

几种堵塞方式见图示：

双气控换向阀

如下图所示：

（a）堵住气孔B，则改变为二位三通（常断型）；

（b）堵住气孔A，则改变为二位三通（常通型）；

（c）堵住气孔B和O1，则改变为二位二通（常通型）；

（d）堵住气孔A和O2，则改变为二位二通（常断型）；

*）使用时可根据需要，改变其通口方式。

*）对于双气控，由于其具有记忆性能，因而所谓常通还是常断，不是确定的，使用时应注意这点。

（六）电磁换向阀

单电磁换向阀（二位五通）是由电信号控制电磁先导阀，先导阀起放大作用。

由它来控制压缩空气去推动主阀阀芯换向，切换主气路换向。

单电磁换向阀无记忆性能。

双电磁换向阀（二位五通/三位五通）是由两个电磁先导阀信号交替推动主阀阀芯，使气路换向。

其中，二位五通设有定位功装置，此系列有记忆性能。

三位五通为中封式结构，中间有个封闭位置，整个系统中不允许有内泄漏，此系列没有记忆性能。

其结构及符号见下图。

技术参数为：

16mm2（二位五通）12mm2（三位五通）

进出气G1/4排气G1/8工作压力范围：

1.05MPa换向频率：

≤0.05S电源电压：

DC24V

5-60℃　　　耗电功率：

3W

3）所施加工作压力值应在其参数范围内，否则不能正常工作。

4）电磁铁所用的电压不要加错，否则会烧坏元件，甚至出事故。

5）本实验台提供的二位五通单（双）电磁换向阀，使用时用气孔塞头塞住其中某一或几个气孔，则可以改变换向阀的通口数。

二位五通单电磁换向阀

二位五通双电磁换向阀

三位五通电磁换向阀

（b）堵住气孔A，则改变为二位三能（常通型）；

*）使用时可根据需要，改变其通口方式；

*）对于双电控，由于其具有记忆性能，因而所谓常通还是常断，不是确定的，使用时应注意这点。

（七）手动（人控）换向阀

手动（人控）换向阀，可用来直接控制执行元件，或做其它气动元件的信号阀使用。

4H210-08（二位五通阀）

接管螺纹；

8mm

操作力：

7N

0-10MPa

5-60℃

二位五通手动换向阀

2）在使用时应注意进出口的作用，不要混淆、乱接。

3）所施加工作压力值应在其参数范围内，否则不能正常工作。

4）与上述二位五通单（双）电磁（气控）换向阀一样，二位五通手动换向阀，在使用时用气孔塞住其中某一或几个气孔，可以改变换向阀的通口数。

几种堵塞方式如下图所示：

a）堵住气孔B，则改变为二位三通（常断型）；

b）堵住气孔A，则改变为二位三通（常通型）；

c）堵住气孔B和O1，则改变二位三通（常通型）；

d）堵住气孔A和02，则改变二位三通（常断型）；

*）同样，由于手动换向阀的操纵手柄的原始位置不是确定，因而所说的常断常通都是相对的，应用时应注意！

（八）行程换向阀（机控阀）

机械控制阀是利用执行机构或其它

机械运动，借助凸轮、滚轮、杠杆

撞块等机构使阀换向的，主要用于

行程程序控制系统，常用作为信号

阀，如行程阀。

常用的形式有直动

式，滚动式和通过式。

本实验配置

的是单向滚轮杠杆方式行程阀。

1）技术参数：

接管口径：

2.5mm2

工作介质：

洁净压缩空气

10N（进口压力为0.5MPa时完全打开阀）

阀门行程：

5.5mm（从自由位置到阀完全打开的总行程）

环镜及介质温度：

2）单向滚轮杠杆式行程阀在应用中主要起到开关控制作用，用来控制回路中气路的通与断。

通过气缸的行程撞块来控制共通断状态。

使用时应注意其进气口与出气口不要接反。

（九）单向阀

单向阀是控制气流只向一个方向流动不能反向流动的气动元件、大多与节流阀组合来控制气缸的运动速度。

也用于防止回路中空气倒流的现象。

0.05-1.00MPa

开启压力：

≤0.05MPa

（十）梭阀（或门型）

梭阀是一种方向控制气动元件，它的结构相当于两个单向阀的组合，具有逻辑回路中的“或门”功能。

常用于手动、自动回路的转换。

公称通径；

20mm２

0.05-0.80MPa

换向时间：

0.03S

使用寿命：

≥200万次

5-50℃

（十一）单向节流阀

单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀，当气体沿正向流动时，节流阀节流，而反向流动时，气体直接从单向阀通过，不发生节流。

单向节流阀一般安装在气缸和换向阀之间，可有两种不同接法，一为进气节流法，二为排气节流法。

当要求气缸运动速度较慢且平稳时，可用排气节流法，这时可使气缸排气腔形成一定的背压，使气缸运动更加平稳。

6mm8mm

流量：

230L/min:

460L/min

（压力为0.5MPa,温度为20℃时的最大流量）

0.05-0.80MPa

G1/8：

G1/4

（十二）快速排气阀

快速排气阀主要应于将气缸等元件中的气体直接排入大气，从而减少气缸的背压，加快气缸的动作速度。

它常设置在气缸和换向阀之间，使气缸排气腔的气体不通过换向阀而由快排阀直接排出，对于远距离控制而又有速度要求的回路，选用快排阀最为适合。

快排阀应配置在需要快速排气的气动执行元件附近。

接管时应注意，P为进气口，O为排气口。

主要技术参数：

P-A≥20mm2

A-0≥40mm2

0.12-1.00MPa

（十三）消声器

本消声器是采用铜珠烧结杯作为吸合材料的吸收型消声器，对空气动力性噪声的中高频范围具有良好的降噪效果，可直接安装在气动元件或装置的排气口上。

8mm（G1/4）,10mm（G3/8）

消声效果：

≥20dB

工作压力；

0-0.8MPa

25-80℃

（十四）气缸

1）单作用气缸：

气缸缸径：

25mm

最大行程：

100mm

0.06-0.8MPa

耐压：

1.0MPa

介质温度：

-10-60℃

环镜温度：

-5-60℃

动作速度：

50-500mm/s

理论输出力：

作用缸伸出157.1N

返回131.9N

双作用气缸：

0-490N

2）气缸的安装采用弹性插脚的组合安装方式，在其背后安装有多只定位弹性插脚，使用时，应将所有插脚对准插孔，然后平行推入，可靠地安装在所需位置。

3）由于气压传动的动作较快，使得气缸活塞杯的撞击力比较大，为使其动作较为平缓，其进出气孔均装有一只单向节流阀，调节节流阀，可改变气缸的动作速度。

4）行程开关或行程阀与气缸的行程撞块相配合使用，在其固定走槽行程内，可调节行程开关或行程阀的位置。

旋转气缸（双作用）

20mm工作压力：

0.1-1.0MPa

最大压力：

1.5MPa接口螺纹：

G1/8

（十五）插入式管接头

插入式管接头适用于尼龙袋，塑料管的连接，最

大工作压力1.0MPa.使用时，先将接头体固定，把

需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子

插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，

即可牢固地连接、密封、拆卸管子时，用手将管子

向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管

子．

所用到的规格有：

直通终端接头，直角终端接头，

三通管接头，四通管接头。

第二章气动基本回路的原理及实验

气动系统一般都是由最简单的基本回路组成，虽然是本回路相同，但是由于其组合方式不同，所得到的系统的性能却各有差异。

因此，要想设计出高性能的气动系统，必须熟悉各基本回路。

经过长期的生产实践，人们总结出一些常用的典型回路，这些回路在气动系统的设计中也有很大的用途。

气动基本回路是气动系统的基本组成部分。

基本回路按其功能分为：

换向控制回咱。

压力和力控制回路、速度控制回路、位置控制回路及基本逻辑回路等。

§

2-1单作用气缸的换向回路

（1）二态运动控制回路

实验所需元件：

单作用气缸，单向节流阀，二位三通单气控换向阀，手动换向阀

实验内容：

图2-1（a）是采用一个二位三通气控阀控制单作用弹簧气缸伸缩的回路。

在图中当有气控制信号时，换向阀右位接通，气缸活塞杆伸出工作，一旦气控信号消失，换向阀则自动复位，活塞杆在弹簧力的作用下缩回。

实验注意事项：

*）实验时，二位三通气控阀可由单气控二位五通阀用气孔塞头塞位B孔得到，其气控信号由手动换向阀控制（气动B用气孔塞头塞住）

*）实际实验中，在气缸进气孔处装有一个单向节流阀，以调节气缸的动作速度。

*）实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

图2-1单作用气缸换向回路

（2）三态运动控制回路

单作用气缸，单向节流阀，三位五通电磁阀（中位封闭式）

实验内容：

图2-1（b）是用三位五通电磁阀（中位封闭式）控制单作用气缸的伸、缩、任意位置停止的回路。

为了使气缸的运作现象明显，应使气缸的运动速度较为缓慢、平稳。

（通过调节单向节流阀实现）。

*）电气控制部分，可采用PLC可编程序控制器控制，或是继电器控制，两者所实现的功能相同，（使用时，应注意各接口的连线要正确，控制电源为直流24V。

）

*）电磁阀两端不允许同时加上电气控制信号。

2-2双作用气缸的换向回路

双作用气缸，单向节流阀，二位五通双气控换向阀，手动换向阀

图2-2（a）是用双气控二位五通换向阀控制双作用气缸伸、缩的回路。

在回路中，通过对换向阀左右两侧分别加入输入控制信号，使气缸活塞杆伸出和缩回。

*）此回路中，不允许双气控换向阀两边同时加等压控制信号。

*）实际实验中，通过调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，以调节气缸的动作速度使气缸动作平缓，实验现象明显。

*）实验时，所加气压信号或气压的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

图2-2双作用气缸换向阀回路

实验所需元件：

双作用气缸，单向节流阀，三位五通电磁换向阀（中位封闭式）

图2-2（b）是三位五通电磁换向阀（中位封闭式）控制的回路。

实验时，对换向阀的两侧分别加上电气控制信号，气缸活塞杆可输出及缩回。

当电磁阀两侧都无控制信号时，电磁换向阀处于中位封闭位置，使活塞在行程中停止。

为了使气缸的动作现象明显，应使气缸的运动速度较为缓慢、平稳、（通过调节单向节流阀实现）。

*）电气控制部分，可采用PLC可编程序控制器控制，或是继电器控制，两者所实现的功能相同，（使用时，应注意各接口的连线要正确，控制电器为直流24V。

2-3单作用气缸的速度控制回路

因气动系统使用功率不大，故调速方法主要是节流调速。

（1）单作用气缸调速回路

实验所需元件：

单作用气缸，单向节流阀，手动换向阀

图2-3（a）是由两个单向节流阀分别控制活塞杆升降速度的调速回路。

实验注意事项

*）其气控信号由手动换向阀控制（气孔B用气孔塞头塞住）

（2）单作用气缸快速返回回路

单作用气缸，快速排气阀，单向节流阀，手动换向阀

如图2-3（b）所示，活塞返回时，气缸通过快速排气阀排气，而不直接通过节流阀，换向阀排气。

*）其气控信号由手动换向阀控制（气孔B用气孔塞头塞住）。

图2-3单作用气缸调速回路

2-4双作用气缸单向调速回路

双作用气缸，单向节流阀，双气控换向阀，手动换向阀

如图2-4所示（a）为调节气缸缩回速度，即为气缸的快进—慢退动作，（b）则相反，为调节气缸伸出速度，即为气缸的慢进-快退动作。

*）因所配置气缸的进、出气孔均已安装了单向节流阀，实验时，调整节流阀，可使气缸运行较为平缓，现象明显。

同时，在没有用到节流阀调速的回路中，只需将节流阀旋钮完全打开，即可使节流阀不起作用。

*）如图示实验回路，均为排气节流阀调速，只要相应的改变单向节流阀的方向，即变为进气节流调速回路。

实验回路图略。

图2-4双作用气缸单向调速回路

2-5双作用气缸的速度控制回路

如图2-5（a）所示。

实验回路为排气节流阀调速方式，调节单向节流阀可以改变气缸伸出及缩回的两个动作方向上的动作速度。

从而使气缸运行较为平缓。

*）改变相应的单向节流阀的方向，即变为进气节流阀调速回路。

实验回路如图2-6（b）

图2-5双作用气缸双向调速回路

2-6速度换接回路

双作用气缸，单向节流阀，双气控换向阀，手动换向阀，二位五通单电磁换向阀，行程开关

如图2-6所示的速度换接回路是利用电磁阀和单向节流阀并联，当撞块压下行程开关时，发出电信号，使电磁阀换向，改变排气通路，从而使气缸速度改变。

行程开关的位置，