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        基于輔助閥消障的抬升裝置氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2016-06-02 03:09:56無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校王雪嬌
        電子世界 2016年9期

        無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 王雪嬌

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        基于輔助閥消障的抬升裝置氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 王雪嬌

        【摘要】大部分行程程序控制回路的控制信號(hào)之間,都存在著各種形式的干擾,這些信號(hào)稱為障礙信號(hào),會(huì)使回路無(wú)法正常工作。行程程序控制回路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是要找出這種障礙信號(hào)并設(shè)法排除它們。本文以抬升裝置氣動(dòng)系統(tǒng)為例,采用輔助閥消除障礙信號(hào)。

        【關(guān)鍵詞】抬升裝置;氣動(dòng)系統(tǒng);輔助閥消障;控制回路設(shè)計(jì)

        1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能介紹

        如圖1所示,利用兩個(gè)氣缸把已經(jīng)裝箱打包完成的紙箱從自動(dòng)生產(chǎn)線上取下。通過一個(gè)按鈕控制1A1氣缸活塞伸出,將紙箱抬升到2A1氣缸的前方;到位后,2A1氣缸活塞桿伸出,將紙箱推入滑槽;完成后,2A1氣缸活塞桿先縮回;回縮到位后,1A1氣缸活塞桿縮回,一個(gè)工作過程完成。為防止紙箱破損,應(yīng)對(duì)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

        圖1 抬升裝置示意圖

        2 位移步驟圖

        繪制位移步驟圖如圖2所示。

        圖2 位移步驟圖

        3 程序框圖

        行程程序可用程序框圖來表示氣缸的動(dòng)作順序。程序框圖如圖3所示。

        圖3 程序框圖

        用字母方式可簡(jiǎn)化如圖4所示。

        圖4 程序框圖簡(jiǎn)圖

        4 行程程序控制回路的信號(hào)障礙問題

        4.1 障礙信號(hào)的分類

        障礙信號(hào)定義:大部分行程程序控制回路的控制信號(hào)之間,都存在著各種形式的干擾,這些信號(hào)稱為障礙信號(hào),會(huì)使回路無(wú)法正常工作。

        在氣動(dòng)行程程序控制回路中障礙信號(hào)主要有I型障礙信號(hào)和II型障礙信號(hào)兩種。

        ● 型障礙信號(hào)一個(gè)行程程序控制回路在一個(gè)工作過程中每個(gè)

        氣缸只作一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為單往復(fù)行程程序控制回路,在單往復(fù)程序中,若在某個(gè)主控閥的兩個(gè)控制口上同時(shí)存在兩個(gè)相互矛盾的控制信號(hào),則稱為該障礙信號(hào)為I型障礙信號(hào)。

        ● II型障礙信號(hào) 在一個(gè)工作過程中至少有一個(gè)氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)

        兩次或兩次以上,稱為多往復(fù)行程程序控制回路。在這種回路中,如果存在一個(gè)控制信號(hào)多次出現(xiàn)來控制不同動(dòng)作,或分別控制同一個(gè)氣缸的兩個(gè)相反動(dòng)作,這個(gè)信號(hào)就是II型障礙信號(hào)。

        我們?cè)谶@里只討論I型障礙信號(hào)的分析判斷和排除。

        圖6 抬升裝置氣動(dòng)控制回路圖

        4.2 障礙信號(hào)的分析

        行程程序控制回路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是要找出這種障礙信號(hào)并設(shè)法排除它們。最常用的判別的方法為X-D狀態(tài)圖法。

        (1)X-D狀態(tài)圖法中的符號(hào)規(guī)定

        在使用X-D狀態(tài)圖法進(jìn)行障礙信號(hào)的分析判斷時(shí),為了方便,對(duì)回路中所用元件的標(biāo)號(hào)有以下規(guī)定。

        ● 大寫字母A、B、C、D等表示氣缸

        下標(biāo)“1”——活塞桿伸出;下標(biāo)“0”——活塞桿退回

        ● 小寫字母a、b、c、d等表示行程閥發(fā)出的信號(hào)

        下標(biāo)“1”——活塞桿伸出到位所發(fā)的信號(hào)

        下標(biāo)“0”——活塞桿退回到位所發(fā)的信號(hào)

        4.3 輔助閥消障法

        若在現(xiàn)有回路中找不到可用來與障礙信號(hào)構(gòu)成邏輯回路的原始信號(hào)時(shí),可采用增加輔助閥的方法來排除障礙。輔助閥一般為雙氣控二位三通換向閥或二位五通換向閥。利用輔助閥的輸出信號(hào)作為制約信號(hào),通過和障礙信號(hào)的邏輯“與”來排除障礙段。

        按照輔助閥法設(shè)計(jì)抬升裝置輔助信號(hào)并畫出相應(yīng)執(zhí)行信號(hào)如圖6所示。

        5 控制回路設(shè)計(jì)

        根據(jù)所設(shè)計(jì)信號(hào)畫出回路圖如圖6所示。

        6 結(jié)論

        對(duì)于行程程序控制回路的控制信號(hào)之間存在干擾,使回路無(wú)法正常工作的問題。以工程中常見的抬升裝置為例,通過繪制X-D圖分析障礙信號(hào),采用輔助閥消障法消除干擾,并設(shè)計(jì)了氣動(dòng)控制回路,實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

        參考文獻(xiàn)

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