气动逻辑系统讲解
气动回路工作原理
气动回路工作原理
气动回路工作原理是通过气压来实现机械运动或执行某一控制功能的系统。
气动回路的基本组成包括压缩空气供应源、执行器、控制阀和管路连接等。
首先，气动回路的压缩空气供应源会提供高压气体，通常使用气压机或气罐来提供稳定的气压。
这种高压气体通过管路连接到执行器。
执行器可以是气缸或气动马达，它们在受到气体压力作用下能够产生机械运动。
气缸是最常见的执行器，它包括一个活塞和气缸筒。
当高压气体进入气缸筒时，活塞会受到压力的推动而运动，从而实现线性或往复运动。
气动马达则通过高压气体的推动来驱动轴或齿轮等部件旋转。
控制阀是气动回路中的重要组成部分，它用于控制气体的流动和压力。
控制阀通常有两个工作状态：打开和关闭。
当控制阀打开时，高压气体可以通过阀门流向执行器，从而推动执行器产生相应的运动。
而当控制阀关闭时，阻止气体流动，执行器停止工作。
管路连接将压缩空气源、执行器和控制阀连接在一起，使气体能够在系统中流动。
管路连接必须严密可靠，以确保气体不泄漏，并保持恰当的气体流速和压力。
根据具体的应用需求，气动回路还可以包括压力调节器、过滤器等辅助装置，用于调节气体压力和提供洁净的气体。
总的来说，气动回路工作原理依靠压缩空气作为动力源，通过控制阀和执行器来实现机械运动和控制功能，广泛应用于自动化生产线、工业机械以及各种机械设备中。
气缸气动执行器逻辑
气缸气动执行器逻辑1. 气缸气动执行器的工作原理气缸气动执行器的工作原理可以简单概括为：当气体控制信号通过气动阀控制气源的通断，气体进入气缸内部的工作腔室时，气缸的活塞会受到气体的压力作用而产生推动力，从而使得气缸的输出轴进行线性运动或者旋转运动，从而驱动相应的工作装置完成工作任务。
2. 气缸气动执行器的结构组成气缸气动执行器一般由气缸本体、活塞、导向件、密封件、活塞杆、输出轴等组成。
其中，气缸本体作为气动执行器的主体部件，在实际应用中起着至关重要的作用。
活塞和活塞杆之间通过密封件相互连接，保证气体压力的传递和运动的顺畅。
导向件则负责引导活塞的运动轨迹，保证气缸的稳定性和精确性。
输出轴则通过活塞的运动实现机械装置的驱动。
3. 气缸气动执行器的分类气缸气动执行器根据其结构和工作方式的不同可以分为多种类型，常见的包括气缸气动执行器、旋转气缸气动执行器、双向气缸气动执行器等。
其中，气缸气动执行器主要用于线性运动，旋转气缸气动执行器则主要用于旋转运动，而双向气缸气动执行器则可以同时实现线性和旋转两种运动方式。
根据气源的不同，气缸气动执行器又可分为气压式、气液增压式和液压增压式等多种类型。
4. 气缸气动执行器的应用领域气缸气动执行器在工业自动化控制系统中得到了广泛的应用，主要包括机械制造、汽车制造、航空航天、化工、食品加工等领域。
在自动化生产线上，气缸气动执行器通常与传感器、PLC控制器等设备配合使用，实现工艺过程的自动化控制和监控。
此外，气缸气动执行器还可以应用于阀门控制、夹紧装置、输送系统等机械装置中，实现工件的定位、夹持和移动等功能。
5. 气缸气动执行器的优缺点气缸气动执行器具有许多优点，如结构简单、可靠性高、运行速度快、输出力大等。
此外，气缸气动执行器的成本较低，易于维护和维修，适用于各种环境和工况下的工业应用。
然而，气缸气动执行器也存在一些缺点，如噪音较大、能效较低、易受环境影响等。
总的来说，气缸气动执行器作为一种重要的工业自动化控制元件，在现代工业生产中发挥着重要的作用。
6.气动逻辑元件及逻辑控制回路解析
a +a =1 a •a = 0
aa
a b a b a b a b
a与b互为 逆相，两 因子相加 等于1。
气动技术——6.气动逻辑元件及逻辑控制回路(62)
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逻辑代数形式定理 定理1 定理2 a+a•b=a a•(a+b)=a
a +a•b = a +b a • (a + b) = a • b a •b+b•c+a •c = a •b+a •c
5
2、逻辑代数的基本运算规律
名称 含 义 公 式 备 注
(1) 两项因 吸 子互相吸收 收 律 只存其一
a+0=a a+1=1 a•1=a a•0=0
a+b=b+a a•b=b•a
前两式又称加法法 则，可依逻辑代敷 基本定义求证；后 两式又称乘法法则， 与普通代数相同
(2) 交 换 律
在逻辑 加和逻辑乘 的运算中变 量的位置可 以交换
逻辑符号
a a b
S1
真值表
b 1 0 0 0 S1 0 0 1 l S2 1 1 0 0
0 0 1 0
s2
气动技术——6.气动逻辑元件及逻辑控制回路(62)
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6．1．3 气动逻辑元件的分类及特点 气动逻辑元件是一种采用压缩空气为工作 动作，改变气流流动的方向，而实现一定逻辑 功能的流体控制元件。 1） 气动逻辑元件的分类 （1）按工作压力分 可分为三种:高压元件，低压元件，微
简化；一是利用卡诺图进行简化。 6．1．2 基本逻辑单元 逻辑单元实质上是按一定规律而动作的开
关元件。
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气动基本和常用回路讲解
华中科技大学
由气阀组成的二进制记数回路
假定初始状态为图示状态，第一 次按下手动阀1，高压气体经阀2、 阀3 到达阀4 右侧，使阀4 切换至 右位，s1 输出，第20 位输出为1。 与此同时，阀3 也被切换至右位， 但此时阀3、4 的右侧都处于加压 状态，因此阀4 仍维持s1 输出状 态。当松开阀1，或经过一段时间 后，单向节流阀7 后的压力升到一 定值使阀2 换向，单向阀5、6 将 随之开启，使阀3、4 的左右两侧 的空气经阀2（或阀1）排出。
排气节流阀
调速回路 通过两个排气 节流阀控制气 缸伸缩的速度。
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。 华中科技大学
气液联动速度控制回路
气液缸并联且有中间位置停
由于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精度不高。在气动调速、 定位不能满足要求的场合，可采用气液联动。
气液缸串联调速回
路 通过两个单向 节流阀，利用液压油 不可压缩的特点，实 现两个方向的无级调 速，油杯为补充漏油 而设。
止的变速回路 气缸活塞杆端 滑块空套在液压阻尼缸活塞杆 上，当气缸运动到调节螺母 6 处时，气缸由快进转为慢进。 液压阻尼缸流量由单向节流阀 2 控制，蓄能器能调节阻尼缸 中油量的变化。
气动基本回路
压力和力控制回路 换向回路 速度控制回路 位置控制回路 基本逻辑回路
气动常用回路 安全保护回路 同步动作回路 往复动作回路 记数回路 振荡回路
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压力控制回路
一次压力控制回路
电接触式压力表根据 贮气罐压力控制空压机 的起、停，一旦贮气罐 压力超过一定值时，溢 流阀起安全保护作用。 简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气 源实行定压控制。
2 气动逻辑元件及项目训练
气压系统主要元件常见故障和排除方法
一个新安装好的气压系统被调整好以后，在一段时间内较 少出现故障。几周或几个月内都不会出现过早磨损的 情况，正常磨损要在使用几年后才会出现。一般系统 发生故障的原因： （1） 由于机器部件的表面故障或者是由于元件堵塞。 （2） 控制系统的内部故障。经验证明，控制系统故障 的发生概率远远少于与外部接触的传感器或者机器本 身的故障。
3. 控制阀的使用 1）安装前应查看控制阀的铭牌，是否和要求的一致。 2）安装前的清洁工作。 3）注意阀的安装方向。 4）对于双电控制阀，一定要在电路中设互锁回路，防 止同时通电而烧坏。 5）应注意采用节流的方式和场合。
6）注意在使用小功率电磁阀时，漏电流的影响。
气压系统的使用和维护
1.系统使用中应定期检查各部件有无异常现象，各连 接部位有无松动；气缸、各种阀的活动部位应定期 加润滑油。 2.气缸检修重新装配时，零件必须清洗干净，特别注 意防止密封圈剪切、损坏，注意唇形密封圈的安装 方向。 3.使用的润滑油不应对密封件有腐蚀作用。 4.气缸拆下长时间不用时，所有加工表面应涂防锈油， 进排气口加防尘塞。 5.应严格管理所用空气的质量，注意空压机等设备的 管理，除去冷凝水等有害杂质。
活塞杆压下行 程开关使线圈 断电
5
启动按钮
使电磁阀 线圈通电
活塞杆前 进且持续
活塞 杆退 回原位
实训 基本回路及逻辑回路训练
实训
5.
基本回路及逻辑回路训练
实训
6.
基本回路及逻辑回路训练
实训 项目设计
7.图为多刀加工送料装置工作示意图，工件以两个为 单位送入多刀加工机床上进行加工，送料装置采用 两个气缸控制的挡板同步进退交替运动使物料两两 送入机床。初始状态为：A缸位于收回位置； B缸 位于伸出位置。当按下启动按钮，A缸前向运动， 同时，B缸做回收运动。设定时间t1=1s后，A缸回 程，同时，B缸进程；下一个工作循环在t2=2s后进 行。此送料装置可以实现单循环和自动循环两种状 态，在工作过程中可用同一个按钮起动，可用另一 个按钮中断自动循环。在供气中断后，系统不会自 动恢复工作循环。试根据上述要求，设计此送料装 置的控制系统回路。
气动基本逻辑回路基础
气动元辅件图形符号类别名称符号类别名称符号方向控制阀单向型控制阀与门型梭阀辅件及其它装置气罐快速排气阀气源调节装置辅件及其它装置分水排水器人工排出压力检测器压力指示器自动排出压力计压差计空气过滤器人工排出脉冲计数器自动排出流量检测器流量计累计流量计除油器人工排出转速仪转矩仪自动排出压力继电器行程开关空气干燥器模拟传感器油雾器消声器辅助气瓶报警器气动基本逻辑回路及特点说明简图说明逻辑符号及表示式真值表、其他信号动作关系是回路a s0 01 1非回路a s0 11 0或回路a b s0 0 00 1 11 0 1 1 1 1与回路a b s0 0 00 1 01 0 0 1 1 1或非回路a b s0 0 10 1 01 0 0 1 1 0与非回路a b s0 0 10 1 11 0 1 1 1 0禁回路a b s0 0 00 1 11 0 0 1 1 0独或回路a b s0 0 00 1 11 0 1 1 1 0同或回路a b s0 0 10 1 01 0 0 1 1 1记忆回路a b s1s2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1延时回路当有控制信号a时，需经一定时间延迟后才有输出s延时τ的长短可由节流元件调节。
回路要求信号a的持续时间大于τ脉冲信号形成回路回路可把一长信号a变为一定宽度的脉冲信号s，脉冲宽度可由回路中节流元件进行调节回路要求输入信号a的持续时间大于脉冲宽度简图说明1.压力控制回路一次压控制回路主要控制气罐，使其压力不超过规定压力。
常采用外控式溢流阀1来控制，也可用带电触点的压力表1′，代替溢流阀1来控制压缩机电动机的启、停，从而使气罐内压力保持在规定压力范围内。
采用溢流阀结构简单、工作可靠，但无功耗气量大；后者对电动机及其控制要求较高二次压控制回路二次压控制主要控制气动控制系统的气源压力，其原理是利用溢流式减压阀1以实现定压控制高低压控制回路气源供给某一压力，经二个调压阀（减压阀）分别调到要求的压力图a利用换向阀进行高、低压切换图b同时分别输出高低压的情况差压回路此回路适用于双作用缸单向受载荷的情况，可节省耗气量图a为一般差压回路图b在活塞杆回程时，排气通过溢流阀1，它与定压减压阀2相配合，控制气缸保持一定推力2.力控制回路串联气缸增力回路三段活塞缸串联。
气动逻辑回路设计
(1)脉冲信号法。这种方法的实质，是将所有的障碍信号变为脉 冲信号，使其在命令主控阀完全换向后立即消失，这就必然消 除了任何Ⅰ型障碍。图16-2中，信号a1和b0，是两个障碍信号。 如果将信号a1和b0都变成脉冲信号，即a1 ->Δa1, b0->Δb0，就都变 成无障碍信号了。这样，信号a1的执行信号就是a1*(B1)=△a1,信 号b0就是b0*(A0)= Δ b0，将它们填入X-D线图中，就成为图16-2 中所示的形式。
根据工艺要求列出工作程序攻螺纹机由ab两个气缸组成其中a为送料缸b为攻螺纹缸其自动循环动作要求为起动攻螺纹缸进攻螺纹用字母简化后的工作程序为qqa0a1b1b0a0a1b1b0a0略去箭头和小写字母可进一步简化工作程序为a1b1b0a02
气动系统设计
二、行程程序回路的设计方法 1试凑法：选用基本回路凑在一起，然后分析能否满足要求。
卡诺图
f ( A B C) A B C A BC AB C ABC ABC
B
C
AB
00 0 01 11 10
ABC ABC
A BC A BC
ABC ABC
AB C AB C
C
1
000 010 110 100 001 011 111 101
A AB
0 0 1 0 1 1 1 1 C
在最右边留一栏作为“执行信号表达式”(简写为执行信号)。 在方格图最左边纵栏由上至下填上控制信号及控制动作状态 组的序号(简称X-D组)1,2,3,4等。 每个X-D组包括上下两行，上行为行程信号行，下行为该信号 控制的动作状态。例如:a0( A1)表示控制A1动作的信号是a0； a1(B1)表示控制B1动作的信号是a1;等等。下面的备用格可根据 具体情况填入中间记忆元件(辅助阀)的输出信号、消障信号及 连锁信号等。
气动系统的工作原理
气动系统的工作原理气动系统是一种利用气体压力来传递能量和控制运动的系统。
它在工业生产、机械设备、汽车等领域都有广泛的应用。
气动系统的工作原理主要是通过压缩空气来驱动气动执行元件，从而实现各种机械运动和控制功能。
气动系统的核心部件包括压缩空气源、气动执行元件、控制元件和连接元件。
压缩空气源通常是通过压缩机将大气中的空气压缩成高压气体，然后储存在气罐或气缸中。
气动执行元件包括气缸、气动马达、气动阀门等，它们通过接收压缩空气的作用来实现机械运动或控制功能。
控制元件包括压力调节阀、方向控制阀、速度控制阀等，用于控制压缩空气的流动和压力，从而实现对气动系统的精确控制。
连接元件则是将各个部件连接起来，构成一个完整的气动系统。
气动系统的工作原理可以简单概括为：当压缩空气通过管道输送到气动执行元件时，压缩空气的能量会驱动执行元件产生相应的机械运动。
具体来说，当压缩空气进入气缸时，气缸内的活塞会受到压力的作用而产生运动，从而驱动相关的机械装置。
而控制元件则可以通过调节压力、流量和方向来控制压缩空气的流动和作用力大小，实现对气动系统的精确控制。
与液压系统相比，气动系统具有以下优点：首先是工作介质——空气是取之不尽、用之不竭的资源，而液压系统则需要液体介质，且液体易泄漏、易污染；其次是响应速度——气体的可压缩性使得气动系统的响应速度更快，适用于需要快速启停和频繁换向的场合；再者是成本——相对于液压系统，气动系统的成本更低，维护更方便。
然而，气动系统也存在一些缺点，比如工作精度相对较低、能量损耗较大、工作环境对干燥洁净要求较高等。
因此，在选择使用气动系统还是液压系统时，需要根据具体的工作要求和环境条件进行综合考虑。
总的来说，气动系统作为一种常见的传动和控制方式，在工业生产和机械设备中有着广泛的应用。
通过充分理解其工作原理和特点，可以更好地发挥其作用，提高生产效率，降低成本，实现自动化控制。
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*
• •
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m* m x（“与”）
（2）记忆元件消除：中间记忆 单元消除
m* m kxx01
（3）与门消除制约信号的选取
m信号可以分为执行段1和障碍段2， x信号在障碍段2不存在，在执行段 应该存在，应起于信号开始之前或 结束后的3区，而终止于无障碍的2 区 注意3区右末——左首相连。
•
6） 全气控顺序动作回路中的障碍及消除 障碍： 指全气控回路中的控制逻辑关系产生混乱，而导致执行元件的动作 混乱或无控制信号 障碍类型： Ⅰ型障碍：在同一主阀上存在两个相反的动作控制信号 Ⅱ型障碍：执行元件在某行程中出现与要求动作相背或无动作，导致误动 作的障碍。 滞消障碍：滞消障碍是由气动信号的惯性滞后而产生的障碍，对一般系统 无须处理。 消障方法： 硬件方式：用行程阀、脉冲阀或其它机械方式将长信号变为短信号或脉冲 信号。 软件方式：通过逻辑设计法（X——D或卡诺图法） 2. 气控回路顺序逻辑设计的X/D线图 X/D线图的画法，以下面程序式为例。
5）消除障碍 障碍信号段：X/D线图中，信号 线长于控制动作状态的部分，消 除障碍就是消除信号线中的障碍 段 消障方法：逻辑回路法排除Ⅰ型 障碍
（1）与门消除：找出障碍信号m 和制约信号x ,则无障碍信号为：
m 信 (4)“与”门消除:要求m、x均存在时， 号才有效，在实现时可用上面两种方式 实现，可以是气源信号或机械信号。
(5) 中间记忆元件消障 • x1使k阀通的信号，起点在m信号之前 或与m信号同时 • x0使k阀断信号，起点在m信号之后到m 的障碍信号之前，终点选在x1起点之前
(6) 脉冲信号法消Ⅰ型障碍 设方法可将有障碍的原始信号变为脉冲信 号，可排除所有Ⅰ型障碍 机械式活络挡铁，通过式行程阀 采用脉冲阀或脉冲形成回路排除Ⅰ型障碍
A1B1
A0 C1
C 0 B0
A1B1
A0 C1
C 0 B0
的X-D线图
主控信号
节拍 状态 顺序
1
*
＝
1
*
*
*
*
1）画出线图方格 • 一行：气缸动作节拍号 • 二行：气缸动作状态 • 一列控制信号及控制动作状态 • （上：控制信号；下：动作状态） • 最右列：相应动作主控信号 2）画动作状态线（D线） • 动作状态：气缸动作状态所占节拍数，气 缸行程起点——反向行程起点。 • * 同一气缸两相反状态行程之和等于 • 横格（行）长度。 3）原始信号线（X线） • 原始指令，由启动信号和行程发讯器直接 发出的信号。 • 信号起点（0）：从符号相同的行程信号 (气缸)末端/或与所控气缸起点一致。 • 信号终点（X）：到符号相异的行程开始后 的前端线短，则无 障碍（反向前控制消失） – 若控制信号线较控制动作线长，则为 Ⅰ型障碍（过控） – 若信号线下无控制线，则为Ⅱ型障碍 （出现不需要的动作）
•
记忆元件选择
例：画出
A1B1
A0 C1
C 0 B0
的X-D线图和消障前后的气控回路图
主控信号
节拍 状态 顺序
1
*
＝
1
*
*
*
*
A1B1
A0 C1
C 0 B0
消障前后的气控回路图
消障前：
消障后：
例：画程序A1B1C0B0A0C1的X-D线图、逻辑原理图、气控回路图
例：画程序A1B1C0B0A0C1的电气控制原理图
3）全气控顺序动作回路 电磁控制回路一般与液压顺序控制相同 气控回路与电控回路相比其优势： (1）无电——气转换，避开了电路使用过程的 缺点， (2）能在强振动、冲击、辐射等恶劣环境下工作，寿命长，使用可靠。 4）气动逻辑回路的设计方法 逻辑代数法 信号——动作状态图法（X——D线图） 卡诺图法 5）气动行程顺序控制的程序图和程序式 符号标记说明： 大写字母A、B、C…… ——顺序动作各气缸 脚标“1”、“0” ——气缸（活塞）的前进与后退及行程阀的状态 小写字母a、b、c…… 与A、B、C对应的行程阀发出的信号。 a1、b0 分别表 示A外伸，B缩回的原始信号。 字母F——主控阀 FA、FB…… 表示个气缸A、B的主控阀（全气控阀） * * * * ——操纵主控阀的信号 A1 、A0 、B1 、B0