气动系统行程程序控制设计.ppt

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1、第七章气动系统设计7.1程序控制系统7.1.1程序控制的分类程序控制系统是工业生产领域，也是气动装置中广泛应用的一种控制系统。程序控制是根据生产过程中的物理量，例如位移、时间、压力、温度等的变化，使被控对象的各执行元件按照预先给定的程序或条件有序协调地工作。按发信装置和控制信号不同，简单程序制可分为时间程序控制、行程程序控制、混合程序控制。时间程序控制时间程序控制是指各执行元件的动作顺序按时间顺序进行的一种自动控制方式。时间信号通过控制线路，按一定的时间间隔分配给相应的执行元件，令其产生有顺序的动作，它是一种开

2、环的控制系统。图所示为时间程序控制方框图。行程程序控制行程程序控制一般是一个闭环程序控制系统，如图所示。它是前一个执行元件动作完成并发出信号后，才允许下一个动作进行的一种自动控制方式。执行元件执行某一动作后，有程序发生器发出信号，此信号输入逻辑控制回路，由其做出逻辑运算发出有关执行信号，指挥执行元件完成下一步动作，此动作完成后，发出新的信号，直到完成运动的控制为止。行程程序控制系统包括行程发信装置、执行元件、程序控制回路和动力源等部分。行程程序控制的优点是结构简单，维护容易，动作稳定，特别是当程序运行中某节拍出

3、现故障时，整个程序动作就停止而实现自动保护。因此，行程程序控制方式在气动系统中被广泛采用。混合程序控制混合程序控制通常是在行程程序控制系统中包含了一些时间信号，实质上是把时间信号看作行程信号处理的一种行程程序控制。7.1.2行程程序控制回路的设计方法1.试凑法利用一些基本回路、常用回路试凑组成控制回路，然后分析是否满足要求。2.逻辑设计法逻辑运算法：应用布尔代数进行简化，但对复杂回路不容易达到最佳效果图解法：利用逻辑代数的特性,将复杂的计算用图解的方法表示出来,如信号—动作状态线图法（简称X—D线图法）、卡诺图

4、法.快速消障法：在图解法基础上，省去一些过程快速设计.计算机辅助逻辑综合法：对于复杂的多变量的设计借助计算机设计采用进步控制回路或程序器：此方法改变回路程序迅速，适应性好，机动性强，但成本高。3.分组供气法在控制回路中增加若干控制元件对行程阀采取分组供气。如产生障碍即可切断障碍信号的气源,防止障碍的产生。X—D线图法直观、简便，是一种常用的设计方法，因此仅介绍此种方法。7.2多缸单往复行程程序控制回路在给定的行程程序一次循环过程中，系统中各执行元件只作一次往复运动的系统称为单往复行程程序控制系统。多缸多往复行程

5、程序是指程序运行一个循环中，至少有一个气动缸作一次以上的往复运动。7.2.1X—D线图法设计步骤X—D线图法是一种图解法，它可以把各个信号的存在状态和气动执行元件工作状态较清楚地用图线表出来，从图中能分析出障碍信号的存在状态，以及消除信号障碍各种可能性。步骤如下：（一）、根据生产自动化的工艺要求，编制工作程序；（二）、根据行程程序绘制X-D状态线图。（三）、由X-D状态线图判别障碍信号，并消除障碍信号；（四）、绘制逻辑原理图（五)、气动回路原理图7.2.2X—D线图法常用的符号1.用大写A、B、C等表示气缸，用

6、下标1和0分别表示气缸的伸出和缩回，如A1表示气缸A伸出，A0表示A缸回缩。2.用带下标的a1、a0等分别表示与A1、A0等相对应的机控阀及其输出信号。如a1表示气缸活塞杆伸出终端位置的行程阀和其所发出的信号。3.控制气缸对应的主控阀也用相对应的控制气缸的文字符号表示。4.经过逻辑处理而排除障碍后的执行信号在右上角加“*”号，如a*,不加表示原始信号。5.在工作程序图中，“”箭头指向表示控制顺序，“”表示信号（或行程阀）b0控制缸A的伸出。7.2.3X—D线图法介绍工业应用装置中的送料机构：用A、B两个气缸将工

7、件从料仓中传递到滑槽。按下按钮，气缸A伸出，将工件从料仓推出，等待气缸B将其推入输送滑槽。工件传递到位后，A缸回缩，接着B缸回缩。（一）、根据生产自动化的工艺要求，编制工作程序。工作程序是：给定启动信号，送料气缸A伸出，送料气缸B伸出后，然后送料气缸A退回，最后送料气缸B退回。（二）、根据事先给定的行程程序绘制X-D状态线图1.画方格图1)由左至右画方格，并在方格的顶上依次填上序号1234……等。在序号下面填上相应的动作状态A1B1A0B0，在最右边留一栏作为“执行信号表达式”（简写为执行信号）。2)在方格图最

8、左边纵栏又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、……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状态。例如：a0(A1)表示控制A1动作的信号是a0；a1(B1)表控制B1动作的信号是a1等等3)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。2.画动作（D线）用横向粗实线画出各执行元件的动作状态线。动