【文章內(nèi)容簡介】 失遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，因此與液壓傳動(dòng)相比氣壓傳動(dòng)更宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)和控制； 3） 使用維護(hù)方便。由于氣壓傳動(dòng)工作壓力低，元件的材料性能和制造精度低，結(jié)構(gòu)簡單，因此價(jià)格 較低。同時(shí)維護(hù)簡單，使用安全； 4） 傳動(dòng)與控制響應(yīng)快； 5） 適應(yīng)工作環(huán)境能力強(qiáng)。氣動(dòng)元件可以根據(jù)不同場合，選用相應(yīng)材料，使元件能夠在惡劣的環(huán)境下（易燃、易爆、強(qiáng)磁、粉塵、強(qiáng)震動(dòng)、強(qiáng)腐蝕等）進(jìn)行正常工作。 氣壓傳動(dòng)由氣源裝置、氣動(dòng)輔件、氣動(dòng)執(zhí)行元件、氣動(dòng)控制閥、氣動(dòng)邏輯元件、氣動(dòng)儀表組成。驅(qū)動(dòng)工作的動(dòng)力是由氣源裝置提供的，氣源裝置的主體式空氣壓縮機(jī)，由于空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣所含的雜質(zhì)比較多，因而不能直接提供給設(shè)備，因此一般氣源裝置還包括空氣凈化裝置，同時(shí)設(shè)備使用時(shí)一般也使用空氣凈化裝置進(jìn)一步凈化壓縮空氣。該焊機(jī)工作時(shí)需要有兩個(gè)焊槍的分別進(jìn)給，和工件的壓緊，考慮到減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率，采用 PLC 控制電磁換向閥來實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，控制精度高。下圖 41所示的氣動(dòng)原理圖就可以實(shí)現(xiàn)該功能。 13 圖 41 系統(tǒng)中有主要用到的控制元件有： (1）單控兩位五通電磁閥 （ YA2 YA3 YA4） ,單控二位 3 通電磁換向閥（ YA1） (2）雙作用式普通氣缸 (3）氣動(dòng)三聯(lián)件 電磁閥動(dòng)作順序表 41 動(dòng)作 YA1 YA2 YA3 YA4 初始狀態(tài) 復(fù)位 + 定位 + + 夾緊輪盤 + + + 焊槍伸出 + + + + 焊槍縮回 + + 松開工件 + 根據(jù)氣缸工作氣壓和電路的布置選取 24V的直流電磁換向閥比較合適，具體可選型號如下表 42 14 表 42 選擇 4v21006 DC24v 比較合適 。 第二節(jié) 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器 一、 步進(jìn)電機(jī)的選擇 在焊接過程中，要求工件旋轉(zhuǎn)，因?yàn)椴捎秒p焊槍焊接，且焊接收尾處要超出23cm，所以要控制工件旋轉(zhuǎn) 180+X 度（ X 的大小根據(jù)軸套具體的直徑而設(shè)定），步進(jìn)電機(jī)控制方便精度也高。 15 步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作 ，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、 功率 驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn) 電機(jī) 卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì) 算機(jī)等許多專業(yè)知識。 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一 , 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（即步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 參照其他專用機(jī)器的傳動(dòng) 選用三相混合式 FHB31115 型步進(jìn)電機(jī)比較合適具體參數(shù)如下圖 42，采用三相 三 拍的工作方式： 。 16 圖 42 二、 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 根據(jù)選用的步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)給出相應(yīng)的適配驅(qū)動(dòng)器，如圖 22所示選擇 HBQ30722A，該驅(qū)動(dòng)器的接線示意圖如圖 43所示，具體的實(shí)際接線將在電路圖做具體描繪。 圖 43 17 第三節(jié) 斷路器 根據(jù)新華電器集團(tuán)有限公司產(chǎn)品選型資料 ，選擇型號為： C65N 3P D50A 施耐德小型低壓斷路器 2臺 規(guī)格 3P 額定電流 50A 滅弧方式 :真空斷路器 NSE160N 4P160 施耐德電路總斷路器 1臺 規(guī)格 4P 額定電流 160A 滅弧方式 :真空斷路器 施耐德系列斷路器，適用于交流 50Hz或 60Hz, 額定電壓單相 220V，三相 380V及以下額定電流 163A 的電路中，具有漏電、過載、短路等保護(hù)功能。當(dāng)有 人觸電或電路泄漏超過規(guī)定值時(shí)，漏電斷路器能在 內(nèi)自動(dòng)斷開電源保障人身安全和防止設(shè)備損失。 本產(chǎn)品體積小 、重量輕、部件通用性強(qiáng)，外型美觀，導(dǎo)軌 安裝，使用方便。本產(chǎn)品適用于工業(yè)、商業(yè)、高層建筑和民用 住宅等各種場所，產(chǎn)品符合 GB68299 IEC8989 IEC755 標(biāo)準(zhǔn)。 第四節(jié) 開關(guān)電源 選擇型號： S82H3324（歐姆龍） 數(shù)量： 1 個(gè) 容量： 150W； 輸入電壓： 220V； 輸出電壓 /電流： 24V/ 特點(diǎn)： ?全面采用高溫電解電容，確保系統(tǒng) 長壽命高可靠性。 ?能量分散系統(tǒng)設(shè)計(jì)，印刷線路板受。 外部壓力降低到極限。 ?采用高級環(huán)氧線 路板，強(qiáng)度、耐濕性高。 ?接線端子臺吸能構(gòu)造，撞擊保護(hù)等級高。 18 第五節(jié) 接近開關(guān) 型號： SMTSO8KLED24150855 數(shù)量： 3 個(gè) 輸如電壓： DC24V 輸出電流能達(dá) 100mA 焊接屏蔽式行程開關(guān)與電感式行程 開關(guān) SMT 工作方 式相同，但他有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)行程開關(guān)檢測到變磁場 時(shí)，開關(guān)信號會(huì)被凍結(jié)這防止了焊接操作期間，不正 確的開關(guān)動(dòng)作， SMTSO 行程開關(guān)用于焊接機(jī)械，焊接 操作會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的變換磁場。對普通接近開關(guān)的干 擾很大，會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。所以此類型的接近開關(guān)是 最佳選擇。 特點(diǎn)： ?種類豐富 ,可根據(jù)條件選擇最佳型號。 ?帶有 LED 指示燈，可以顯示開關(guān)狀態(tài)。 ?耐熱，焊接屏蔽，耐腐蝕 。 ?不受周圍金屬的影響。 第六節(jié) 壓力開關(guān) 型號： SNS120 數(shù)量： 1 個(gè) 輸入電壓： DC24V 調(diào)整范圍最高為 2MPa 特點(diǎn)： ?多點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)換功能 ?采用“單刀雙擲”觸點(diǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?新穎的微動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)，保證了可靠的轉(zhuǎn)換功能 ?手動(dòng)控制不需要任何工具即可進(jìn)行電觸點(diǎn)功能試驗(yàn) ?靈巧的安裝板，可適用于不同的安裝場合 19 第七節(jié) 熱繼電器 型號： K8ABPA2 數(shù)量： 2 臺 模式：三相三線模式 AC380V 時(shí)間誤差：設(shè)定值的177。 10％（最小誤差： 50ms） 機(jī)械壽命： 1000 萬次 電氣壽命： 5萬次 第八節(jié) 電流傳感器 型號 LHB300A 直流電流 傳感器 /變送器 輸入電流： 20A/50A/100A/150A/200A/300A （具體輸入額定值用戶可指定 輸出： DC0~5V/4~20mA 供電： +12V/+24V 精度： %? 孔徑： mm20? 線性度： %? 工作溫度： CC Oo 80~40 ?? 第五章 PLC 控制設(shè)計(jì) 第一節(jié) 選用可編程控制器的優(yōu)點(diǎn) 生產(chǎn)過程控制用微機(jī)通常有單板機(jī)及單片機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè) PC控制機(jī)、 STD總線控制系統(tǒng)和可編程控制器 (PLC)。單片機(jī)及個(gè)人計(jì)算機(jī)作為控制器都不宜用于工業(yè)現(xiàn)場，其抗干擾能力差，環(huán)境的適應(yīng)性也較差，在工業(yè)現(xiàn)場使用時(shí)要預(yù)先采用很多抗干擾措施。工業(yè) PC控制機(jī)成本較高，適用于需進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理、可靠性 要求高的工業(yè)測控系統(tǒng)。 STD總線控制系統(tǒng)是工業(yè)控制領(lǐng)域的一種標(biāo)準(zhǔn)總線，組成系統(tǒng)時(shí)主體為積木式機(jī)構(gòu)，各種功能模板采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 20 可編程控制器是在繼電器邏輯控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用微處理器技術(shù)發(fā)展起來的既有邏輯控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、分支程序、子程序等順序控制功能，又能完成數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、操作顯示、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的新型工業(yè)控制器?？删幊炭刂破黧w積小、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠，可以直接裝入強(qiáng)電動(dòng)力箱內(nèi)使用，并且功能齊全，運(yùn)算能力強(qiáng)，編程簡單直觀，目前在工業(yè)控制過程中正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)、模擬控 制系統(tǒng)以及用小型機(jī)實(shí)現(xiàn)的直接數(shù)字控制系統(tǒng)。 因此，本系統(tǒng)的控制微機(jī)選用可編程控制器， 下面的幾節(jié)內(nèi)容將對 PLC的控制原理和編程做簡單的介紹。 第二節(jié) PLC 的整體結(jié)構(gòu)和工作原理 PLC 采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由微處理器 [CPU(中央處理單元 )]、存儲 器 [RAM（隨機(jī)存儲器） /ROM(只讀存儲器 )]、輸入輸出（ I/O） 接口電路、通信接口及電源組成。與普通計(jì)算機(jī)相比， PLC 不僅有專用的接口，而且還有使用于工業(yè)控制 的編程語言 PLC 的基本結(jié)構(gòu)如圖 51所示。 圖 51 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 編程器 存儲器 系統(tǒng)程序序 用戶程序 數(shù)據(jù) CPU I/O 擴(kuò)展 接口 輸出 接口 外部設(shè)備接口 輸入接口 I/O 擴(kuò)展 單元 21