氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作和實(shí)驗(yàn)開發(fā)課程設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-25 20:01本頁面
【正文】 a 縮回，到達(dá)極限位置觸動(dòng)限位開關(guān) h，二位五通換向閥 d 右邊接通，氣缸 b 縮回。表 41 元?dú)饧斜砻Q 數(shù)量 備注雙作用氣缸 2二位五通氣動(dòng)換向閥 2 雙氣孔節(jié)流閥 2 單向手動(dòng)二位三通換向閥 1 按鈕式限位開關(guān) 4 滾輪式a、b—?dú)飧? c、d—二位五通換向閥 e、f、g、h—限位開關(guān) i—手動(dòng)換向閥圖 45 全氣動(dòng)控制回路 繼電器控制回路設(shè)計(jì)繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路） ，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中。繼電氣控制與全氣動(dòng)控制相比，在滿足氣缸動(dòng)作的前提條件下，可以減少元器件數(shù)目。如圖 46 所示，其與 45 相比，首先沒有氣動(dòng)換向閥，取而代之的電磁換向閥；其次沒有了限位開關(guān)，使得回路圖簡單明了。在氣動(dòng)回路中，兩個(gè)氣缸間的順序動(dòng)作，依靠的是氣缸運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，觸動(dòng)限位開關(guān)，限位開關(guān)控制相應(yīng)的氣動(dòng)換向閥，使氣缸完成動(dòng)作。在繼電器控制回路中，依靠的是圖 47 中的控制電路，即線圈間的斷點(diǎn)和得電過程，控制電磁換向閥的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣缸的動(dòng)作。表 42 為元器件清單。表 42 元?dú)饧斜砻Q 數(shù)量 備注雙作用氣缸 2節(jié)流閥 2 單向電磁換向閥 2繼電器控制回路圖如圖 46 所示。圖 46 繼電器控制回路表 43 為繼電器清單。繼電器連接電路如圖 47 所示。表 43 繼電器名稱名稱 代號 名稱 代號常開觸點(diǎn) A0 繼電器線圈 KA1常開觸點(diǎn) A1 繼電器線圈 KA2常開觸點(diǎn) B0 繼電器線圈 KA3常開觸點(diǎn) B1 按鈕開關(guān) O電磁線圈 KAA0 電磁線圈 KAB0電磁線圈 KAA1 電磁線圈 KAB1圖 47 繼電器連接電路在設(shè)計(jì)繼電器控制過程中也是借助于 festo 軟件的仿真功能，然后設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)控制。 PLC 控制回路設(shè)計(jì) PLC 程序多年來，可編程控制器（以下簡稱 PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的 PLC 在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。PLC 與繼電器控制系統(tǒng)比較有以下幾個(gè)方面的不同：a） 控制方式：繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC 采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。b） 控制速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。PLC 是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴(yán)格同步，無抖動(dòng)。c） 延時(shí)控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。PLC 用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。市面上現(xiàn)有的 PLC 有西門子、歐姆龍和三菱，相比較而言：西門子，價(jià)格昂貴，模擬量精確度高，編程復(fù)雜。模擬量簡單，主要用于高精密設(shè)備；三菱，價(jià)格一般，編程簡單，模擬量復(fù)雜，模擬量精確比西門子差，主要用于一般設(shè)備。歐姆龍 ，價(jià)格一般，編程簡單，模擬量不如西門子三菱 [3]。在本實(shí)驗(yàn)中采用歐姆龍控制，編程如下。表 44 為接口分配列表。表 44 PLC 接口表代號 狀態(tài) 備注00000 輸入 SB 啟動(dòng)按鈕00001 輸入 氣缸 1 初始位置 A000002 輸入 氣缸 1 極限位置 A100003 輸入 氣缸 2 初始位置 B000004 輸入 氣缸 2 極限位置 B101000 輸出 YAA0 得電01001 輸出 YAA1 得電01002 輸出 YAB0 得電01003 輸出 YAA1 得電20220 中間繼電器 KA1 得電20221 中間繼電器 KA2 得電20222 中間繼電器 KA3 得電PLC 控制回路圖如圖 48 所示。圖 48 PLC 控制回路圖 49 為 PLC 程序圖。圖 49 PLC 控制圖 組態(tài)王的仿真由于 festo 軟件不支持 PLC 控制仿真，考慮利用組態(tài)王進(jìn)行仿真。組態(tài)王簡介：隨著計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)的發(fā)展，要求計(jì)算機(jī)對現(xiàn)場的控制設(shè)備如 PLC 等的監(jiān)控功能要求越來越強(qiáng)烈，也就是 SCADA（stands for Supervisory Control And Data Acquisition）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA 系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。特點(diǎn)：a）清晰的圖形界面 ? b）系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)模擬 ? c）實(shí)時(shí)資料和歷史趨勢 ? d）報(bào)警處理系統(tǒng) ? e）數(shù)據(jù)采集和記錄 ? f）數(shù)據(jù)分析 ? g）報(bào)表輸出組態(tài)王界面如圖 410 所示。圖 410 組態(tài)王界面歐姆龍與組態(tài)王的結(jié)合原理：歐姆龍（OMRON）現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)分為三層網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)，Controller Link 和 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò),另外還有通過 RS232C 接口和 PLC 通信，SCADA 和OMRON PLC 通信可以通過以太網(wǎng)，Controller Link（計(jì)算機(jī)安裝專用板卡）和Hostlink（RS232C/RS422） 。對于一般的支持以太網(wǎng)的 OMRON 的 PLC，可以構(gòu)成如下結(jié)構(gòu)如圖 411 所示。圖 411 組態(tài)王與歐姆龍結(jié)合原理在學(xué)習(xí)用組態(tài)王仿真過程中，由于時(shí)間的原因，只設(shè)計(jì)出了部分運(yùn)動(dòng)，沒有來的及將 PLC 控制加入到組態(tài)王中。圖 41413 為部分動(dòng)作示意圖。圖 412 組態(tài)王動(dòng)作一圖 413 組態(tài)王動(dòng)作二參考文獻(xiàn)[1] 基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[2] [M].重慶：重慶大學(xué)出版社,2022.[3] 張進(jìn)秋,陳永利,[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2022.[4] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[6] 戴枝榮,[M].北京：高等教育出版社,2022.[7] 鄭文緯,[M].北京：高等教育出版社,2022.[8] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[9] 裘文言,張祖繼,[M].北京：高等教育出版社,2022.[10] 廖念釗,李碩根,[M].北京：中國計(jì)量出版社,2022.[11] 濮良貴,[M].北京：高等教育出版社,2022.[12] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1997.[13] 田懷文,[M].西安：西安交通大學(xué)出版社,2022.[14] Neil Sclater，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[15] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[16] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1987.[17] 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1989.[18] 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979.[19] 工業(yè)機(jī)械手圖冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1978.[20] Jan T. STATEOFTHEART TECHNOLOGY INTO FLUID POWER LABORATORY[J]. American Society for Engineering Education.[21] 基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社,2022.[22] 氣壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)在液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 [J]. 機(jī)床與液壓，2022， （2）：125151.[23] 周小鵬， [J].液壓與氣動(dòng)，2022， （1）：1214.[24] [J].液壓氣動(dòng)與密封，2022， （2）：3234.[25] 鄧雪蓮，田新吉， 綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制 [J].河南高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2022，10（3）：3436.[26] 彭蘭， [J].液壓與氣動(dòng)，2022， （9）：56.[27] 陳為國，楊衛(wèi)平，李堯忠， [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，1999， （
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