第16章 气动回路的设计与应用实例

气动回路的设计与应用实例

第16章 气动控制回路的设计及应用实例 16章非时序逻辑系统 气动回路 一般气动回路 时序逻辑系统 试凑法 气动回路的 设计方法 逻辑法 图解法 分组供气法

逻辑运算法 信号—动作线图法 卡诺图法

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16.1。

气动非时序逻辑系统设计卡诺图法 逻辑代数法

气动非时序逻辑系统的设计

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 气缸后退0

输出无气 气缸前进 输出有气

逻辑代数变量1

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。

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2.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。

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16.216.2.1 概述

气动时序逻辑系统设计

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。

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1. 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、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。8

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5)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

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(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：[A1 B1 B0 A0]。10

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2. 行程程序的相位与状态 (1)相位与状态 程序式[A1B1 B0 A0]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

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3. 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[A1 B1 C1 A0 C0 B0] 解：列程序、信号、相位状态表，如表16-5所示。

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例16-3校核程序[A1 B1 B0 A0] 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a1 b0控制，信号组合有重复项，该程序为 非标准程序。13

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(2)程序的校正 程序校正应遵循以下原则： 1)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。

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例16-4 校正程序[A1 B1 B0 A0 ] 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[A1 B1 X1 B0 A0 X0 ]。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

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4. 气动行程程序系统的分类及设计步骤、方法非标准程序 气动行程程序 有障碍标准程序 标准程序 无障碍标准程序 扩大卡诺图法 气动行程程序的设计方法 信号—动作线图法

下图所示为信号—动作线图法设计步骤。

图16-3