機(jī)電一體化A型機(jī)電氣可拆裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)實(shí)訓(xùn)手冊(cè)

1、機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)a型機(jī)電氣可拆裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)（3周）訓(xùn) 練 手 冊(cè)姓 名班 級(jí)學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系培訓(xùn)安全注意事項(xiàng)！1 在電源斷開的情況下，接線；2 確認(rèn)設(shè)備的電源類型，按照要求連接電源；3 接線端子要接實(shí)、接牢；4 不能用濕手觸摸電氣設(shè)備；5 變頻器一定要在蓋上端子蓋以后才能接通輸入電源；6 注意設(shè)備中有些電器設(shè)備通電后發(fā)熱，請(qǐng)注意防止?fàn)C傷；7 設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，要遠(yuǎn)離機(jī)械手等活動(dòng)部件，以防撞傷等；8 培訓(xùn)過(guò)程中應(yīng)按照指導(dǎo)教師的要求完成培訓(xùn)任務(wù)，不要私自更改設(shè)備中的接線，特別是涉及交流電部分；9 實(shí)訓(xùn)中的工具、導(dǎo)線等，要收拾整齊。特別是在裝置通電、通氣狀態(tài)下，保持裝置上無(wú)雜物。

2、特別提示：在緊急狀態(tài)，按急停開關(guān)可以切斷裝置中的所有電源。以上安全要求，您已經(jīng)知曉，請(qǐng)簽字： 任務(wù)一、裝置性能認(rèn)識(shí)（0.5天）任務(wù)：按照已經(jīng)連接好的裝置，通電、通氣演示。根據(jù)裝置運(yùn)行情況，總結(jié)該裝置完成的主要功能（小組討論后，填寫）。任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：對(duì)機(jī)電一體化裝置有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，把握機(jī)電一體化裝置構(gòu)成的各個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)的作用。在裝置中能識(shí)別各個(gè)器件，初步了解器件在裝置中的作用。任務(wù)二、主要硬件分析（0.5天）該裝置是一個(gè)典型機(jī)電一體化裝置。一個(gè)較完善的機(jī)電控制系統(tǒng)，應(yīng)包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力部分、測(cè)試傳感部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分、控制及信息處理單元及接口，各要素和環(huán)節(jié)之間通過(guò)接口

3、相聯(lián)系。任務(wù)：結(jié)合背景知識(shí)，分析本裝置中的主要硬件類型。本裝置中控制裝置有： ；測(cè)試傳感裝置有： ；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有： ；機(jī)械本體： ；驅(qū)動(dòng)部分： ；動(dòng)力裝置： 。【背景知識(shí)】1. 機(jī)械本體 是系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品技術(shù)性能、水平和功能的提高，機(jī)械本體要在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面適應(yīng)產(chǎn)品高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀等要求。2. 動(dòng)力部分 這部分按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。用盡可能小的動(dòng)力輸入，獲得盡可能大的功能輸出，是機(jī)電一體化產(chǎn)品的顯著特征之一。3. 測(cè)試傳感部分 這部分對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中

4、所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，變成可識(shí)別信號(hào)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，其功能一般由專門的傳感器和儀表完成。4. 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)部件，一般采用機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu)。根據(jù)機(jī)電控制系統(tǒng)的匹配性要求，需要考慮改善性能，如提高剛性，減輕質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)組件化、標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化，提高系統(tǒng)整體可靠性等。5. 驅(qū)動(dòng)部分 這部分在控制信息作用下提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種動(dòng)作和功能。機(jī)電控制系統(tǒng)一方面要求驅(qū)動(dòng)的高效率和快速響應(yīng)特征，同時(shí)要求有較高的可靠性和對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。由于幾何尺寸土的

5、限制，要求動(dòng)作范圍狹窄，所以還需考慮維修和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、直流和交流伺服驅(qū)動(dòng)大量應(yīng)用于機(jī)電控制系統(tǒng)。6. 控制及信息處理單元 這部分將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信息和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行?？刂萍靶畔⑻幚韱卧话阌捎?jì)算機(jī)、可編程序控制器（即plc）、數(shù)控裝置以及邏輯電路、ad與da轉(zhuǎn)換、io（輸人m出）接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等組成。機(jī)電控制系統(tǒng)對(duì)控制和信息處理單元的基本要求是：提高信息處理速度、可靠性、增強(qiáng)抗干擾能力，以及完善系統(tǒng)自診斷功能，實(shí)現(xiàn)信息處理智能化和小型、

6、輕量、標(biāo)準(zhǔn)化等。7. 通信與接口 通信與接口是系統(tǒng)中各單元和環(huán)節(jié)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的聯(lián)接界面，其具有對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換、放大及傳遞的功能。由于接口的作用使各組成要素聯(lián)接成為一個(gè)有機(jī)整體，由控制和信息處理單元的預(yù)期信息導(dǎo)引，使各功能環(huán)節(jié)有目的地協(xié)調(diào)一致運(yùn)動(dòng)，從而形成機(jī)電控制系統(tǒng)工程。（有些時(shí)候?qū)?zhí)行結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)部分合稱為執(zhí)行裝置）任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：能夠熟練認(rèn)識(shí)設(shè)備的硬件及型號(hào)，掌握各個(gè)硬件設(shè)備在系統(tǒng)中的作用及其工作原理。任務(wù)三：硬件設(shè)備的認(rèn)識(shí)（1天）表1 氣動(dòng)元件設(shè)備清單序 號(hào)名 稱型 號(hào)數(shù) 量產(chǎn) 地1234567891011121314151617表2 控制系統(tǒng)設(shè)備清單序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備

7、注12345678910111213141516171819202122232425262728293031相關(guān)知識(shí)：1 單氣缸組件單氣缸組件由一個(gè)100行程的標(biāo)準(zhǔn)氣缸和附帶的兩個(gè)磁性開關(guān)、兩個(gè)單向截流閥等組成。其主要作用是將工件推進(jìn)移位100行程。磁性接近開關(guān)用于對(duì)其位置狀態(tài)作出檢測(cè)。單向截流閥用于調(diào)節(jié)用氣量的大小。2 導(dǎo)向管組件導(dǎo)向管組件由導(dǎo)向管和光電開關(guān)等組成。導(dǎo)向管由40 、10的有機(jī)玻璃制成，其主要作用是為工件提供定位推送通道，防止偏離。光電開關(guān)用于檢測(cè)工件是否到位。3 擺臂組件擺臂組件由大齒輪（z=45）、擺臂、內(nèi)徑6的彈簧等組成。其主要作用是對(duì)工件進(jìn)行180度圓周擺送，并在夾持口

8、完成對(duì)工件的彈性?shī)A持和碰撞釋放。4 限位柱組件限位柱組件由限位柱、微動(dòng)開關(guān)等組成。限位柱可對(duì)擺臂作強(qiáng)制限位，并作為微動(dòng)開關(guān)安裝的依托。微動(dòng)開關(guān)的作用是根據(jù)其通/斷信號(hào)判斷擺臂的位置狀態(tài)。5 電機(jī)組件電機(jī)組件主要由直流電機(jī)（dc24v，40rpm）及其軸上連接的小齒輪（z=16）組成。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)擺臂組件運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在本組件中帶動(dòng)小齒輪進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的運(yùn)行，進(jìn)而通過(guò)小齒輪嚙合擺臂組件的大齒輪實(shí)現(xiàn)擺送工件的功能。6 雙氣缸組件雙氣缸組件由100行程、45行程的兩標(biāo)準(zhǔn)氣缸及擺架、頂板等組成，且每個(gè)氣缸配有2個(gè)磁性接近開關(guān)對(duì)其位置狀態(tài)作出檢測(cè)，2個(gè)單向截流閥對(duì)其用氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。組件主要作用是當(dāng)擺臂夾持

9、口碰撞到頂板將工件釋放在擺架（托碗）后，依次完成100行程氣缸將工件推出； 45行程氣缸將工件提升；當(dāng)擺架（托碗）碰到滑道組件時(shí)，擺架傾斜將工件順滑道送出。7 滑道組件滑道組件主要由滑道和限位板組成。限位板用于調(diào)節(jié)滑道的傾斜角度，工件到達(dá)滑道后可順其滑行至初始點(diǎn)。8 指示燈組件指示燈組件供電電源為dc24v，裝設(shè)三節(jié)指示燈（紅、黃、綠三種顏色），可分別作為不同工作狀態(tài)的顯示。9 氣閥控制柱組件氣閥控制柱組件由支架、手動(dòng)閥、過(guò)濾減壓閥、電磁閥等組成。其主要作用是控制供氣氣源，手動(dòng)閥用于控制總氣路的通斷；過(guò)濾減壓閥用于調(diào)節(jié)用氣設(shè)備氣壓的大小；電磁閥接受程序指令用于控制對(duì)應(yīng)氣缸的工作狀態(tài)。10 pl

10、c組件本裝置控制設(shè)備選用西門子s7-200系列plc，供電采用ac220v電壓，輸出電壓為dc24v，i/o點(diǎn)數(shù)為24入16出11 輸入、輸出端子板組件輸入、輸出端子板采用德國(guó)wago的四層端子排，外形緊湊美觀、接線插拔便捷。本裝置中選用24位/16位兩段端子板，分別對(duì)應(yīng)系統(tǒng)中相應(yīng)的輸入/輸出點(diǎn)。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中將上、下兩層分別用于接入輸入/輸出設(shè)備信號(hào)和連接相對(duì)應(yīng)的plc輸入/輸出端子（、層縱向?qū)?yīng)的各點(diǎn)位經(jīng)底版印刷電路已連為一點(diǎn)）；中間兩層分別作為dc24v的電源24v+公共端和24v-公共端，（、層橫向各個(gè)點(diǎn)位經(jīng)底版印刷電路已分別連為一點(diǎn)）。12 繼電器組件本組件由2個(gè)繼電器（dc24v

11、 5a 4轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)）組成，主要作用是用于接受程序指令信號(hào)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)擺臂運(yùn)動(dòng)。13 斷路器組件斷路器組件由保護(hù)罩、斷路器、端子排等組成。斷路器作為本裝置的總電源進(jìn)線開關(guān)，外部引入的ac220v電源經(jīng)斷路器后接入電源端子板，再分配至各用電單元。14 穩(wěn)壓電源組件穩(wěn)壓電源將ac220v供電轉(zhuǎn)換為dc24v電源，并配有發(fā)光二極管進(jìn)行狀態(tài)顯示。在本裝置中主要用于為輸出設(shè)備提供dc24v供電電源。15 按鈕盒組件按鈕盒裝有各式按鈕，可根據(jù)不同要求用于啟動(dòng)、停止、復(fù)位、急停和選擇等各類功能。16 開關(guān)組件開關(guān)組件選用帶燈船形開關(guān)（雙刀雙投）。本裝置中用于為輸出設(shè)備提供dc24v電源的切投控制17

12、a型模塊 型模塊為機(jī)電氣a型實(shí)訓(xùn)臺(tái)的運(yùn)行工件，工件在本系統(tǒng)運(yùn)行中采用自循環(huán)的工作方式。任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：能夠熟練辨認(rèn)裝置中的氣動(dòng)器件名稱，能敘述器件的作用，會(huì)繪制氣動(dòng)控制回路，并能用仿真回路仿真其動(dòng)作。任務(wù)四：繪制裝置氣動(dòng)控制回路（1天）任務(wù)：按照裝置上氣動(dòng)元件布置情況，繪制氣動(dòng)控制回路，并仿真其動(dòng)作。 將用到的器件名稱填寫到下表氣源輔助元件氣動(dòng)控制元件氣動(dòng)執(zhí)行元件【背景知識(shí)】一、氣、液壓系統(tǒng)的構(gòu)成液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)主要由以下五部分組成。動(dòng)力元件 將原動(dòng)的機(jī)械輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能或氣壓能的裝置，如液壓泵和空氣壓縮機(jī)。執(zhí)行元件 它將液壓能或氣壓能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能的裝置，以驅(qū)動(dòng)工作部件。如缸、馬達(dá)等?？?/p>

13、制調(diào)節(jié)元件 控制調(diào)節(jié)元件是指各種閥類元件。他的作用是控制液壓或氣壓系統(tǒng)的壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作運(yùn)動(dòng)。如溢流閥、單向閥、換向閥等。輔助元件 液壓系統(tǒng)中指油箱、油管、管接頭、濾油器、壓力表等；在氣壓系統(tǒng)中指使壓縮空氣凈化、潤(rùn)滑、消聲以及元件連接需要的氣管、管接頭、過(guò)濾器等。工作介質(zhì) 液壓系統(tǒng)中指液壓油，多用礦物油；在氣動(dòng)系統(tǒng)中指空氣。二、氣源裝置氣源裝置通常包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)存裝置、冷卻裝置、凈化裝置等。實(shí)訓(xùn)裝置中將一體式壓縮機(jī)將壓縮空氣送到裝置上，裝置上通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)三聯(lián)件調(diào)整壓力和進(jìn)一步凈化壓縮空氣，供設(shè)備使用。圖4-1為三聯(lián)件外形圖，圖4-2為二聯(lián)件的外形圖。氣源三聯(lián)件

14、，包含過(guò)濾器、減壓閥和油霧器。而二聯(lián)件沒(méi)有油霧器。油霧器減壓閥過(guò)濾器壓力表圖4-2 氣動(dòng)二聯(lián)件的外觀及圖形符號(hào)調(diào)壓手柄壓力表過(guò)濾器減壓閥圖4-1 氣動(dòng)三聯(lián)件的外觀及圖形符號(hào)減壓閥 空壓機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力通常都高于氣動(dòng)設(shè)備和氣動(dòng)裝置所需的工作壓力，且壓力波動(dòng)也大。因而需要設(shè)置減壓閥來(lái)降壓。圖4-3為減壓閥實(shí)物和圖形符號(hào)。過(guò)濾器 過(guò)濾器分為一次過(guò)濾器和二次過(guò)濾器。在空壓機(jī)的入氣口處安裝有空氣過(guò)濾器，可減少進(jìn)入空壓機(jī)的灰塵量。空氣過(guò)濾器又稱為一次過(guò)濾器；二次過(guò)濾器又稱標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器，它的作用是進(jìn)一步濾除壓縮空氣中水分、油分和固態(tài)雜質(zhì)，以達(dá)到氣動(dòng)系統(tǒng)所要求的凈化程度。二次過(guò)濾器通常安裝在氣動(dòng)系統(tǒng)的入口

15、處。三聯(lián)件和二聯(lián)件上使用的是二次過(guò)濾器。圖4-4所示二次過(guò)濾器實(shí)物和圖形符號(hào)。圖4-5 油霧器實(shí)物和圖形符號(hào)圖4-3 減壓閥實(shí)物和圖形符號(hào)圖4-4二次過(guò)濾器實(shí)物和圖形符號(hào)油霧器 油霧器是一種特殊的注油裝置，其作用是使?jié)櫥挽F化后注入空氣流中，并隨空氣進(jìn)入需要潤(rùn)滑的部件，到達(dá)潤(rùn)滑的目的。圖4-5是油霧器實(shí)物和圖形符號(hào)。三、氣動(dòng)執(zhí)行元件氣動(dòng)執(zhí)行元件是將氣壓系統(tǒng)中的壓力能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)外部工作部件。常用的執(zhí)行元件包括氣壓缸和氣壓馬達(dá)。氣壓缸有多種形式，分類方法也很多，常用的有以下幾種形式。按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向，可分為單作用氣缸和雙作用氣缸；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式氣缸、葉片式氣缸、薄

16、膜式氣缸、氣液阻尼缸等；按安裝方式可分為耳座式、法蘭式、軸銷式和凸緣式；按照活塞桿情況又有無(wú)桿缸、單桿缸、雙桿缸等；1單作用活塞缸圖4-6 單作用氣缸實(shí)物及圖形符號(hào)（a）帶磁環(huán)短行程型（b）扁平型(c)符號(hào)單作用氣缸是指壓縮空氣僅在一端進(jìn)氣，并推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，而活塞的返回則是借助于其他外力，如重力、彈簧等。活塞上可以帶磁環(huán)，以便于對(duì)活塞位置檢測(cè)。單作用氣缸實(shí)物及圖形符號(hào)如圖4-6所示。單作用氣缸采用單邊進(jìn)氣，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗氣量?。坏捎脧椈蓮?fù)位，使壓縮空氣中的一部分能量用來(lái)克服彈簧的反力，減少了活塞桿的輸出力；缸內(nèi)安裝了彈簧而減小了空間，縮短了活塞的有效行程；而隨著彈簧的變形，活塞桿的推力和運(yùn)

17、動(dòng)速度在行程中不相同。2雙作用氣缸圖4-7 雙作用氣缸實(shí)物及圖形符號(hào)雙作用氣缸兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都是通過(guò)氣壓傳動(dòng)進(jìn)行。在壓縮空氣作用下，雙作用氣缸活塞桿既可以伸出，也可以縮回。若氣缸活塞上帶磁環(huán)，可用于驅(qū)動(dòng)磁感應(yīng)傳感器動(dòng)作。部分雙作用氣缸實(shí)物及圖形符號(hào)如圖4-7所示。3擺動(dòng)缸擺動(dòng)氣缸是一種在小于360角度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件。它將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，輸出力矩是使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)。擺動(dòng)氣缸按結(jié)構(gòu)特征分為葉片式、齒輪齒條式等。圖4-8 葉片式 擺動(dòng)氣缸實(shí)物及圖形符號(hào)可調(diào)止動(dòng)裝置葉片式氣缸 圖4-8為一款葉片擺動(dòng)氣缸實(shí)物與圖形符號(hào)。葉片式擺動(dòng)氣缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出力矩大。在擺動(dòng)氣缸中，旋

18、轉(zhuǎn)葉片將壓力傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上?？烧{(diào)止動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)葉片相互獨(dú)立，從而使得擋塊可以限制擺動(dòng)角度大小。在終端位置，彈性緩沖環(huán)可對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖。葉片式擺動(dòng)氣缸常用于工件的翻轉(zhuǎn)、分類、夾緊等，也用作氣動(dòng)機(jī)械手的腕關(guān)節(jié)部件，用途十分廣泛。齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸 圖4-9(a)所示為齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸實(shí)物，圖4-9(b)所示為齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸結(jié)構(gòu)。齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸由齒輪、齒條、活塞、緩沖裝置、缸蓋和缸體等組成。齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸行程終端位置可調(diào)，且在終端有可調(diào)緩沖裝置，緩沖大小與氣缸擺動(dòng)角度無(wú)關(guān)。在活塞上裝有一個(gè)永久磁環(huán)，行程開關(guān)可安裝在缸體上的安裝溝槽中。齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸通過(guò)一個(gè)可補(bǔ)償磨損的齒輪齒條將活塞

19、的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；钊蛔魍鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，摩擦損失小，齒輪的效率高。(a) 齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸實(shí)物圖(b) 齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸結(jié)構(gòu)圖1-緩沖節(jié)流閥；2-端蓋；3-缸體；4-緩沖柱塞；5-齒輪；6-齒條；7-活塞圖4-9 齒輪齒條擺動(dòng)氣缸三、控制元件與速度控制在氣、液壓系統(tǒng)中要用控制元件控制氣、液壓系統(tǒng)的介質(zhì)流動(dòng)方向、流量大小和系統(tǒng)的壓力等。這些控制元件在氣、液壓系統(tǒng)中被稱為氣動(dòng)控制閥、液壓控制閥。分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。1 換向閥換向閥是利用閥芯的位置變動(dòng)，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、斷開或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。（1）換向閥的分類換向閥的

20、分類見表4-1所示。表4-1 換向閥的分類分類方式形 式按閥芯運(yùn)動(dòng)方式按閥的工作位置數(shù)按閥的通路數(shù)按閥的操縱方式按閥的安裝方式滑閥、錐閥、轉(zhuǎn)閥二位閥、三位閥、四位閥二通、三通、四通、五通人力、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液（氣）動(dòng)、電液（氣）動(dòng)管式、板式、法蘭式常用閥的通路數(shù)與圖形符號(hào)見表4-2。表4-2 換向閥的通路數(shù)與圖形符號(hào)名稱二通三通四通五通符號(hào)常斷常通常用的不同工作位數(shù)和通路數(shù)組合的換向閥如表4-3所示。表4-3 不同工作位數(shù)和通路數(shù)組合的換向閥名稱圖形符號(hào)名稱圖形符號(hào)二位二通二位五通二位三通三位四通二位四通三位五通按照閥換向外力形式，有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁、氣動(dòng)、電氣動(dòng)等，其符號(hào)見表4-4。表4-4

21、換向閥常用控制方式符號(hào)手動(dòng)機(jī)動(dòng)電磁控制氣壓控制氣壓先導(dǎo)控制電氣控制2 流量控制圖4-10為節(jié)流閥和單向節(jié)流閥符號(hào)流量控制閥是通過(guò)改變閥口流通面積來(lái)改變閥口的流量，從而控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的控制閥。節(jié)流閥分為普通節(jié)流閥和單向節(jié)流閥兩種類型。氣動(dòng)控制回路多采用節(jié)流調(diào)速方式，采用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速和排氣節(jié)流調(diào)速。圖5-11為雙作用缸的速度控制方式。兩圖中（a）為活塞桿伸出調(diào)速，采用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速；（b）活塞桿縮回調(diào)速，采用排氣節(jié)流調(diào)速。（c）伸出與縮回雙向調(diào)速，圖4-11（c）為雙向排氣節(jié)流調(diào)速，節(jié)流元件用單向節(jié)流閥，安裝在氣缸與控制閥之間。圖5-11（d）也為活塞桿伸出和縮回雙向進(jìn)行速度控制，采用排氣節(jié)流

22、控制方式。節(jié)流元件用排氣消聲節(jié)流閥，安裝在控制閥的排氣口。（a）（b）（c）（d）圖4-11 雙作用氣缸速度控制回路（a）進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速和排氣節(jié)流調(diào)速的比較：進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速對(duì)供氣進(jìn)行節(jié)流控制，活塞桿上最微小的負(fù)載波動(dòng)（例如當(dāng)通過(guò)行程開關(guān)時(shí)），都將會(huì)導(dǎo)致進(jìn)給速度的明顯變化，進(jìn)氣節(jié)流控制方式適用于單作用或小容積氣缸的情況；排氣節(jié)流方式從根本上可以改善氣缸進(jìn)給性能，從而獲得更好的速度穩(wěn)定性和動(dòng)作可靠性。排氣節(jié)流控制方式適用于雙作用氣缸的情況。根據(jù)背景知識(shí)在下列區(qū)域中繪制裝置的氣動(dòng)控制回路。任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：能夠找到汽缸上的傳感器，并了解傳感器的作用。能夠?qū)鈩?dòng)器件與plc連接，會(huì)編制其控制梯形圖，會(huì)下載并能

23、運(yùn)行調(diào)試。任務(wù)五：開關(guān)傳感器的認(rèn)識(shí)及plc控制1#汽缸（1天）任務(wù)：完成裝置接線，并用plc控制1#汽缸的動(dòng)作。具體動(dòng)作要求：將工件放在初始位置，由安裝在導(dǎo)向管組件上的光電開關(guān)對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)出信號(hào)；當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕（或經(jīng)1秒）后啟動(dòng)1#缸電磁閥，將工件推送至擺臂組件的夾持口上；再按下啟動(dòng)按鈕或經(jīng)10秒后使1#氣缸復(fù)位。在上述動(dòng)作進(jìn)行時(shí)，當(dāng)按下停止按鈕或急停按鈕時(shí)，所有動(dòng)作立即停止。分析：查找氣缸上安裝的傳感器，程序編制以時(shí)間為條件完成順序動(dòng)作。程序可以采用步進(jìn)指令來(lái)表示動(dòng)作過(guò)程，也可以采用一般指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。裝置按照以下要求連接輸出點(diǎn)輸出編號(hào)輸入點(diǎn)說(shuō)明輸入編號(hào)1#氣缸電磁閥啟動(dòng)按鈕停止按鈕急停按鈕

24、1#氣缸復(fù)位1#氣缸至位初始工件檢測(cè)任務(wù)plc梯形圖：程序調(diào)試和運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法填寫下表。現(xiàn)象原因與解決方法【背景知識(shí)】1開關(guān)類傳感器的種類開關(guān)類傳感器按照原理分類如表5-1所示。接近開關(guān)又稱為無(wú)觸點(diǎn)行程開關(guān)，它能在一定距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢測(cè)有無(wú)物體靠近。當(dāng)物體與其設(shè)定距離時(shí)，就發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)，而不像機(jī)械式的行程開關(guān)需要施加機(jī)械力。接近開關(guān)是指利用電磁、電感、電容原理進(jìn)行檢測(cè)的一類開關(guān)類傳感器。而光電傳感器、微波和超聲波傳感器等，由于檢測(cè)距離可達(dá)幾米甚至幾十米，所以把他們歸入電子開關(guān)系列。表5-1 開關(guān)類傳感器按照工作原理分類表大類小類參考照片主要特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合行程開關(guān)限位

25、開關(guān)行程開關(guān)是一種無(wú)源開關(guān)，其工作不需要電源，但必須依靠外力，即在外力作用下使觸點(diǎn)發(fā)生變化，因此，這一類開關(guān)一般都是接觸式的。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。但需要外力作用，觸點(diǎn)損耗大，壽命短。嚴(yán)格意義上，行程開關(guān)不屬于傳感器范疇微動(dòng)開關(guān)較限位開關(guān)行程短、體積小，一般是一組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn),用于受力較小的場(chǎng)合微動(dòng)開關(guān)接近開關(guān)電感式利用電渦流原理制成的新型非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)金屬物體，但有效檢測(cè)距離非常近。不同金屬的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同，因此，有效距離也不同。相同金屬的表面情況不一樣，有效距離也不同。電容式利用變介電常數(shù)電容傳感器原理制成的非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)固、液體物體，有效距離較電感式遠(yuǎn)。金屬有較的檢

26、測(cè)距離，非金屬固體相對(duì)有效距離近?；魻柺礁鶕?jù)霍爾效應(yīng)原理制成的新型非接觸式開關(guān)元件。具有靈敏度高，定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但只能檢測(cè)強(qiáng)磁性物體干簧管式又稱舌簧管開關(guān)，利用電磁力對(duì)電極吸引原理制成的非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)強(qiáng)磁性物體，有效檢測(cè)距離較近，在液壓、氣壓缸上用于檢測(cè)活塞位置電子開關(guān)光電式投光器發(fā)出的光線被物體阻斷或反射，受光器根據(jù)是否能接受到光來(lái)判斷是否有物體。光電開關(guān)應(yīng)用最廣泛，具有有效距離遠(yuǎn)，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。光纖式的光電開關(guān)具有安裝靈活，適宜復(fù)雜環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。但在灰塵多的環(huán)境，要保持投光器和受光器的潔凈超聲波式超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，接受器根據(jù)接受到的聲波情況判斷物體是否存在。超聲波開關(guān)檢測(cè)

27、距離遠(yuǎn)，受環(huán)境影響小。但近距離檢測(cè)無(wú)效2開關(guān)類傳感器接線開關(guān)類傳感器有兩種供電形式：交流供電和直流供電。開關(guān)類傳感器輸出多有npn、pnp型晶體管輸出，輸出狀態(tài)有常開和常閉兩種形式。開關(guān)類傳感器有二線制、三線制和四線制接線方式。連接導(dǎo)線多用pvc外皮，pvc芯線，芯線顏色多為棕(bn)、黑(bk)、藍(lán)(bu)、黃(ye)。不同類型的傳感器有不同的接線方式見表5-2。表5-2 開關(guān)類傳感器主要接線示意圖線制npn輸出pnp輸出直流三線制直流四線制二 線 制交流二線制直流二線制任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：能夠掌握直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)接線，能夠熟練的與plc連接，編寫相應(yīng)動(dòng)作的程序。任務(wù)六：搖臂擺動(dòng)控制（1天）任務(wù)：控

28、制電機(jī)實(shí)現(xiàn)以下動(dòng)作。1 當(dāng)1#氣缸發(fā)出至位信號(hào)后1#缸電磁閥失電使氣缸回縮歸位，1秒后，搖臂擺動(dòng)繼電器得電，啟動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)執(zhí)行放件動(dòng)作，即將工件擺送至雙氣缸組件的托碗上。2 當(dāng)1#氣缸復(fù)位且擺臂至位后發(fā)出信號(hào)，搖臂擺動(dòng)繼電器失電，1秒后搖臂返回繼電器得電啟動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行返回動(dòng)作。裝置按照以下要求連接輸出點(diǎn)輸出編號(hào)輸入點(diǎn)說(shuō)明輸入編號(hào)搖臂擺動(dòng)控制啟動(dòng)按鈕搖臂返回控制停止按鈕急停按鈕搖臂復(fù)位搖臂至位3 繪制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣圖。 任務(wù)plc梯形圖：程序調(diào)試和運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法填寫下表?，F(xiàn)象原因與解決方法搖臂電機(jī)控制電氣原理任務(wù)七、2#氣缸、3#氣缸運(yùn)動(dòng)控制程序（1天）任務(wù)描述:1、 當(dāng)搖臂返回后微

29、動(dòng)開關(guān)發(fā)出信號(hào)， 2#氣缸電磁閥得電伸出，執(zhí)行持工件推出動(dòng)作。2、 當(dāng)2#氣缸推出至位發(fā)出信號(hào)1秒后， 3#氣缸電磁閥得電提升。3#缸上連接的托碗撞擊滑道組件使之發(fā)生傾斜，工件順滑道送至導(dǎo)向管組件的初始位。3、 當(dāng)3#氣缸至位發(fā)出信號(hào)2秒后， 3#缸電磁閥失電使氣缸降落歸位。4、 當(dāng)3#氣缸下落復(fù)位后發(fā)出信號(hào)，延時(shí)1秒后，2#缸電磁閥失電使2#氣缸執(zhí)行回縮動(dòng)作。5、當(dāng)2#氣缸回縮歸位后系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。裝置按照以下要求連接輸出點(diǎn)輸出編號(hào)輸入點(diǎn)說(shuō)明輸入編號(hào)2#氣缸復(fù)位啟動(dòng)按鈕2#氣缸至位停止按鈕3#氣缸復(fù)位急停按鈕3#氣缸至位2#氣缸控制3#氣缸控制任務(wù)plc梯形圖：程序調(diào)試和運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法填寫下表?，F(xiàn)象原因與解決方法任務(wù)八、指示燈控制程序（1天）任務(wù)描述:綠色指示燈顯示工作狀態(tài)（系統(tǒng)運(yùn)行中）紅色指示燈顯示工作狀態(tài)（系統(tǒng)停止中）黃色指示燈顯示工作狀態(tài)（系統(tǒng)準(zhǔn)備中）復(fù)位指示燈全部熄滅裝置按照以下要求連接輸出點(diǎn)輸出編號(hào)輸入點(diǎn)說(shuō)明輸入編號(hào)綠色指示燈啟動(dòng)按鈕紅色指示燈停止按鈕黃色指示燈急停按鈕復(fù)位按鈕任務(wù)plc梯形圖：程序調(diào)試和運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法填寫下表。現(xiàn)象原因與解決方法任務(wù)九、實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合運(yùn)動(dòng)控制程序（7天）任務(wù)描述：一、初始狀態(tài)： 電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；擺臂處于原位（擺臂左側(cè)限位柱組件上微動(dòng)開關(guān)受壓）；1#、2#氣缸均處于收回位；3#氣