《氣動與液壓系統(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）輸入的動作信號時(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。2）會正確使用相關(guān)氣動設(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）輸入的動作信號時(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后立即開始延時(shí)，待延時(shí)完畢，其執(zhí)行部分輸出信號以操縱控制電路，信號消失后，繼電器立即恢復(fù)到動作前的狀態(tài)。斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器恰恰相反，當(dāng)獲得輸入信號時(shí)，執(zhí)行部分立即有輸出信號，在輸入信號消失后，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。四、基本知識2.氣動金屬薄片焊接機(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，如果采用純氣動控制方式，應(yīng)如何設(shè)計(jì)本任務(wù)中的氣動控制回路？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

隨著氣動技術(shù)的普遍使用，一臺機(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，它集成了信號輸入/輸出及信號的控制，猶如一個(gè)控制島嶼，如圖B6-3-6所示。拓展知識

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則通過一根多股電纜連接到閥島的電信號輸入口上。因此，可編程控制器與電磁閥、傳感器輸入信號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