第14章电气气动控制系统

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1、第14章电气气动控制系统14.1电气控制的基本知识14.2电气回路图绘图原则14.3基本电气回路14.4电气气动程序回路设计思考题与习题14.1电气控制的基本知识电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继电器及其触点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行程开关使电磁铁通电或断电来控制触点接通或断开被控制的主回路，这种回路也称为继电器控制回路。电路中的触点有常开触点和常闭触点两种。１.控制继电器控制继电器是一种当输入量变化到一定值时，电磁铁线圈通电励磁，吸合或断开触点，接通或断开交、直流小容量控制电路中的自动化电器。它被广泛应用于电力拖

2、动、程序控制、自动调节与自动检测系统中。控制继电器的种类繁多，常用的有电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器、温度继电器等。在电气气动控制系统中常用中间继电器和时间继电器。如图14-1所示为中间继电器的外观。图14-1中间继电器外观１）中间继电器（Relay）中间继电器由线圈、铁芯、衔铁、复位弹簧、触点及端子组成，如图14-2所示，由线圈产生的磁场来接通或断开触点。当继电器线圈流过电流时，衔铁就会在电磁力的作用下克服弹簧压力，使常闭触点断开，常开触点闭合；当继电器线圈无电流时，电磁力消失，衔铁在返回弹簧的

3、作用下复位，使常闭触点闭合，常开触点打开，如图14-3所示为其线圈及触点的职能符因为继电器线圈消耗电力很小，所以用很小的电流通过线圈即可使电磁铁励磁，而其控制的触点，可通过相当大的电压电流，此乃继电器触点的容量放大机能。图14-2中间继电器原理图图14-3继电器线圈及触点的职能符号２）时间继电器（Timer）时间继电器目前在电气控制回路中应用非常广泛。它与中间继电器相同之处是都由线圈与触点构成，而不同的是在时间继电器中，当输入信号时，电路中的触点经过一定时间后才闭合或断开。按照其输出触点的动作形式分为以下两种（见图14-4

4、）：(1)延时闭合继电器（Ondelaytimer）：当继电器线圈流过电流时，经过预置时间延时，继电器触点闭合；当继电器线圈无电流时，继电器触点断开。(2)延时断开继电器（Offdelaytimer）：当继电器线圈流过电流时，继电器触点闭合；当继电器线圈无电流时经过预置时间延时，继电器触点断开。图14-4延时继电器线圈及其触点职能符号和时序图(a)闭合；(b)断开14.2电气回路图绘图原则电气回路图通常以一种层次分明的梯形法表示，也称梯形图。它是利用电气元件符号进行顺序控制系统设计的最常用的一种方法。梯形图表示法可分为水

5、平梯形回路图及垂直梯形回路图两种。在液压传动中，用了垂直梯形图表示法，本章仅介绍前一种方法。如图14-5所示为水平型电路图，图中上、下两平行线代表控制回路图的电源线，称为母线。图14-5水平型电路图梯形图的绘图原则如下：(1)图中上端为火线，下端为接地线。(2)电路图的构成是由左向右进行的。为便于读图，接线上要加上线号。(3)控制元件的连接线，接于电源母线之间，且尽可能用直线。(4)连接线与实际的元件配置无关，由上而下依照动作的顺序来决(5)连接线所连接的元件均用电气符号表示，且均为未操作时的状(6)在连接线上，所

6、有的开关、继电器等的触点位置由水平电路上侧的电源母线开始连接。(7)一个梯形图网络由多个梯级组成，每个输出元素（继电器线圈等）可构成一个梯级。(8)在连接线上，各种负载，如继电器、电磁线圈、指示灯等的位置通常是输出元素，要放在水平电路的下侧。(9)在以上的各元件的电气符号旁注上文字符号。14.3基本电气回路1.是门电路（YES）是门电路是一种简单的通、断电路，能实现是门逻辑电路。图14-6为是门电路，按下按钮PB，电路1导通，继电器线圈K励磁，其常开触点闭合，电路2导通，指示灯亮。若放开按钮，则指示灯熄灭。2.或门

7、电路（OR）如图14-7所示的或门电路也称为并联电路。只要按下三个手动按钮中的任何一个开关，使其闭合，就能使继电器线圈K通电。例如，要求在一条自动生产线上的多个操作点可以作业。或门电路的逻辑方程为S=a+b+c。图14-6是门电路图14-7或门电路如图14-7所示的或门电路也称为并联电路。只要按下三个手动按钮中的任何一个开关，使其闭合，就能使继电器线圈K通电。例如，要求在一条自动生产线上的多个操作点可以作业。或门电路的逻辑方程为S=a+b+c。4.自保持电路自保持电路又称为记忆电路，在各种液、气压装置的控制电路中很常用，尤其

8、是使用单电控电磁换向阀控制液、气压缸的运动时，需要自保持回路。如图14-9所示，列出了两种自保持回路。在图14-9(a)中，按钮PB1按一下即放开，是一个短信号，继电器线圈K得电，第2条线上的常开触点K闭合，即使松开按钮PB1，继电器K也将通过常开触点K继续保持得电状态，使继