气动控制应用实例1
气动典型控制
气动典型控制
1、直接驱动：通过操作手动开关，控制直径25毫米的单行程气缸拉伸一个工件。
只要启动开关，工件即到拉伸位置。
初始状态工作状态
因为气缸是唯一的驱动部件，所以将气缸表注为1A1；将对应控制元件表注为1S1 2、通过启动手动按钮开关使大口径气缸活塞排出，松开开关活塞复位
3、双压阀控制
同时启动按钮开关和行程开关，双行程气缸活塞排出，松开任意一个开关（按钮开关或行程开关）时活塞复位。
4、梭阀控制
启动任意一个按钮开关可使气缸活塞排出
5、驱动阀和记忆效应
当启动一个开关，气缸活塞排出并在气缸末端停滞，直到启动第二个开关时活塞复位。
活塞进出的运动速度可调。
6、快速排气
通过安装快速排气阀。
减少出气端排气阻力提高活塞的运动速度。
气动装置控制系统设计及应用
气动装置控制系统设计及应用随着工业自动化技术的发展，气动装置逐渐成为了各个行业中不可或缺的一部分。
气动装置通过空气压缩来实现动力传输，具有刚性强、承受冲击与振动能力好、速度可调节以及成本低等优点。
而气动装置的使用离不开一个稳定和精准的控制系统，本文就介绍气动装置控制系统的设计及其应用。
一、气动控制的基本原理气动控制是指使用空气压缩来实现对机械装置的控制调节。
其控制原理主要包括气源、执行元件、信号转换元件和控制器等几个部分。
首先，气源是气动控制系统的重要组成部分。
它一般由空气压缩机、空气处理和气管组成。
其中，空气压缩机是将大气压力压缩为所需的气源压力，而空气处理则是对气源进行过滤、减压、降湿、润滑和分配等处理，从而保证气源质量的稳定性，并不断维持所需的气源压力。
其次，执行元件是气动控制系统中的另一重要组成部分。
常用的执行元件主要有气缸、气动执行机构和气动阀门等。
最常用的是气缸，大量应用于机械操作、运输、加工、测试和检验等领域，具有结构简单、使用方便、可靠性高、承受负荷大等优点。
第三，信号转换元件是气动控制系统控制信号的中间转换部分。
它主要由传感器、信号调理模块和信号输出模块组成。
传感器是气动控制系统中的重要组成部分，它能够将机械量、电磁量或化学量等转化为电信号，进而通过信号调理和输出模块，输出符合气动执行器要求的控制信号，在实现气动控制过程中具有十分重要的作用。
最后，控制器则是气动控制系统中的核心部分，它能够不间断地读取输入信号并对其进行处理，输出所需的控制信号，以实现目标化的控制效果。
二、气动控制系统的优势相对于传统的机电控制系统，气动控制系统具有以下优势：1. 性价比高。
气动控制系统成本相对较低，同时操作简单，易于维护和保养。
其使用寿命较长，更容易实现长时间的自动化操作。
2. 安全性高。
气动控制系统在操作时，会产生诸如压缩空气、氧气、惰性气体等，从而避免了因电器产生的蓄电荷、电磁波等影响，可靠性更高。
PLC在气动控制系统中的应用案例
PLC在气动控制系统中的应用案例气动控制系统是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统，它通过气动元件的配合使用以及气动信号的传输来实现对机械设备的控制。
而在气动控制系统中，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种集中控制设备，发挥着重要的作用。
本文将通过介绍一个实际的案例，来说明PLC在气动控制系统中的应用。
案例描述：某工厂生产线上有一台气动装配机器，该机器用于将产品进行组装和包装处理。
在过去，操作员需要手动控制气动装配机器的运行，但这种方式存在人为疏忽和操作不稳定的风险。
为了提高生产效率和质量，并确保工作人员的安全，工厂决定引入PLC来实现气动控制系统的自动化。
PLC系统的设计：1. 输入模块：PLC系统首先需要能够读取来自气动装配机器的各个传感器信号，以便实时监测气动装配机器的运行状态。
通过安装传感器并将其与PLC的输入模块相连接，可以将气动装配机器的信号输入到PLC中。
2. 输出模块：PLC系统需要能够控制气动装配机器的运行，因此需要将PLC与气动装配机器的执行元件（如气缸、阀门等）相连接。
通过PLC的输出模块，可以向执行元件发送气压信号，从而实现对气动装配机器的控制。
3. PLC程序：通过PLC程序，可以实现对气动装配机器的自动化控制。
在这个案例中，PLC程序可以包括以下几个方面：- 确定气动装配机器的工作流程，包括组装和包装等环节；- 监测气动装配机器的传感器信号，如检测产品是否到位、是否有堵塞等；- 根据传感器信号的反馈，控制执行元件的动作，如控制气缸的伸出和缩回；- 实现对气动装配机器的启动、停止和故障报警等功能。
4. 人机界面：为了方便操作员对气动装配机器的监控和控制，PLC系统需要提供一个人机界面。
通过人机界面，操作员可以实时了解系统状态，并进行必要的设定和调整。
人机界面可以通过触摸屏或者操作面板等形式来实现，具体根据工厂的需求来确定。
试讲气动系统的PLC控制1
梯形图
梯形图
梯形图
梯形图
梯形图
梯形图
电路组成及元器件功能
必要知识讲解
态 4 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，
因此功能图应包含有由步和有向连线组成的闭 环。
三、顺序功能图基本结构
1 单序列结构 2 分支结构
✓选择分支 ✓并列分支 3 循环结构 4 复合结构
1 单序列结构
单序列结构由若干顺序激活的步组成，每步后面有一个转换，每个转换后也仅有 一个步
0
等待
按下起动按钮
“步”—用编程元件（如辅助存储器M和状态继 电器S）表示。
与系统的初始状态对应的步叫“初始步”，用 双线方框表示。
当正系统处于某一步说在的阶段时，该步处于活 动状态，称该步处于“活动步”。
步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不 活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。
5.2 顺序功能图设计方法
1
电机M1 起动
T1 延时时间到
2
电机M2 起动
按下停止按钮
图5.5 顺序结构
5．顺序功能图的特点
（1）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。 （2）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编
制带来了方便。 （3）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、
状态转移的条件和转移的方向，就可以进行顺序功能图的设计。 （4）这种图形很容易理解，可读性强，能清楚地反映全部控制的工艺
气动液压控制系统的研究与应用
气动液压控制系统的研究与应用第一章气动液压控制系统的基本概念与原理气动液压控制系统，简称PACS，是一种通过使用压缩空气或压缩液体对其进行控制和管理的技术。
这种系统由许多组件构成，包括泵、阀、管道、电器、传感器、气缸、液压马达和执行器等等。
PACS的优点在于其高效性、可靠性和操作性。
其使用范围广泛，如冶金、石油、汽车、船舶、航空制造、消费电子、医疗设备等行业。
气动液压控制系统基于压力和流量来调整、控制和操作系统的各种组件。
其能够产生很高的力和速度，使之在机械学、机器人和机器控制方面得到广泛的应用。
整个PACS的骨架是由其控制系统所支配的，而这个控制系统是由一系列电气和电子组成的。
此外，气动液压控制系统的操作具有高度的灵活性，因为它们可以实现自动化过程。
正是这种可编程性、可控制性和可扩展性，使得PACS成为了现代高科技产业的支柱。
第二章气动液压控制系统的设计流程与方法气动液压控制系统设计的过程从需求分析、构思、设计、开发、测试到部署这些部分组成。
在设计PACS之前设定好预计的流量量、压力等指标，计算出所需要使用的组件、部件和电气设备。
然后在使用CAD软件绘制大致的设计图并进行模拟。
这里的模拟是检验了设计是否合理，是否符合基本原则，包括流量控制和阀门的位置。
然后是进行现场测试，以便确定气动液压控制系统的质量和性能。
将设计的PACS分解成一系列学科问题、细化到问题的子目标，比如集成某种感应器、阀门控制、电气信号转化等。
并且在这些问题上不断迭代、不断改善，确保设计正确性。
第三章气动液压控制系统的应用案例气动液压控制系统在工业制造、农业生产等方面得到了广泛的应用。
下面是一些成功的应用案例。
第一种是气动液压控制系统用于铸造设备中。
这个用于铸造的PASC 由铸造注塑机上的不锈钢气缸和液压油泵、液压阀芯和电气连接器等部分构成。
在铸造生产线上这个清楚明了地改进了制造的过程。
第二种应用是在船舶制造行业。
新的气动液压控制系统用在大型甲板吊装和船舶制造中，在提高生产效率和质量、缩短生产周期等方面取得了很好的成效。
气动控制教程
PLC与气压控制一.基础气压二.PLC与气压基本控制三. PLC与气压过程控制一.基础气压1.气压系统基本架构2.气压源：工作压力4～7 bar ( 1 Kg / cm2 = 0.981 bar)3.三点组合（调理组）：调压、滤水、润滑4.气压缸:单动缸、双动缸5. 方向阀：(1)口与位的观念一个方块代表一个作动位置方块内的箭头表示气流的方向( T 代表不通的口 )一个作动位置中进气与出气口的总和为口数例题: 3口2位 ( 3/2 阀 )(2)作动与复归方式按钮作动手炳作动踏板作动辊轮作动气压作动电磁作动电磁导引气压作动弹簧复归气压复归电磁复归电磁导引气压复归例题:3口2位按钮作动弹簧复归的方向阀CH1 PLC与气压控制6.基本气压回路二.以PLC控制气压系统例题1-1 : A为单动缸，以单边电磁阀控制当按钮开关PB ON，则气压缸前进A+当按钮开关PB OFF，则气压缸后退A-输入：PB=X0 输出：A+=Y0LD X0 OUT Y0END※按钮开关PB可以用训练器上方的仿真开关代替例题1-2 ： A 为单动缸，以单边电磁阀控制 当按钮开关PB1 ON ，则气压缸前进A +，此时放开PB1（PB1 OFF ）气压缸仍保持在前位状态（自保）当按钮开关PB2 ON ，则气压缸后退A -输入：PB1=X1 PB2=X2输出：A +=Y0※ 想想看，这个程序可以再简化！LD X1 ORM0 ANI X2 OUT M0 LD M0 OUT Y0END例题1-3 ： A 为单动缸，以单边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度 当按一下PB （Pulse ），则气压缸慢慢前进A +一直到气压缸触碰到前顶点a1，则气压缸慢慢后退A -输入：PB=X0 a1=X1 输出：A +=Y0LD X0 ORY0 ANI X1 OUT Y0END练习：A为单动缸，以单边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进A+当气压缸触碰到前顶点a1，气压缸静止不动3秒钟后，气压缸慢慢后退A-练习：A为单动缸，以单边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度当按一下PB（Pulse），则气压缸A来回往复运动A+ A- A+ A-A+ A-……………….当按钮开关PB ON ，则气压缸前进A +当按钮开关PB OFF ，则气压缸后退A -输入：PB=X0 输出：A +=Y0LD X0 OUT Y0END当按钮开关PB1 ON（Pulse），则气压缸前进A+当按钮开关PB2 ON（Pulse），则气压缸后退A-输入：PB1=X1PB2=X2输出：A+=Y1A-=Y2LD X1OUT Y1LD X2OUT Y2END例题2-3：A为双动缸，以双边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进A+当气压缸触碰到前顶点a1，则气压缸慢慢后退A-输入：PB=X1a1=X2 输出：A+=Y1A-=Y2LD X1 OUT Y1 LD X2 OUT Y2END练习：A为双动缸，以双边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度当按一下PB1（Pulse），则气压缸A来回往复运动A+ A- A+ A-……………….当按一下PB2（Pulse），则气压缸停止运动练习：A为双动缸，以双边电磁阀控制，加上节流阀调整气缸运动速度当按一下PB1（Pulse），则气压缸A来回往复运动5回后自动停止A+ A- A+ A-A+ A- A+ A- A+ A-LD X0 OR M0 ANI X2 OUT M0 LD M0 OUT Y1 LD X1 OUT Y2END动作顺序如图PB ON (Pulse) ，则系统激活 一次循环后自动停止输入：PB=X0 a1=X1b1=X2 输出：A +=Y1 B +=Y2LD X0 OUT Y0 LD X1 OUT Y1 LD X2 OUT Y2 OUT Y3END动作顺序如图PB ON (Pulse) ，则系统激活 一次循环后自动停止输入：PB=X0 a1=X1 b1=X2 输出：A +=Y0 A -=Y1 B +=Y2 B -=Y3动作顺序如图PB ON (Pulse) ，则系统激活一次循环后自动停止动作顺序如图PB ON (Pulse) ，则系统激活一次循环后自动停止动作顺序如图（循环动作）PB1 ON (Pulse) ，则系统激活PB2 ON (Pulse) ，则系统停止动作顺序如图（循环动作）PB1 ON (Pulse) ，则系统激活PB2 ON (Pulse) ，则系统停止三. PLC 与气压过程控制（一）单一流程例题4-1 : A 为双动缸，由双边电磁阀控制，当按下激活开关START ，则气压缸前进，当气压缸到达前顶点，则气压缸 后退，当气压缸到达后顶点时，则系统停止，并等待下一 个激活命令。
气动控制原理教程
03
气动控制回路
单作用气动控制回路
总结词
利用压缩空气的单向作用实现执行机 构的往复运动。
详细描述
单作用气动控制回路通常由气缸、单 向阀、控制阀等元件组成。当压缩空 气通过控制阀进入气缸的一腔时，推 动活塞往复运动，完成单一方向的动 作。
双作用气动控制回路
总结词
利用压缩空气的双向作用实现执行机构的往复运动。
在塑料制品生产中，气动比例控制系 统广泛应用于各种类型的注塑机，如 立式注塑机、卧式注塑机和多模注塑 机等。通过精确控制注射、合模和顶 出等动作，可以提高塑料制品的成型 质量和生产效率。
06
气动控制系统的维护与故 障排除
气动控制系统的日常维护保养
定期检查气源
确保气源的清洁和干燥，防止气源中的 杂质和水分对气动元件造成损害。
气动控制系统设计的基本原则和步骤
总结词
了解气动控制系统设计的基本原则和步骤是实现高效、稳定的气动控制的关键。
详细描述
气动控制系统设计应遵循可靠性、稳定性、高效性和经济性等基本原则。设计步骤包括明确控制目标 、确定系统架构、选择合适的气动元件和传感器、进行系统建模与分析、优化系统性能以及完善系统 调试与测试等。
根据检测参数的不同，气动传感器可分为 压力传感器、流量传感器、温度传感器等 。
气动传感器工作原理
气动传感器的应用
通过敏感元件将气体的压力、流量、温度 等参数转换为相应的电信号或机械信号， 再经过处理电路输出。
广泛应用于工业自动化控制、环境保护、 医疗设备等领域。
气动执行器
气动执行器概述
气动执行器是将气体的压力能转换为机械能的装 置，是实现自动化控制的终端元件。
气动辅助元件分类
根据功能和应用的不同，可分为气体净化元件、压力控制元件、流量 控制元件等。
气动回路及其应用实例
13.3 气压传动系统应用实例
第13章 气动回路及其应用实例
压缩空气通过换向阀3进入两侧气缸B和C的无杆 腔，使活塞杆伸出而夹紧工件。
然后开始机械加工，同时流过阀3的一部分压缩 空气经过单向节流阀5进入阀3右端，经过一段时间 （由节流阀控制）后，机械加工完成，阀3右位接通， 两侧气缸后退到原来位置。
开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的
左位、单向阀7进入液压缸活塞上腔，实现了快进；
当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6（使它处
于右位）后，油液只能经节流阀5进入活塞上腔，调节
活塞开始慢进（工进）；
当慢进到挡铁C切换行程阀2至左位时，输出气信
号使手动换向阀3切换到左位，这时气缸活塞开始向上
13.2 常用回路
第13章 气动回路及其应用实例
表13-7
原理图 用单向节流阀的气缸同步动作回路
同步动作回路的原理图及特点说明
特点说明 通过对单向节流阀分别进行调节，使两缸同步，其同步精度不高
13.2 常用回路
第13章 气动回路及其应用实例
续表13-7
原理图 采用气液缸的同步动作回路
同步动作回路的原理图及特点说明
续表13-5
气液阻尼缸的速度控制回路
原理图
第13章 气动回路及其应用实例
气液联动回路的原理图及特点说明
特点说明 图（a）所示为慢进快退回路，改变单向节流阀的开度，即可控制活 塞的前进速度。活塞返回时，气液阻尼缸中液压缸的无杆腔油液通 过单向阀快速流入有杆腔，故返回速度较快 图（b）能实现常用的“快进—工进—快退”动作。当有K2信号时， 五通阀换向，活塞向左运动，液压缸无杆腔中的油液通过a口进入有 杆腔，气缸快速向左前进；当活塞将a口关闭时，液压缸无杆腔中的 油液被迫从b口经节流阀进入有杆腔，活塞工作进给；当K2消失， 有K1输入信号时，五通阀换向，活塞向右快速返回
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第7章 纯气动应用实例
7.1冲压印字机
如图7.1所示，阀体成品上需要冲印P、A、B及R等字母标志。将阀体放置在一握器内。气缸1.0冲印阀体上的字母。气缸2.0(B)推送阀体自握器落入一筐篮内。
7.2 清洗池
某盘形工件在一清洗池内清洗。一气缸推动盛满盘形工件的筐篮在清洗池内升降上下。 要求条件可采用二种程序完成清洗，第一种程序：操作者用手动完成容器的上、下运动；第二种程序：操作者手动产生起动信号，经过一预先设定的时间后自行切断清洗操作。其具体位移—步骤图如图7.4所示，动作顺序如表7.1所示。在阀1.8切断前容器不停的进行上下摆动。
控制顺序:
操作阀1.2(起动)使阀1.1在Z接转。气缸1.0(A)外伸,压紧滚珠轴承。在气缸的外端点位置，操作阀1.12/2.2及因此通过梭动阀1.4使控制链1被自动保持。在同时一个讯号送入阀2.1的Z。使气缸2.0(B)外伸至前端点位置。操作阀2.3后开始回行运动。在阀1.9、阀2.3及1.7使回动阀1.5／2.6接转前，气缸2.0(B)继续产生摆动运动。压缩空气进入作动组件2.1的Y。气缸2.0(B)回行至后端点位置。空气进入阀1.5／2.6及阀1.3／l.6的Z,使阀1.1排放。气缸1.0(A)再度回到后端点位置。阀1.8及1.10联合成为一安全措施。当气缸1.0(A)完全缩回时才能开始新的循环。
4.1(Z)
2.1(Y)
3.1(Y)
4.1(Y)
1.1(Y)
1.0
1.0
3.0
4.0
2.0
3.0
4.0
迟延1.02
冲口器的气动回路图如图7.10、7.11所示。
7.5 冰淇淋喷巧格力机
在冰淇淋表面喷涂一层巧格力作装饰。气缸1.0（A）启喷枪阀。在同时启动气缸2.0(B)及3.0(C)。气缸2.0(B)推动冰淇淋块缓缓前进，气缸3.0（C）在舆纵向冲程成直角方向导引喷枪的摆转运动。当气缸2.0(B )到达前端点位置时，气缸1.0（A）关闭喷枪阀以及气缸2.0(B)及3.0(C)，返回至它们的起始位置。该气动系统应具有自动及手动操作功能，并且能对冰淇淋块进行记数。
手动
4.0
1.0
2.0
3.0
1.0
2.0
4.0
0.1(Y)
0.1(Z)
2
2
2
1
1
1
2
1.1(Z)
2.1(Z)
3.1(Z)
1.1(Z)
2.1(Y)
3.1(Y)
4.1(Z)
4.1(Y)
1.0
3.0
2.0
4.0
2.0
1.0
3.0
4.0
注：吹气喷口5.0(E)随同步骤7同时间吹气
表7.2 利用回动阀控制的顺序表
步 骤
阀的
代号
操作
方式
阀的
接转
压缩空气
进入管路
气缸的
控制
工作组件行进至
附 注
前端点位置
后端点位置
1
2
3
4
5
6
1.2
1.4
2.2
3.2
2.3
3.3
4.3
1.7
手动
1.0
0
2.0
3.0
4.0
2.0
0.1(Y)
0.1(Z)
1
1
1
1
2
2
1.1(Z)
2.1(Z)
3.1(Z)
1.0
1.0
1.0
1.1 (Z)
1.1(Y)
1.1(Z)
1.1(Y)
1.0
1.0
1.0
1.0
迟延1.02
迟延1.03
迟延1.02
迟延1.03
7.3滚珠轴承的装配夹持器
在一装配在线上装配滚珠轴承。
滚珠轴承经零件装配后，利用一气压气缸1.0固定握住。气缸2.0(B)操作黄油压床使滚珠轴承充满黄油。因为在此装配在线需要装配不同尺寸的滚珠轴承，黄油压床的冲程速度须为可以调整。
此系统可以通过阀1.4从手动(MAN)接转至自动(AUT)。一个记数器记录已经喷涂巧格 力的冰淇淋块。
7.6 螺丝塞的装配夹持器
将 O型密封圈配装在阀的螺丝塞上。螺丝塞系通过一振动器进给到夹持器来。安装在气缸2.0(B)上的一个叉检起一个螺丝塞。当起动讯号加入时，气缸(A)提升O型密封圈向上，同时气缸2.0(B)连叉返回。此时螺丝塞位在O型密封圈上面。气缸3.0（C）压螺丝塞入O型密封圈。然后气缸1.0（A）、2.0(B)及3.0(C)返回至它们的起始位置。气缸4.0(D)从夹持器提升工件。由一吹气喷口5.0(E)吹入箱内。
7.4 冲口器
夹持器在工件的孔端冲三个开口。
该设备的工作原理如图7.8所示。用手将工件放在夹持器内。起动讯号使气缸1.0(A)移送冲模进入长方形工件内。自此以后，气缸2.0(D)、3.0(C)及4.0(D)一个接一个推动冲头在工件孔内冲开口。在气缸4.0(D)的最后冲口操作完成后，所有三个冲糙气缸2.0（B）、3.0(C)及4.0(D)返回至它们的起始位置。气缸1.0(A)从工件抽回冲模，完成最后的运动。用手将已冲口工件从夹持器上拿出。该设备的位移一步骤图如图7.9所示，动作顺序如表7.2所示。
螺丝塞的装配夹持器位移一步骤图如图8.15所示。其动作顺序如表8.3所示，回路图如图8.16所示。
表7.3螺丝塞的装配夹持器动作顺序表
步 骤
阀的
代号
操作
方式
阀的
接转
压缩空气
进入管路
气缸的
控制
工作组件行进至
附 注
前端点位置
后端点位置
1
2
3
4
5
6
7
1.2
1.4
2.3
3.2
1.3
2.3
3.3
4.2
4.3/5.2
表7.1清洗池控制顺序图
步 骤
阀的
代号
操作
方式
阀的
接转
压缩空气
进入管路
气缸的
控制
工作组件行进至
附 注
前端点位置
后端点位置
第一程序 阀0.2在控制位置b
1
2
1.2
1.3
手动
手动
1.1(Z)
1.1(Y)
1.0
1.0
迟延1.02
迟延1.03
第二程序 阀0.2在控制位置a
1
2
3
4
0.2
1.7
1.6
1.7
手动
冰淇淋喷涂机控制顺序如下：按下气动阀1.2，使阀0.1在Z被接转。因为压缩空气进入管路1，作动组件1.1、2.1及3.1在Z接转。气缸l.0(A)开启喷枪，气缸2.0(B)推动冰淇淋缓缓向前以及气缸3.0(c)前后摆动喷枪。当气缸2.0(B)到达前端点位置时，操作阀1.3／2.3，使回动阀0.1在Z接转以及压缩空气进入管路2,同时使管路l排放。所有三个气缸皆回行到它们的端点位置。