第3章 工業(yè)機(jī)器人直流供電電路

1、機(jī)械職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會推薦教材全國高等職業(yè)教育“十二五”規(guī)劃教材全國工業(yè)機(jī)器人技能培養(yǎng)系列精品教材,工業(yè)機(jī)器人 電氣控制與維修,（ISBN 978-7-121-29476-1）,邢美峰 主 編 盧彥林 李偉娟 副主編,第3章 工業(yè)機(jī)器人直流供電電路,3.1.1 IPC單元介紹 IPC是HSR-JR608工業(yè)機(jī)器人的核心控制單元，其主要功能是控制各個軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動，完成機(jī)器人運(yùn)動軌跡控制要求。它的供電電源接口名稱是POWER，額定工作電壓為DC24V其接口如下圖。為IPC供電的開關(guān)電源輸出功率不應(yīng)小于50W。,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),POWER：24V 電源接口

2、； PORT0 3：NCUC 總線接口； USB0：外部 USB1.1接口； RS232：內(nèi)部使用的串口； VGA：內(nèi)部使用的視頻信號口； USB1&USB2：內(nèi)部使用的 USB2.0接口； LAN：外部標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場總線（Field bus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計算機(jī)廠商的高度重視。 它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自

3、動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。 簡單說，現(xiàn)場總線就是以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng)4-20mA模擬信號及普通開關(guān)量信號的傳輸，是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。,數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線技術(shù)聯(lián)盟(NC Union of China Field Bus ),3.1.2可編程序控制器（PLC）單元 可編程序控制器是HSR-JR608工業(yè)機(jī)器人的核心控制單元，它主要完成開關(guān)量的控制工作，用于接收外部開關(guān)量控制命令，通過內(nèi)部程序運(yùn)算，再進(jìn)行對外輸出，控制繼電器、電磁閥等輸出器件。例如控制工業(yè)機(jī)器人的啟動與停止，控制各個關(guān)節(jié)軸抱閘的抱緊與釋放，手指關(guān)節(jié)對物體的抓持與松開等。,3.1 IPC、PL

4、C單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),1PLC的接口 HSR-JR608工業(yè)機(jī)器人的PLC單元采用的是總線式I/O，它由PLC底板、通訊模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入/輸出模塊組成。其中PLC底板、通訊模塊、是必選模塊，開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入/輸出模塊則可以根據(jù)實(shí)際控制需求進(jìn)行選擇配置，但最多可擴(kuò)展 16 個I/O 單元。 采用不同的底板子模塊可以組建兩種 I/O 單元，其中HIO-1009 型底板子模塊可提供1 個通訊子模塊插槽和8 個功能子模塊插槽，,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),組建的I/O單元稱為HIO-1000A 型總線式

5、I/O 單元；HIO-1006 型底板子模塊可提供1 個通訊子模塊插槽和5 個功能子模塊插槽，組建的I/O 單元稱為HIO-1000B 型總線式I/O 單元； 開關(guān)量輸入/輸出子模塊提供16 路開關(guān)量輸入或輸出信號，開關(guān)量輸入子模塊 有NPN、PNP 兩種接口可。NPN型接口叫做低電平有效接口，PNP接口叫做高電平有效接口。模擬量輸入/輸出子模塊-提供4 通道A/D 信號和4 通道的D/A 信號；具體接口名稱、型號與說明見表3-1所示，PLC結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-2所示。,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),圖3-2 PL

6、C結(jié)構(gòu)示意圖,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),2PLC通訊子模塊功能及接口 PLC通訊子模塊(HIO-1061)負(fù)責(zé)完成通訊功能并提供電源輸入接口。其功能及接口示意圖如圖3-3所示。X1接口：總線式I/O單元的工作電源接口，需要外部提供DC24V電源，電源輸出功率應(yīng)不小于50W。 由通訊子模塊引入的電源為總線式I/O單元的工作電源，該電源最好與輸入/輸出子模塊涉及的外部電路（即PLC 電路，如無觸點(diǎn)開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器等）分別采用不同的開關(guān)電源，后者稱PLC電路電源。X2A/X2B接口：NCUC總線接口，用于在控制系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成NCUC總線。,3.1 IPC、PLC單元與

7、示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),圖3-3 PLC通訊子模塊功能及接口示意圖,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),3.PLC開關(guān)量輸入/輸出子模塊功能及接口 （1）PLC開關(guān)量輸入子模塊功能及相關(guān)接口W1 開關(guān)量輸入接口電路采用光電耦合電路,將限位開關(guān),手動開關(guān)等現(xiàn)場輸入設(shè)備的控制信號轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和受理的數(shù)字信號。 開關(guān)量輸入子模塊包括NPN 型 (HIO-1011N)和PNP 型(HIO-1011P)兩種，它們的區(qū)別在于：NPN 型為低電平有效，PNP 型為高電平（+24V）有效。每個開關(guān)量輸入子模塊提供16 個點(diǎn)的開關(guān)量信號輸入，輸入點(diǎn)的名稱是Xm.n，其中X代表輸入

8、模塊，m代表字節(jié)號，n代表m字節(jié)內(nèi)的位地址。GND為接地端，用于提供標(biāo)準(zhǔn)電位。,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),圖3-4 PLC輸入接口示意圖 圖3-5 PLC輸出接口示意圖,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),3-6 低電平有效電路連接示意圖,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),圖3-7 高電平有效電路連接示意圖,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),（2）開關(guān)量輸出子模塊功能及相關(guān)接口 開關(guān)量輸出接口將PLC的運(yùn)算結(jié)果對外輸出，控制繼電器、電磁閥等執(zhí)行元件。開關(guān)量輸出子模塊(HIO-1021N)為NPN 型，

9、有效輸出為低電平，否則輸出為高阻狀態(tài)，每個開關(guān)量輸出子模塊提供16 個點(diǎn)的開關(guān)量信號輸出，輸出點(diǎn)的名稱是Ym.n，其中Y代表輸入模塊，m代表字節(jié)號，n代表m字節(jié)內(nèi)的位地址。GND為接地端，用于提供標(biāo)準(zhǔn)電位。 輸入/輸出子模塊GND 端子應(yīng)該與PLC 電路電源的電源地可靠連接；,3.1 IPC、PLC單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),3.1.3示教器單元 示教器單元主要用于操作者與機(jī)器人交換信息，操作者通過示教器發(fā)布控制命令，機(jī)器人的運(yùn)行情況通過示教器顯示。 示教器的線路連接主要包括三部分內(nèi)容，及示教器的供電電源的連接、示教器與IPC的通信、和示教器與PLC單元的信號連接。,3.1 IPC、PL

10、C單元與示教器的電源接口與供電標(biāo)準(zhǔn),開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。,3.2 開關(guān)電源,開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽產(chǎn)品，

11、安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機(jī)箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。,3.2 開關(guān)電源,圖3-8 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)示意圖,3.2.1開關(guān)電源的結(jié)構(gòu) 開關(guān)電源大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成，開關(guān)電源結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-8。,3.2 開關(guān)電源,1主電路 沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。 輸入濾波器：其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波 反饋回電網(wǎng)。 整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。 逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。 輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。,3.2 開關(guān)電源,2控制電路 一方面從輸出

12、端取樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù)經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對電源進(jìn)行各種保護(hù)措施。 3檢測電路 提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。,3.2 開關(guān)電源,3.2.2選擇開關(guān)電源注意事項 1選用合適的輸入電壓規(guī)格； 2選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長，可選用多30%輸出功率額定的機(jī)種。 3考慮負(fù)載特性。如果負(fù)載是馬達(dá)、燈泡或電容性負(fù)載，當(dāng)開機(jī)瞬間時電流較大，應(yīng)選用合適電源以免過載。如果負(fù)載是馬達(dá)時應(yīng)考慮停機(jī)時電壓倒灌。 4此外尚需考慮電源的工作環(huán)境溫度，及有無額外的輔助散熱設(shè)備，在過高的環(huán)溫電源需減額輸出。

13、環(huán)溫對輸出功率的減額曲線。,3.2 開關(guān)電源,5根據(jù)應(yīng)用所需選擇各項功能： 保護(hù)功能：過電壓保護(hù)（OVP）、過溫度保護(hù) （OTP）、過負(fù)載保護(hù)（OLP）等。 應(yīng)用功能：信號功能（供電正常、供電失效） 、遙控功能、遙測功能、并聯(lián)功能等。 特殊功能：功因矯正（PFC）、不斷電（UPS） 6選擇所需符合的安規(guī)及電磁兼容（EMC）認(rèn)證。,3.2 開關(guān)電源,3.2.3使用開關(guān)電源之注意事項 1使用電源前，先確定輸入輸出電壓規(guī)格與所用電源的標(biāo)稱值是否相符； 2通電之前，檢查輸入輸出的引線是否連接正確，以免損壞用戶設(shè)備； 3檢查安裝是否牢固，安裝螺絲與電源板器件有無接觸，測量外殼與輸入、輸出的絕緣電阻，以免

14、觸電；,3.2 開關(guān)電源,4為保證使用的安全性和減少干擾，請確保接地端可靠接地； 5多路輸出的電源一般分主、輔輸出，主輸出特性優(yōu)于輔輸出，一般情況下輸出電流大的為主輸出。 6電源頻繁開關(guān)將會影響其壽命； 7工作環(huán)境及帶載程度也會影響其壽命。,3.2 開關(guān)電源,3.3.1電磁式繼電器 繼電器是一種控制器件，通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電信號去控制較大電壓（電流）的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、信號放大、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器的種類較多，如電磁式繼電器、舌簧式繼電器、啟動繼電器、限時繼電器、直流繼電器、交流繼電器等。應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人電路的主要是電磁式繼電器。,

15、3.3 與PLC連接的低壓電器,1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu) 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。線圈的作用是把電能量轉(zhuǎn)變成磁場能力。鐵芯的作用是為磁場構(gòu)成的回路，減小磁回路中的磁阻。觸點(diǎn)是接通電路或斷開電路。 繼電器“常開、常閉”觸點(diǎn)的區(qū)分方式為：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)” 電磁式繼電器有直流和交流之分，其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，但觸頭的通斷電流值比接觸器小，沒有滅弧裝置。,3.3 與PLC連接的低壓電器,1-底座 2-鐵心 3-釋放彈簧 4-調(diào)節(jié)螺母 5-調(diào)節(jié)螺母6-銜鐵 7-非磁性墊片 8-極靴 9-觸

16、頭系統(tǒng) 10-線圈 圖 3-9 電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu),3.3 與PLC連接的低壓電器,2電磁式繼電器的工作原理 電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。,3.3 與PLC連接的低壓電器,3中間繼電器 中間繼電器是最常用的繼電器之一，中間繼電

17、器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，它的結(jié)構(gòu)和接觸器基本相同。中間繼電器的特點(diǎn)是觸頭數(shù)量較多，在電路中起增加觸頭數(shù)量和中間放大作用。中間繼電器體積小，動作靈敏度高，一般不用于直接控制電路的負(fù)荷。另外，在控制電路中還有調(diào)節(jié)各繼電器、開關(guān)之間的動作時間，防止電路誤動作的作用。,3.3 與PLC連接的低壓電器,圖3-11 繼電特性曲線,4電磁式繼電器的特性、主要參數(shù)和整定方法 （1）電磁式繼電器的特性 繼電器的主要特性是輸入-輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如圖3-11所示。當(dāng)繼電器輸入量X由零增至X0以前，繼電器輸出量Y為零。當(dāng)輸入量X增加到X0時，繼電器吸合，輸出量為1；若X繼續(xù)增大，Y保持不變。當(dāng)X

18、減小到X1時，繼電器釋放，輸出量由1變?yōu)榱?，若X繼續(xù)減小，Y值均為零。,3.3 與PLC連接的低壓電器,圖1-11中，X 0稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入量必須等于或大于X 0；X 1稱為繼電器釋放值，欲使繼電器釋放，輸入量必須等于或小于X 1。 KX1/X2稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器重要參數(shù)之一。K值是可以調(diào)節(jié)的，不同場合對k值的要求不同。例如一般控制繼電器要求k值低些，在0.10.4之間，這樣繼電器吸合后，輸入量波動較大時不致引起誤動作。保護(hù)繼電器要求k值高些，一般在0.850.9之間。k值是反映吸力特性與反力特性配合緊密程度的一個參數(shù)，一般k值越大，繼電器靈敏度越高，k值越

19、小，靈敏度越低。,3.3 與PLC連接的低壓電器,（2）電磁式繼電器的主要參數(shù) 額定參數(shù) 是指繼電器的線圈和觸頭在正常工作時允許的電壓或電流值。 動作參數(shù) 即繼電器的吸合值和釋放值。對電壓繼電器為吸和電壓U0和釋放電壓Ur；對電流繼電器為吸合電流和釋放電流。 整定值 根據(jù)要求，對繼電器的動作參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整的值。,3.3 與PLC連接的低壓電器,返回參數(shù) 是指繼電器的釋放值與吸合值的比值，用K表示不同的應(yīng)用場合要求繼電器的返回參數(shù)不同。 動作時間 有吸合時間和釋放時間兩種。吸合時間是指線圈接受電信號起，到銜鐵完全吸合所需的時間；釋放時間是指從線圈斷電到銜鐵完全釋放所需的時間。,3.3 與PLC

20、連接的低壓電器,（3）電磁式繼電器的整定方法 繼電器的動作參數(shù)可以根據(jù)保護(hù)要求在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 可以調(diào)整釋放彈簧的松緊程度。彈簧反力越大動作值就越大，反之就越小。 可以改變非磁性墊片的厚度。非磁性墊片越厚，銜鐵吸合后磁路的氣隙和磁阻就越大，釋放值也就越大，反之越小，而吸引值不變。 可以改變初始?xì)庀兜拇笮?。在反作用彈簧力和非磁性墊片厚度一定時，初始?xì)庀对酱?，吸引電值就越大，反之就越小，而釋放值不變?3.3 與PLC連接的低壓電器,3.3.2控制按鈕 控制按鈕簡稱按鈕，是一種用來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返牡蛪菏謩与娖?，結(jié)構(gòu)簡單且應(yīng)用廣泛，屬于控制電器。在低壓控制系統(tǒng)中，手動發(fā)出控制信號，可遠(yuǎn)距離操

21、作各種電磁開關(guān)，如繼電器、接觸器等，轉(zhuǎn)換各種信號電路和電氣聯(lián)鎖電路。,3.3 與PLC連接的低壓電器,1工作原理 控制按鈕的結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖3-12所示，它由按鈕帽、 動觸點(diǎn)、 靜觸點(diǎn)和復(fù)位彈簧等構(gòu)成。按鈕中的觸頭可根據(jù)實(shí)際需要配成不同的形式。將按鈕帽按下時，下面一對原來斷開的靜觸點(diǎn)被橋式動觸點(diǎn)接通，以接通某一控制電路；而上面一對原來接通的靜觸點(diǎn)則被斷開，以斷開另一控制回路。按鈕帽釋放后，在復(fù)位彈簧的作用下，按鈕觸點(diǎn)自動復(fù)位的先后順序相反。通常，在無特殊說明的情況下，有觸點(diǎn)電器的觸點(diǎn)動作順序均為“先斷后合”。,3.3 與PLC連接的低壓電器,1-按鈕帽 2-復(fù)位彈簧 3-常閉靜觸頭 4-動觸

22、頭 5-常開靜觸頭 圖 3-12 控制按鈕結(jié)構(gòu)示意圖及符號,在電器控制線路中，常開按鈕常用來起動電動機(jī)，也稱起動按鈕，常閉按鈕常用于控制電動機(jī)停車，也稱停止按鈕，復(fù)合按鈕用于聯(lián)鎖控制電路中,3.3 與PLC連接的低壓電器,2種類形式 控制銨鈕的種類很多，在結(jié)構(gòu)上有嵌壓式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式、帶燈式等。為了標(biāo)明各個按鈕的作用，避免誤操作，通常將按鈕帽做成不同的顏色，以示區(qū)別。按鈕帽的顏色有紅、綠、黑、黃、藍(lán)等， 一般用紅色表示停止按鈕， 綠色表示起動按鈕。,3.3 與PLC連接的低壓電器,3選擇原則 控制按鈕主要根據(jù)使用場合、被控電路所需要的觸點(diǎn)數(shù)、觸點(diǎn)形式及按鈕的顏色等因 素綜合考慮來選用

23、。使用前應(yīng)檢查按鈕動作是否靈活，彈性是否正常，觸點(diǎn)接觸是否良好 可靠。由于按鈕觸點(diǎn)間距較小，因此應(yīng)注意觸點(diǎn)間的漏電或短路情況。,3.3 與PLC連接的低壓電器,（1）根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、防水式、防腐式等。 （2）根據(jù)用途，選用合適的型式，如鑰匙式、緊急式、帶燈式等。 （3）按控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。 （4）按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕及指示燈的顏色。,3.3 與PLC連接的低壓電器,4控制按鈕的型號 通?？刂瓢粹o有單式、復(fù)式和三聯(lián)式三種類型，主要產(chǎn)品有LA18、LA19和LA20系列。LA18系列采用積木式結(jié)構(gòu)，其觸頭數(shù)

24、量可根據(jù)需要拼裝，一般裝成兩個動合兩個動斯形式；還可按需要裝一動合一動斷至六動合六動斷形式。從控制按鈕的結(jié)構(gòu)形式來分類，可將其分為開啟式、旋鈕式、緊急式與鑰匙式等形式。LA20系列有帶指示燈和不帶指示燈兩種。,3.3 與PLC連接的低壓電器,按鈕型號規(guī)格的含義如圖3-13所示,圖 3-13控制按鈕型號規(guī)格圖解,3.3 與PLC連接的低壓電器,3.3.3電磁閥 電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多

25、種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。,3.3 與PLC連接的低壓電器,1工作原理 電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔連接不同的油管，腔中間是活塞，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來開啟或關(guān)閉不同的排油孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機(jī)械裝置。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動。,3.3 與PLC連接的低壓電器,圖3-14電磁閥工作原理圖,3.3 與PLC連接的低壓電器,2主要分類 (1)電

26、磁閥從原理上分為三大類： 直動式電磁閥： 原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。,3.3 與PLC連接的低壓電器,分步直動式電磁閥： 原理：它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。 特點(diǎn)：在零

27、壓差或真空、高壓時亦能可動作，要求必須水平安裝。,3.3 與PLC連接的低壓電器,先導(dǎo)式電磁閥： 原理：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。 特點(diǎn)：流體壓力范圍上限較高，可任意安裝（需定制）但必須滿足流體壓差條件。,3.3 與PLC連接的低壓電器,(2)電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別，分為六個分支小類：直動膜片結(jié)構(gòu)、分步直動膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜片結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。 (3)電磁閥按照功能分類：水用電磁閥、蒸汽電磁閥、制冷電磁閥、低溫電磁閥、燃?xì)怆姶砰y、消防電磁閥、氨用電磁閥、氣體電磁閥、液體電磁閥、微型電磁閥、脈沖電磁閥、液壓電磁閥 常開電磁閥、油用電磁閥、直流電磁閥、高壓電磁閥、