液压传动与气动技术课件模块九 双缸控制回路的设计2022-2023学年高二上劳动版

模块九 双缸控制回路的设计 1 课题一 检测装置系统回路的设计 课题二 半自动钻床控制回路的设计 课题三 夹紧装置控制回路的设计 课题四 汇集装置控制回路的设计 模块九 双缸控制回路的设计 1 2 课题一 检测装置系统回路的设计 模块九 双缸控制回路的设计 3 学习目标 1.了解双缸控制回路的设计方法。 2.掌握行程程序图的表示方法及设计方法。 3.掌握逻辑原理图的设计原理及方法。 4.掌握信号—动作状态图的设计方法。 模块九 双缸控制回路的设计 4 任务引入 图1所示为流水线上检测装置的工作示意图，圆形工作台上有6个工位，气缸B是检测气缸，对工件进行检测；气缸A是工作气缸，它每伸出一次，使工作台转过一定的角度。检测装置的工作要求是： 气缸A伸出→气缸B伸出→气缸A退回→气缸B退回。 本任务要求设计满足该检测装置工作要求的控制回路。 模块九 双缸控制回路的设计 5 图1 检测装置工作示意图 模块九 双缸控制回路的设计 6 任务分析 类似于检测装置这种需要两个（或两个以上）执行气缸协调工作的回路称为多缸回路。设计多缸回路时首先要画出气缸运动的位移—步骤图，有关动作顺序的条件也应加以规定。在对多缸回路的设计中一般用行程程序回路的设计方法，因而在设计过程中必须有清晰的设计思路，并熟练掌握设计方法。本模块只涉及多缸控制回路中的双缸控制。 模块九 双缸控制回路的设计 7 行程程序控制如下图所示。 一、行程程序控制方法 模块九 双缸控制回路的设计 外部输入启动信号，经逻辑回路进行逻辑运算后，通过主控元件发出一个执行信号，推动第一个执行元件动作。动作完成后，执行元件在其行程终端触发第一个行程信号器，发出新的信号，再经逻辑控制回路进行逻辑运算后发出第二个执行信号，指挥第二个执行元件动作。依次不断地循环运行，直至控制任务完成，切断启动指令为止，这是一个闭环控制系统。显然，只有前一工步动作完成后，才能进行后一工步动作。这种控制方法具有连锁作用，能使执行机构按预定的程序动作，因此，极为安全可靠，是气动自动化设备上使用最广泛的一种方法。 8 模块九 双缸控制回路的设计 9 二、行程程序的文字表示方法 在实际应用中常用文字符号来表示行程程序。在用文字符号表示的过程中，对气缸、主控阀、行程信号器（行程阀）等做出如下规定。 1．执行元件的表示方法 用大写字母A、B、C…表示执行元件，用下标“1”表示气缸活塞杆的伸出状态，用下标“0”表示气缸活塞杆的缩回状态。如A1表示A缸活塞杆伸出，A0表示A缸活塞杆缩回。 模块九 双缸控制回路的设计 10 2．行程信号器（行程阀） 的表示方法用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0等分别表示由A1、A0、B1、B0等动作触发的相对应的行程信号器（行程阀）及其输出的信号。如a1是A缸活塞杆伸出到终端位置所触发的行程阀及其输出的信号。 模块九 双缸控制回路的设计 11 3．主控阀的表示方法 主控阀用F表示，其下标为其控制的气缸号。如Fa是控制A缸的主控阀。主控阀的输出信号与气缸的动作是一致的，如主控阀FA的输出信号A1有信号，即活塞杆伸出。 气缸、主控阀、行程信号器（行程阀）之间的关系及有关代号如图2所示。 模块九 双缸控制回路的设计 12 图2 气缸、主控阀、行程信号器之间的关系 a）物理空间布置方式 b）原理图布置方式 模块九 双缸控制回路的设计 13 三、绘制检测装置的位移-步骤图 要想完成检测装置控制回路的设计，必须按照如下程序进行： 绘制检测装置的位移-步骤图→绘制检测装置的行程程序框图→绘制检测装置的信号—动作状态图→绘制检测装置的气动逻辑原理图→检测装置控制回路的设计。 模块九 双缸控制回路的设计 14 根据工作要求，做出如图3所示的检测装置的位移-步骤图，图中执行元件A表示转动气缸，执行元件B表示测量气缸。 从位移-步骤图中可以清楚地看出两执行元件的运动状态。当执行元件A前伸时，测量气缸B保持不动；当缸A前进到位置时，发出一个信号a1使缸B前伸，而缸A保持伸出状态；当缸B前伸到位置后，发出一个信号b1使缸A回缩，而缸B保持伸出状态；当缸A回到原位后，发出一个信号a0使缸B回到原始位置并得到一个控制信号b0，以准备下一个循环。 模块九 双缸控制回路的设计 15 图3 检测装置的位移-步骤图 模块九 双缸控制回路的设计 16 行程程序是根据生产工艺流程的要求，确定应使用执行元件的数量以及完成任务的动作顺序，行程程序可用程序框图来表示。 四、绘制行程程序框图 模块九 双缸控制回路的设计 17 1．程序框图 程序框图就是用一个方框表示一个动作或一个行程。如检测装置，从位移—步骤图中的分析，其动作顺序可以用下图所示的程序框图表示。 模块九 双缸控制回路的设计 18 2．程序框图的简化 根据