单作用气缸的换向回路实验

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项目3 气缸PLC控制

4、画流程图编写程序
举例二：双作用气缸换向回路 1、需求分析
举例一：双作用气缸换向回路 1、需求分析
（1）Y1――Q0.0；Y2――Q0.1 （2）按下I0.0按钮，气缸向前伸出；（3）按下I0.2按钮，气缸向后退回；（4）按下I0.4按钮，气缸任意位置停止；（5）气缸在前进和后退过程中有相应指示灯显示。
任务二：用顺序功能指令实现双气缸顺序控制回路的PLC控制 1、需求分析：气动回路
任务二：实现双作用气缸连续自动往复控制回路的PLC控制 1、需求分析
连续顺序动作: 按下I0.0按钮启动,气缸1向前伸出,碰到行程开关后退回，缸2向前伸出,碰到后行程开关后退回，当缸2后退碰到行程开关后缸1伸出以此往复动作,直到按下停止按钮整个停止。暂停按钮的设置：设置暂停按钮气缸停留在当下状态，松开暂停按钮继续动作。(提示：用顺序控制指令可实现)
5、调试程序
回顾PLC系统设计步骤
1、需求分析 2、I/O分配 3、PLC接线、气动回路的连接 4、画流程图编写程序
5、调试程序
举例一：单作用气缸换向回路 1、需求分析
（1）单电控换向阀 Y1得电控制气缸伸出，失电退回；（Q0.0）（2）按下伸出按钮，气缸向前伸出；(I0.0) （3）按下后退按钮，气缸向后退回；(I0.2) （4）气缸在前进和后退过程中有相应指示灯显示。 (Q0.0、Q0.1)
2、I/O分配 3、PLC接线、气动回路的连接 4、画顺序控制流程图编写程序 5、调试程序
成果展示
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单元小结
1、灯的闪亮如何实现？

1单作用气缸的换向回路

1单作用气缸的换向回路1、单作用气缸的换向回路实验所需元件：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单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。

2、三位五通控制回路实验所需元件：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。

实验注意事项：*）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。

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。

图2-1单作用气缸换向回路图(b)电路控制原理图：2双作用气缸的换向回路1、手动换向阀控制回路实验所需元件：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。

实验内容：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。

实验注意事项：*）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。

气动换向回路

一、基本换向回路
1．单作用气缸控制回路
气缸活塞杆运动的一个方向靠压缩空气驱动，另一个方向靠外力（重力、弹簧力等）驱动。

回路简单，常用二位三通阀控制。

（1）二位三通阀
（2）二位二通阀
2.双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出和缩回两个方向均靠压缩空气驱动，常用二位五通阀（或三位五通阀）控制。

（1）单控
（2）双控
换向电信号可为短脉冲信号，电磁铁发热少，具有断电保持功能。

（3）三位五通阀换向
（a ）中间封闭（b ）中间排气
（a ）中间封闭：活塞可在任意位置停留，但定位精度不高。

（b ）中间排气：中间位置时，活塞处于自由状态，可由其他机构驱动。

（c ）中间加压（单活塞杆）（d ）中间加压（双活塞杆）
（c ）中间加压（单活塞缸）：采用一个减压阀调节无杆腔的压力，使得在活塞双向加压时，保持力平衡。

（d ）中间加压（双活塞杆）：活塞两端受力面积相等，故无需压力控制阀即可保持力的平衡。

补充：如果没有合适的三位阀，想让气缸在任意位置停留，用以下方法试试。

Y3
（4）电磁远程控制
可用于有防爆等要求的特殊场合。

Y1
（5）双气控阀控制
主控阀为双气控二位五通阀，用两个二位三通阀作为先导阀，可进行远程控制。

（6）带有自保回路的气动控制回路
手动1手动2
两个手动二位二通阀分别控制气缸运动的两个方向，如果将手动阀1按下，则二位五通阀上腔进气切换，气缸左腔进气，右腔排气，同时自保持回路abc也从阀的上腔进气，以防止中途手动阀1失灵，造成误动作。

手动阀1复位，手动阀2按下，主控阀复位，气缸缩回，开始下一循环。

单作用气缸的换向回路工作原理

单作用气缸是一种常见的气动执行元件，它通常由气缸、活塞、活塞杆和换向回路等部件组成。

换向回路是单作用气缸中至关重要的部分，它决定了气缸的工作方式和性能。

本文将就单作用气缸的换向回路工作原理进行详细介绍。

一、单作用气缸的基本结构单作用气缸是一种只能在一个方向上输出力的气动执行元件，它常被用于需要单方向运动的场合。

单作用气缸的基本结构包括气缸壳体、活塞、活塞杆及密封件等部件。

气源通过气缸内部的进气口，推动活塞向前运动，从而实现压力的输出。

而在活塞返回的时候，压缩气体会通过换向回路排出。

二、换向回路的作用换向回路是单作用气缸中的重要部分，它的作用主要包括控制气源的进出、使活塞的运动方向改变以及连通气源和出口等。

换向回路在单作用气缸的工作过程中起着至关重要的作用，它决定了气缸的工作方式和性能。

三、单作用气缸的换向回路工作原理1. 简介换向回路是单作用气缸的核心部分，它通过控制气路的开关来改变气缸的运动方向。

通常，换向回路由三通换向阀、两位五通阀、气源接头和出口等部件组成。

换向回路的设计应考虑到气缸的速度、力度、精度等因素，使得气缸的工作效果能够达到预期的目标。

2. 工作原理单作用气缸的换向回路工作原理如下：(1) 气源进入：气源通过气源接头进入气缸的进气口，推动活塞向前运动，从而实现压力的输出；(2) 活塞返回：在活塞返回的过程中，压缩气体会通过换向回路排出；(3) 换向控制：当需要改变活塞的运动方向时，换向回路会控制气源的流向，使得气缸的运动方向发生改变，从而实现气缸的正反向运动。

四、换向回路的优化设计为了提高单作用气缸的工作效率和性能，换向回路的设计需要进行优化。

具体包括以下几点：1. 气路优化：通过合理配置气源接头、气管路线和气缸布置等方式，减小气体流动的阻力，降低气压损失，提高气缸的运动效率；2. 阀门选型：选择合适的换向阀和气缸配套，确保换向回路能够灵活、快速地控制气缸的运动方向；3. 密封件优化：采用高品质的密封件，确保气缸能够长时间稳定地运行，减少泄漏，提高气缸的使用寿命。

气动回路实验

㈡ PLC控制实验选择开关置于PLC位置（分别调用9-1、9-2和9-3程序） 1．动作要求：实训⑴：按下SB1，缸1、2同步伸出，按下SB2，缸1、2同步退回。实训⑵和⑶： ① 按下SB1，缸1、2同时伸出，ST2、ST4全部压下后，缸1、2同时退回，压下ST1、 ST2后，缸1、2同时伸出。 ② 按下SB2，缸1、2退回，ST1、ST3全部压下后，缸1、2同时伸出，ST2、ST4全部压下后，缸1、2同时退回。按下SB3，气缸停止。 2．实训操作：实训⑴：调用9-1程序将换向阀的电磁铁插头1YA插入输出插座YA1。实训⑵和⑶：分别调用9-2和9-3程序 ① 将换向阀的电磁铁插头1YA、2YA、3YA、4YA分别插入输出插座YA1、YA2、YA3、 YA4。 ② 将行程开关的插头ST1、ST2、ST3、ST4分别插入行程开关插座ST1、ST2、ST4 和ST5。 ③ 接通电源，将实验选择开关置于PLC位置，按动作要求操作。思考与总结： 1．双缸同步回路可应用在什么场合。如何实现同步。 2．比较上述三种不同双缸同步回路的特点及同步精度。 3．总结实训的操作过程及实训体会。
四、实训回路
缸1 缸2
ST1 1YA 2YA
ST2 3YA
ST3 4YA
ST4
双缸顺序动作回路
五、动作要求及操作㈠继电器自动控制实验选择开关置于继电器位置 1．动作要求：当选择开关置于继电器位置，气缸1活塞杆向前伸出，压下ST2 后，气缸2活塞杆向前伸出，压ST4后，缸1活塞杆缩回，压 ST1后，缸2活塞杆缩回，压下ST3后，缸1活塞杆又伸出，…… 2．实训操作 ⑴ 将2个电控换向伐的插头1YA插入输出插座YA2，将2YA插入 YA1，将3YA插入YA4，将4YA插入YA3。 ⑵ 将4个行程开关的插头ST1插入行程开关插座XS4，将ST2插入XS3，将ST3插入XS1，将ST4插入XS2。 ⑶ 接通电源，将实验选择开关置于继电器位，按动作要求操作。

第十二章--气动基本回路

12.1 方向控制回路
一、单作用气缸换向与控制最常用的双手操作回路还有如图12-12 所示的回路，常用于安全保护回路。
12.1 方向控制回路
二、双作用气缸换向回路控制双作用气缸换向回路可以采用二位四通阀如图12-9（a）或二位
五通阀如图12-9（b）。按下按钮，压缩空气从1口流向4口，同时2口流向3口排气，活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复位，压缩空气由1口流向2口，同时4口流向3口或5口排放，气缸活塞杆缩回。
如图12-23所示回路，按下按钮阀1S1后，主控阀1V1换向，活塞前进，当活塞杆压下行程阀1S2后，需经过一定时间，主阀1V1才能切换，使活塞返回，完成一次往复循环。
12.5 常见回路控制案例
8、从两个不同地点控制双作用气缸的单往复运动
如图12-24所示回路，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1S3后立即后退。
弹簧复位，缸内压缩空气由2口流向3口排放，1口被遮断，气缸活塞
杆在复位弹簧作用下立即回。
曾，那般，闲云野鹤，看小桥流水，品晓风残月，醉卧佛堂，不言禅心，笑半生放荡！然，这般，山水跋涉，弄一泓浓情，染诗意满袖，天涯海角，相依相靠，书一世芬芳！茫茫路途，烟云密布，回首向来岁月，阴晴不定，诸事连心；被覆满悲伤的记忆困扰着年轻的心，班驳了岁月的痕迹，过往如梦，梦里花开落，只是人未醒。清心如镜，永夜漫漫，世间繁芜，归于淡然。思尽处，惊回首，仍记三生残梦。疏景叠兰瑶无凭，陌上芳华已凋零。琵琶歌未语，轻尘落丝弦。笑红尘，几人参？意存高远赋春秋，一蓑烟雨舞江川。二十四桥明月夜，如今已是人稀影残。凝眸处，云依旧，柳如烟。桥上风急，桥下水寒，梧桐细雨，清眸望断。世事之中，数不尽繁华千种，望不穿情所归依。千丝万缕，百转柔肠，万里江山尘飞扬，笑语霓裳尽奢华。情难舍，心难留，花朝月夜，转眼便成指间沙。不如生生世世，两两相忘，且归去，看青山隐隐，流水迢迢，望断天涯。暗香浮动、繁花落尽，花落之后，未必是安宁。岁月如歌，流年暗换，转眼又是冬去春至。那歌舞升平的烟波江上，是谁在独自沉吟今生的淋漓？光阴荏苒，那一蓑烟雨的客舟之上，又是谁湮灭了前世？记忆深处，是谁轻启了朱唇，

第十四章-气动基本回路

第六节延时回路
右图为延时输出回路。
左图为气缸延时返回回路。
第七节安全保护和操作回路
由于气动机构负荷的过载、气压的突然降低以及气动执行机构的快速动作等原因，都可能危及操作人员或设备的安全，因此在气动回路中，常常需要设计安全保护回路。
一、过载保护回路
活塞杆在伸出过程中，系统过载时，活塞杆立即缩回。
用行程阀控制的单缸单往复动作回路。
下图为用阻容控制的单缸单往复延时返回回路。
上图为用压力阀控制的单缸单往复动作回路。
2、单缸多往复动作回路
按下带定位装置的手动阀1：连续往复运动；松开带定位装置的手动阀1：下位工作，气缸停止运动。
二、互锁回路
只有三个机动换向阀同时动作，主控阀才能换向，气缸才能伸出。
三、双手操作安全回路
锻压、冲压设备中必须设置安全保护回路，以保证操作者双手的安全。
左图为“与”回路的双手操作安全回路。注意：两个手动阀的安装距离必须保证单手不能同时操作。
1、阀2与阀3同时按下：主控阀上位工作，气缸伸出；
✓为获得稳定的运动速度，气动系统多采用出口节流调速。
2、双向调速回路
✓排气节流阀
调速回路：通过两个单向节流阀或两个排气节流阀控制气缸伸缩的速度。
三、快速往返运动回路
用两个快排阀实现双作用气缸的快速往返，可达到节省时间的要求。
四、速度换接回路
采用二位二通阀与节流阀并联，由行程开关发出电信号，控制二位二通阀换向，改变排气通路，从而控制气缸速度改变。行程开关的位置，可根据需要选定。
五、缓冲回路
活塞快速向右运动接近末端，压下机动换向阀，气体经节流阀排气，活塞低速运动到终点。

单作用气缸的换向回路实验

气动实验单作用气缸的换向回路实验实验目的与实验设备(1)掌握本实验所用气动元件及辅助元件的结构及使用性能；(2)学会仿真软件做气动综合实验台的方法；(3)掌握单作用气缸换向回路的应用条件及应用场合；(4)实验所用软件为Irai机电一体化仿真软件。

实验原理方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制流体的通断和变向，以便使执行元件启动、停止和换向。

一般方向控制回路只需在动力元件与执行元件之间采用普通换向阀即可。

本实验单作用气缸的换向回路是采用二位三通气动换向阀(常闭型)的一般方向控制回路。

二位三通换向阀2右位时(DT带电时)，压缩空气进入气缸左腔，活塞压缩弹簧向右移动。

电磁换向阀2左位时(DT失电)，气缸活塞在弹簧力作用下左移，如此改变气缸活塞运动方向。

节流阀1可以控制气缸活塞右移(伸出)速度。

实验原理图如图所示。

实验步骤(1)依据本实验的要求选择所需的气动元件(单作用气缸(弹簧回位)、单向节流阀、二位三通电磁换向阀(常闭型)、三联件、长度合适的连接软管及快速接头)，并检验元器件的使用性能是否正常。

(2)看懂原理图，按照原理图在仿真软件上搭接实验回路。

(3)将二位三通单电磁换向阀的电源输入口插入相应的控制板输出口。

(4)确认连接安装正确，把三联件的调压旋钮放松，通电，开启气泵。

待泵工作正常后，再次调节三联件的调压旋钮，使回路中的压力在系统工作压力范围以内。

(5)当二位三通电磁换向阀通电时，右位接入，气缸左腔进气，气缸伸出；失电时，气缸靠弹簧的弹力返回(在缸的伸缩过程中，通过调节回路中的单向节流阀，可以控制气缸伸出的动作快慢)。

(6)实验完毕后，关闭泵，切断电源，待回路压力为零时，拆卸回路，清理元器件并放回规定的位置。

思考题：(1)若把回路中单向节流阀拆掉重做一次实验，气缸的活塞运动是否会很平稳，冲击效果是否很明显，回路中用单向节流阀的作用是什么?(2)采用三位五通双电磁换向阀是否能实现缸的定位，主要是利用了三位五通双电磁阀的什么机能? 。

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气动实验
单作用气缸的换向回路实验
实验目的与实验设备
(1)掌握本实验所用气动元件及辅助元件的结构及使用性能；
(2)学会仿真软件做气动综合实验台的方法；
(3)掌握单作用气缸换向回路的应用条件及应用场合；
(4)实验所用软件为Irai机电一体化仿真软件。

实验原理
方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制流体的通断和变向，以便使执行元件启动、停止和换向。