第8章 PLC综合应用实训(2)

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1、目录8.1模块化生产加工系统简介8.2气动技术基础8.3MPS供料单元的结构与控制8.4检测单元的结构8.5加工单元的结构8.6操作手单元的结构8.7分拣单元的结构8.8MPS整体控制9/1/20218.2气动技术基础气动技术是以压缩空气作为动力源驱动气动执行元件完成一定的运动规律的应用技术。20世纪50年代之前，压缩空气通常作为一种储存能量的工作介质。从20世纪50年代起，气动技术不仅用于做功，而且发展到检测和数据处理。这样就能用传感器检测机器的状态和条件，从而控制生产加工过程。传感器、过程控制

2、器和执行器的发展导致了气动控制系统的产生。随着新材料的不断开发研制、加工手段与加工工艺的不断改进与提高，气动元件的制造技术也有了长足的发展，气动元件的品种越来越多，功能不断增强，体积越来越小，而且正朝着模块化、集成化乃至智能化的方向发展。气动技术在工业生产中应用十分广泛，它可以应用于包装、进给、计量、材料的输送、工件的转动与翻转、工件的分类等场合，还可应用于车、铣、钻、锯等机械加工的过程。9/1/20218.2.1基础知识气源是给气动系统提供符合一定要求的压缩空气的系统。气源系统包括压缩空气发生装

3、置、压缩空气净化装置以及传输管道等。1．压缩空气气动装置的工作介质是压缩空气，压缩空气的质量直接关系到气动装置能否正常工作。自然界中的空气主要成分有：氧气、氮气、水蒸气、悬浮颗粒物及其他微量气体成分。其中水分及固体颗粒物对气动装置的正常工作会有影响，因此供给气动装置的压缩空气必须是不含有水分及固体颗粒杂质的干净的压缩空气。9/1/2021(1)干压缩空气。在空气压缩过程中，在中间冷却器中可以将空气中大部分的水蒸气除去，在贮气罐中压缩空气还可以被进一步冷却，因此从空气压缩站输出的压缩空气是很干燥的，

4、称为干压缩空气。但用这种方式产生的干压缩空气并不能满足气动元件对气源质量的要求，通常还要在气动系统前安装气源三联件或过滤器。(2)无油压缩空气。在某些工业场合(如食品加工、医药制造业等)应用气动技术时，为了防止对产品造成污染，对压缩空气还要有特殊的要求——不含油气，即无油压缩空气。在实际中可以通过选择无润滑油的压缩机、选择冷冻干燥法或安装除油过滤器的方法来获得无油压缩空气。9/1/20212．压力(1)计量单位在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡(简称帕，Pa)。在气动技术中，过去常用的单位是大气压

5、(atm)或千克力每平方厘米(kgf／cm2)。在实际应用中，由于帕的单位太小，计量不方便，通常采用兆帕(MPa)或巴(bar)作为压力的计量单位。各个压力单位之间的关系如下：1Pa=1N／m2，1MPa=106Pa，1bar=105Pa=0.1MPa1atm=1.033kgf／cm2=1.0133bar=101330Pa(2)表压力在工程领域中，尤其是在气动技术的应用范围内，压力总是以相对于大气压压力差——表压力来表示。若表压力为0，则绝对压力即为大气压。(3)压力的正负以大气压力为参考0点，大

6、于大气压力的压力为正压力，小于大气压力的压力则为负压力。负压力也称为真空。9/1/20213．气源装置向气动系统提供压缩空气的装置称为气源装置。（1）空气压缩机空气压缩机是将机械能转换成压力能的装置，是产生压缩空气的机器。压缩机的种类很多，按照工作原理可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，一般采用容积式空气压缩机，如下图所示为容积式空气压缩机外形。9/1/2021（2）气源净化装置一般使用的空压机都采用油润滑，在空压机中空气被压缩，温度可升高到140~170℃，这时部分润滑油变成气态，加上吸入

7、空气中的水和灰尘，形成了水汽、油气、灰尘等混合杂质。如果将含有这些杂质的压缩空气供气动设备使用，将会产生极坏的影响。因此，在气动系统中设置除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置十分必要，介绍几种常用的气源净化装置。①后冷却器后冷却器一般安装在空压机的出口管路上，其作用是把空压机排出的压缩空气的温度由140～170℃降至40～50℃，使得其中大部分的水、油转化成液态，以便于排出。后冷却器一般采用水冷却法。②油水分离器油水分离器的作用是将经后冷却器降温析出的水滴、油滴等杂质从压缩空气中分离出来。③贮气罐

8、贮气罐的作用是消除压力波动，保证供气的连续性、稳定性；储存一定数量的压缩空气以备应急时使用；进一步分离压缩空气中的油分、水分。④干燥器经过以上净化处理的压缩空气已基本能满足一般气动系统的需求，但对于精密的气动装置和气动仪表用气，还需经过进一步的净化处理后才能使用。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中水、油和灰尘。9/1/2021（3）辅助元件①油雾器气动系统中的各种气阀、气缸、气马达等，其可动部分都需要润滑，但以压缩空气为动力的气动元件都是密封气室，不能用一般方法注油，只能以某种方法