《氣動(dòng)與液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試》 課件 職業(yè)能力 B-6-3　能設(shè)計(jì)與裝調(diào)時(shí)間控制的電 - 氣控制回路

職業(yè)能力B-6-3能設(shè)計(jì)與裝調(diào)時(shí)間控制的電-氣控制回路一、核心概念1）時(shí)間繼電器：當(dāng)加入（或去掉）輸入的動(dòng)作信號(hào)時(shí)，時(shí)間繼電器輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間才產(chǎn)生跳躍式變化（或觸點(diǎn)動(dòng)作），時(shí)間繼電器是一種使用在較低電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓或較大電流的電路的電氣元件。2）時(shí)間繼電器根據(jù)其延時(shí)方式的不同，分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。1）能描述時(shí)間繼電器的作用，繪制其圖形符號(hào)。2）會(huì)正確使用相關(guān)氣動(dòng)設(shè)備，并能根據(jù)控制要求調(diào)節(jié)時(shí)間控制參數(shù)。3）能根據(jù)控制回路圖進(jìn)行元件選型，能進(jìn)行回路抄繪仿真，驗(yàn)證功能。4）能獨(dú)立完成設(shè)備的調(diào)試，并進(jìn)行相關(guān)故障的排除。

學(xué)習(xí)目標(biāo)二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

圖B6-3-1所示為氣動(dòng)金屬薄片焊接機(jī)，通過雙作用氣缸活塞桿頭部安裝的焊接組件，對待焊薄片壓緊、焊接。焊接過程中，需要活塞桿在壓緊、加熱保持一段時(shí)間后自行縮回。這種需要延時(shí)的控制功能，可以運(yùn)用延時(shí)閥來實(shí)現(xiàn)。但是由于焊接需要加熱，要配備相應(yīng)的電源。因此，采用電路元件實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制，能夠利用現(xiàn)有電源的同時(shí)，簡化氣動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜度，從而提高設(shè)備的穩(wěn)定性。請完成氣動(dòng)金屬薄片焊接機(jī)電-氣控制回路的設(shè)計(jì)，并在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上完成該回路的安裝與調(diào)試。三、工作情境四、基本知識(shí)1.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是繼電器控制中常用的定時(shí)元件，當(dāng)加入（或去掉）輸入的動(dòng)作信號(hào)時(shí)，其輸出電路需經(jīng)過規(guī)定的準(zhǔn)確時(shí)間才產(chǎn)生跳躍式變化（或觸頭動(dòng)作），是一種使用在較低電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓或較大電流電路的電氣元件。四、基本知識(shí)1.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器根據(jù)其延時(shí)方式的不同，分為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。通電延時(shí)型時(shí)間繼電器獲得輸入信號(hào)后立即開始延時(shí)，待延時(shí)完畢，其執(zhí)行部分輸出信號(hào)以操縱控制電路，信號(hào)消失后，繼電器立即恢復(fù)到動(dòng)作前的狀態(tài)。斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器恰恰相反，當(dāng)獲得輸入信號(hào)時(shí)，執(zhí)行部分立即有輸出信號(hào)，在輸入信號(hào)消失后，繼電器卻需要經(jīng)過一定的延時(shí)，才能恢復(fù)到動(dòng)作前的狀態(tài)。電子式時(shí)間繼電器由于時(shí)間設(shè)置方便，定時(shí)精確，能夠?qū)崟r(shí)觀察時(shí)間等顯著優(yōu)勢，是目前使用的主要類型。圖B6-3-2和B6-3-3所示為時(shí)間繼電器及其圖形符號(hào)。四、基本知識(shí)2.氣動(dòng)金屬薄片焊接機(jī)的電-氣控制回路根據(jù)焊接機(jī)的工作過程，可以將加熱器和換向閥的電磁線圈1YA并聯(lián)接入電路中，使氣缸活塞桿伸出時(shí)加熱器同步開始工作。調(diào)定的時(shí)間過后，活塞桿縮回，加熱器同步停止工作。電-氣控制回路圖如圖B6-3-4所示。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練1.元器件準(zhǔn)備在操作前應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定操作計(jì)劃，并參照表B6-3-1準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備和工具。

（二）安全及注意事項(xiàng)五、能力訓(xùn)練1）根據(jù)任務(wù)要求制定操作計(jì)劃，合理安排任務(wù)進(jìn)度，做到在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成操作訓(xùn)練。2）電源為直流，注意電壓等級。3）氣缸安裝牢靠，且活塞桿伸出時(shí)保持安全距離。4）元件安裝距離合理，氣管不交叉，不纏繞，氣管和導(dǎo)線連接完畢后整理，按約10cm的間距用扎帶束緊。5）氣源壓力設(shè)置在合理范圍，一般為0.4～0.6MPa。6）打開氣源，注意觀察，以防管路未連接牢固而崩開。7）觀察、記錄回路運(yùn)行情況，對設(shè)備使用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。8）完成后要先關(guān)閉氣源和電源，再進(jìn)行氣路和電路的拆卸，拆下的元件和管路放回原位，對破損老化元件及時(shí)維護(hù)或更換。9）檢查、處理氣管和導(dǎo)線的破損情況。

（三）操作過程五、能力訓(xùn)練操作步驟及要求

（三）操作過程五、能力訓(xùn)練問題情境一如圖B6-3-5所示，如果采用純氣動(dòng)控制方式，應(yīng)如何設(shè)計(jì)本任務(wù)中的氣動(dòng)控制回路？情境提示：1）活塞桿需要滿足不同速度的進(jìn)程、回程控制；2）活塞桿到達(dá)相應(yīng)位置后，活塞桿壓緊、加熱的功能，需要考慮位置信號(hào)和延時(shí)功能。

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評價(jià)五、能力訓(xùn)練

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評價(jià)五、能力訓(xùn)練拓展知識(shí)

隨著氣動(dòng)技術(shù)的普遍使用，一臺(tái)機(jī)器上往往需要大量的電磁閥，由于每個(gè)閥都需要單獨(dú)的連接電纜，因此如何減少連接電纜就成為一個(gè)不容忽視的問題。由于氣路板方式無法實(shí)現(xiàn)閥的電信號(hào)傳輸，因此Festo公司在已解決氣路簡化的基礎(chǔ)上又嘗試著對電路進(jìn)行簡化，致力于電-氣組合體—閥島的研究，即電控部分通過一個(gè)接口方便地連接到氣路板并對其上的電磁閥進(jìn)行控制，不再需要對單個(gè)電磁閥獨(dú)立地引出信號(hào)控制線，在減少接線工作量的同時(shí)提高操作的準(zhǔn)確性。

閥島（ValveTerminal）是由多個(gè)電磁閥構(gòu)成的控制元件，它集成了信號(hào)輸入/輸出及信號(hào)的控制，猶如一個(gè)控制島嶼，如圖B6-3-6所示。拓展知識(shí)

閥島是新一代氣電一體化控制元件，已從最初帶多針接口的閥島發(fā)展為帶現(xiàn)場總線的閥島，繼而出現(xiàn)可編程閥島及模塊式閥島。閥島技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合，不僅使電磁閥的布線變得容易，而且也大大簡化了復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)試、性能檢測、診斷及維護(hù)工作，使兩者的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，具有廣泛的應(yīng)用前景。（1）帶多針接口的閥島

可編程控制器的輸入和輸出控制信號(hào)均通過一根帶多針插頭的多股電纜與閥島相連，而傳感器輸出的信號(hào)則通過一根多股電纜連接到閥島的電信號(hào)輸入口上。因此，可編程控制器與電磁閥、傳感器輸入信號(hào)之間的接口簡化為只有一個(gè)多針插頭和一根多股電纜。與傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)比較可知，采用多針接口的閥島后，系統(tǒng)不再需要接線盒。同時(shí)，所有電信號(hào)的處理、保護(hù)功能（如極性保護(hù)、光電隔離、防水等）都已在閥島上實(shí)現(xiàn)。（2）帶現(xiàn)場總線的閥島

使用多針接口的閥島使設(shè)備的接