气动回路的设计与应用实例

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1、第16章气动控制回路的设计及应用实例气动回路一般气动回路非时序逻辑系统时序逻辑系统气动回路的设计方法试凑法逻辑法分组供气法逻辑运算法图解法信号—动作线图法卡诺图法116.1气动非时序逻辑系统设计。表16-1是逻辑代数的几种基本运算，表16-2是逻辑代数的基本运算规律。卡诺图法气动非时序逻辑系统的设计逻辑代数法逻辑代数变量16.1.1逻辑代数法设计1.逻辑代数的基本运算及简化规律01输出有气输出无气气缸前进气缸后退2342.逻辑函数及其简化控制系统的输入与输出之间的逻辑关系称为逻辑函数。逻辑函数的表写有两种方法：积和法、和积法。(1)积和法积和法是将真值表中s=1的变量组中的各变

2、量先求积，再求所有s=1的积式的和。在s=1的积和式中，变量为“1”，则取该变量的本身；变量为“0”，则取该变量的非。(2)和积法和积法是将真值表中s=0变量组中的各变量先求和，再求所有s=0和式的积。在s=0和积式中，变量为“1”，则取该变量的本身；变量为“0”，则取该变量的非。5616.2气动时序逻辑系统设计16.2.1概述气动时序逻辑系统是实现自动化广泛采用的一种控制方法，常见的行程程序控制就属于时序逻辑系统问题。其控制框图如图16-1所示。71.符号规定为了准确表达和描述气动程序动作、信号及它们之间的关系，必须用规定的符号和数字表示。(1)符号规定1）用大写字母A、B、

3、C、D表示气缸，用下标“1”、“0”表示气缸活塞杆的两种不同的状态.2）A气缸的主控阀也用A表示。3）主控阀两侧的气控信号称为执行信号。用A1*、A0*表示，如A1*表示控制缸A伸出时的执行信号，A0*表示控制缸A收回时的执行信号。4）用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0等分别表示与动作A1、A0、B1、B0等相对应的行程阀及其输出信号。85）行程阀的输出信号称为原始信号。图16-2气缸、行程阀、信号的符号及程序动作、相位、信号示意图9(2)列出工作程序根据以上的符号规定，可以用程序式来表示行程程序气缸的动作顺序。如气缸的动作顺序为：A缸伸出——B缸伸出——B缸退回——A缸

4、退回，用程序式表示则为：其中，q表示手动启动信号，a1、a0、b0、b1分别为气缸到位后由行程阀发出的原始信号。上述程序可以简化为：[A1B1B0A0]。102.行程程序的相位与状态（1）相位与状态程序式[A1B1B0A0]中有四个动作，这四个动作将整个程序分为四段，每一段称为一个相位。状态是指行程程序在气缸不同动作时行程阀输出信号的组合。（2）程序、信号、状态表113.程序的校核及校正（1）程序的校核判断行程程序是否标准，只需判断其程序、信号、相位状态表中的信号组合是否有重复项，有重复项则是非标准程序，无重复项则是标准程序。例16-2校核程序[A1B1C1A0C0B0]解：列

5、程序、信号、相位状态表，如表16-5所示。12例16-3校核程序[A1B1B0A0]解：列程序、信号、相位状态表，如表16-6所示。从表16-6可见，2相位的B1动作和4相位的A0动作由同一个信号组合a1b0控制，信号组合有重复项，该程序为非标准程序。131）记忆元件插入的位置应在信号组合两个重复点之间，以消除重复的组合信号。2）记忆元件插入的方案不是唯一的，应使插入的记忆元件尽量少。3）记忆元件应按“X1X0”、“X1Y1X0Y0”、“X1Y1Z1X0Y0Z0”的顺序插入，以防止因插入记忆元件产生新的重复信号组合。（2）程序的校正程序校正应遵循以下原则：14例16-4校正程序

6、[A1B1B0A0]解：程序、信号、相位状态表，如表16-6所示。可见，该程序为非标准程序，校正后的新程序为[A1B1X1B0A0X0]。校正后的程序、信号、相位状态表，如表16-7所示。可见，校正后信号组合无重复项，该程序为标准程序。15下图所示为信号—动作线图法设计步骤。气动行程程序标准程序非标准程序无障碍标准程序有障碍标准程序4.气动行程程序系统的分类及设计步骤、方法气动行程程序的设计方法信号—动作线图法扩大卡诺图法图16-31616.2.2信号—动作线图设计法1绘制X—D线图（1）画X—D线图方格图图16-4X-D线图17（2）画动作线（D线）动作线是指按程序动作从起点

7、到终点的横线。动作线的起点用“Ο”表示，动作线的终点是在该动作的结束处，用“×”表示。（3）画信号线（X线）信号线是指按程序顺序其信号从起点到终点的横线。信号线的起点是在该信号所控制动作的开始处开始，用“Ο”表示，信号线的终点是在产生该控制信号的动作的对立动作开始处结束，用“×”表示。2.确定障碍信号（1）利用X—D线图确定障碍信号。（2）区间号的方法。直观法快速判断Ⅰ型障碍法这是一种不用画X-D线图，直接从给定程序就可快速判别障碍信184.确定执行信号按照上述方法将主控信号排除障碍信号后填