自动机与生产线（第二版） 教学课件 作者 戚长政第4章 自动机的检测与控制装置.ppt

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1、自动机与自动线的设计原理本章要点自动机的循环图设计系统检测工具SiSoftwareSandra。本章难点使用3DMark系统测试工具对电脑系统测试。第4章自动机的检测与控制装置4.1概述（1）机械控制1．控制技术的种类及特点机械控制主要是由分配轴、凸轮、从动杆及一些调整环节所构成。（2）流体控制流体控制是利用流体的各种控制元件及装置，组成控制回路，进行自动控制。流体控制分为液压控制和气动控制两种:1、液压控制:液压传动与控制是以液压油作为工作介质，进行能量传递和控制的一种形式。2、气动控制技术是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质

2、，配合气动控制系统的主要气动元件，与机械、液压、电气（包含PLG控制器和微机）等部分或全部综合机构成的控制回路，使气动元件按生产工艺要求的工作状况，自动按设定的顺序或条件动作的一种自动化技术。4.1概述1．控制技术的种类及特点电气控制由电动机，各种低压电器（如接触器、继电器、电磁阀、行程开关等）和保护电器（如熔断丝、热继电器等），通过导线连接而组成。（3）电气控制（4）计算机控制（电子控制）计算机的微型化、高速、大内存、高性能，促进了工业自动化，导致了制造工业机电一体化变革，机电一体化技术已从早期的机械电子化变为机械微电子化和机械计算机化

3、。在控制过程中，微型计算机收集和分析处理信息，发出各种指令去指挥和控制系统运行，还提供多种人机接口，以便观测结果，监测运行状态和实现人对系统的控制和调整。4.1概述图2.2自动机的组成2．控制系统的构成4.1概述2．控制系统的构成（1）给定装置给定装置（亦称发令器）是人对机器下命令的装置，在自动设备中多以手动发讯和程序寄存器按预订顺序发讯两种方式出现。（2）检测装置检测装置是检测现场工作情况的装置，它如同人的视觉、听觉、触觉等器官，把现场工作情况以信息形式传给控制器（或称处理装置）。检测装置主要起以下监督作用：1）被加工的物品或工件的参数

4、，如强度、压力、流量、料位、色度、相对密度和成分等。2）工作机构参数，如位移行程、速度、加速度、工作时间和作用力大小等。3）运行综合条件，如强度、压力、流量、料位、色度、相对密度和成分等。4.1概述2．控制系统的构成（3）控制器使被控参数按某一规律变化的装置称为控制器。因此控制器是对给定指令和检测信号进行逻辑处理的装置，相当于人的大脑，并能给出处理结果的执行情况。控制器也称调节器、数据处理装置或运算装置等。（4）执行机构执行机构是根据执行指令的大小、方向、速度等要求，忠实地执行动作的机构，它好比人的手脚，在大脑中枢指令下完成各种动作。按运

5、动形式分，执行机构有直线式和回转式两种；按能源分，有电气式（直流、交流、脉冲）、液压式、气动式。对执行机构的要求，除能控制其输出力、速度、方向和位置外，还要求它工作时反应灵敏、动作可靠、性能稳定、结构简单、价格低廉。4.1概述3.控制系统的分类控制系统按其控制依据（或称控制原则）分为时间控制、行程控制和时间、行程混合控制三种类型。（1）时间控制时间控制系统具有中央控制器（即发令器、分配器）。指令集中从这里发出，故又称为集中式控制。图4.2所示为分配轴式中央控制器：1—电机2—传动带3—变速箱4—分配轴5、7—凸轮6—微动开关8—拨位销图4

6、.2分配轴式的中央控制器4.1概述3.控制系统的分类（1）时间控制如图4.3所示为用码盘控制的中央控制器。图4.3码盘式中央控制器1—码盘2—接收喷嘴3—信号喷嘴4—光电元件5—光源6—微电机4.1概述3.控制系统的分类（2）行程控制图4.5是按行程控制的电气原理图。图4.5行程控制的电气原理图按下动按钮K1后，部件Ⅰ开始运动。当部件Ⅰ运动到规定位置时，其上的挡块压下行程开关K2，部件Ⅱ开始运动，部件Ⅰ停止运动或快速退回。当部件Ⅱ运动到规定位置时，压下行程开关K3，部件Ⅲ开始运动，部件Ⅱ停止运动。如此类推，使各个部件获得顺序动作。4.1概

7、述3.控制系统的分类（2）行程控制如果工作循环较为复杂，用机械传动机构作为部件之间命令的传递，构造常比较复杂，甚至不可能。所以，在行程控制系统中很少采用机械控制系统。用得最多，也最方便的是电气的、电子的、气动的、液压的以及以上几种混合的控制系统。其控制原理可用如图4.6所示的方框图表示。图4.6行程程序控制原理方框图4.1概述3.控制系统的分类（3）时间、行程混合控制时间、行程混合控制，是指在一个工作程序中，部分节拍的执行元件是根据时序动作的，而另一部分是依据前一节拍动作的终端行程信号动作的。图4.7时间-行程混合控制框图4.2检测装置检

8、测装置中最重要的部分是传感器，各种控制程序都离不开传感器，因此应当熟知各种传感器的结构和原理。传感器的应用很广，品种极多，所以它也有很多种叫法，如变换器、一次仪表、换能器、受感器、敏感元件等。