8、电气液压.ppt

1第八章 电气液压电气液压安全是最重要的！2学习目标：学习目标：学习目标：学习目标：1.1.掌握按钮开关和定位开关的使用及职能符号。掌握按钮开关和定位开关的使用及职能符号。2.2.掌握接近开关的种类、作用、符号及使用方法。掌握接近开关的种类、作用、符号及使用方法。3.3.了解中间继电器的结构和工作原理，掌握其使了解中间继电器的结构和工作原理，掌握其使用方法。用方法。4.4.掌握电气控制回路设计方法掌握电气控制回路设计方法 。第八章 电气液压3电气控制电气控制n n在电气控制系统中，通过电气控制装置，例如开关、继电器或集成式开关电路等对电动机或电磁阀实施控制；l 分为电气触点控制和电子控制（无触点控制）；l通过继电器电路或电子电路和程序对信号进行处理；4电气开关装置电气开关装置n n属于电气控制元件的主要有按钮、开关、传感器、继电器和接触器。l控制开关5行程开关行程开关n n机械式限位开关机械式限位开关6电子控制电子控制n n电子控制主要使用半导体元件，例如三极管、晶闸管或二极管；电子控制的特征电子控制的特征l无触点，无磨损的接通与关断；l开关的动作速度快；l开关元件尺寸小7传感器（接近开关）传感器（接近开关）传感器传感器非接触式传感器非接触式传感器接触式传感器接触式传感器电感式电感式电容式电容式光电式光电式超声式超声式磁铁式磁铁式限位开关限位开关传感器的工作方式是非接触式，因此它不会出现磨损。传感器的工作方式是非接触式，因此它不会出现磨损。8传感器（接近开关）传感器（接近开关）P463图图1-5n n电感式传感器：电感式传感器：电感式传感器：电感式传感器：在金属零件进入触头有效范围时发出在金属零件进入触头有效范围时发出在金属零件进入触头有效范围时发出在金属零件进入触头有效范围时发出一个电信号，开关距离最大可达一个电信号，开关距离最大可达一个电信号，开关距离最大可达一个电信号，开关距离最大可达30mm30mm；n n电容式传感器：电容式传感器：电容式传感器：电容式传感器：对所有的材料做出反应，开关距离电对所有的材料做出反应，开关距离电对所有的材料做出反应，开关距离电对所有的材料做出反应，开关距离电感式大致一样；感式大致一样；感式大致一样；感式大致一样；n n光电式传感器：光电式传感器：光电式传感器：光电式传感器：由发射器发射出来的光束经反射器反由发射器发射出来的光束经反射器反由发射器发射出来的光束经反射器反由发射器发射出来的光束经反射器反射回来再由接收器接收，或直接向接收器发送，信号射回来再由接收器接收，或直接向接收器发送，信号射回来再由接收器接收，或直接向接收器发送，信号射回来再由接收器接收，或直接向接收器发送，信号都是在光束被遮断后触发的。光电式传感器的作用距都是在光束被遮断后触发的。光电式传感器的作用距都是在光束被遮断后触发的。光电式传感器的作用距都是在光束被遮断后触发的。光电式传感器的作用距离很长；离很长；离很长；离很长；n n磁性传感器：磁性传感器：磁性传感器：磁性传感器：当装有永久磁铁的气缸活塞进入传感器当装有永久磁铁的气缸活塞进入传感器当装有永久磁铁的气缸活塞进入传感器当装有永久磁铁的气缸活塞进入传感器下方时，传感器被激活，因此可以检测气缸活塞的极下方时，传感器被激活，因此可以检测气缸活塞的极下方时，传感器被激活，因此可以检测气缸活塞的极下方时，传感器被激活，因此可以检测气缸活塞的极限位置。限位置。限位置。限位置。9传感器特性传感器特性类型类型符号符号原理原理优点优点缺点缺点量程量程电感电感式式若被测物体干涉传感若被测物体干涉传感器磁场则触发器磁场则触发高等级防护高等级防护（IP67），开关点），开关点精度很高精度很高仅适于金属或石墨仅适于金属或石墨等，金属屑堆积时等，金属屑堆积时不适应不适应1-150mm电容电容式式若被测物体干涉传感若被测物体干涉传感器电场则触发器电场则触发高等级防护高等级防护（IP67），能探测），能探测所有材料，容许赃所有材料，容许赃物物小物体检测，量程小物体检测，量程比电感式要大比电感式要大1-40mm光电光电式式若被测物体反射传感若被测物体反射传感器红外线则触发器红外线则触发能探测所有材料，能探测所有材料，量程大量程大对污物及光的次级对污物及光的次级反射敏感，需辅助反射敏感，需辅助电源电源有反射约最有反射约最大大2m；无反射最大无反射最大200mm超声超声式式计算超生脉冲的反射计算超生脉冲的反射时间以确定对被测物时间以确定对被测物体的距离体的距离容许赃物、灰尘及容许赃物、灰尘及光，在大测量范围光，在大测量范围内能检测很小物体内能检测很小物体反应慢，不适于超反应慢，不适于超压或减压的情况，压或减压的情况，或有爆炸危险的区或有爆炸危险的区域域60mm-6m磁铁磁铁式式永久磁铁启动接近开永久磁铁启动接近开关（舌簧触点）并采关（舌簧触点）并采用两个接触弹簧用两个接触弹簧适于恶劣环境，寿适于恶劣环境，寿命长，适于高频电命长，适于高频电路的开关路的开关触点接合的危险，触点接合的危险，抑制抑制RC系统的电流系统的电流峰值峰值若干若干mm机械机械式式通过手动启动或杠杆通过手动启动或杠杆系统触发系统触发低价格，稳定，体低价格，稳定，体积小，不易受干扰，积小，不易受干扰，不需辅助电源不需辅助电源接触抖动，不能用接触抖动，不能用于食品和化工业于食品和化工业10磁性开关（干簧管非接触式）磁性开关（干簧管非接触式）11感性传感器感性传感器12容性传感器容性传感器13光电开关光电开关14继电器和接触器继电器和接触器n n带有电磁操作触头的开关称为继电器和接触器；带有电磁操作触头的开关称为继电器和接触器；n n继电器所能接通的电功率最大为继电器所能接通的电功率最大为1KW1KW；n n接触器可接通更大功率；接触器可接通更大功率；n n它们都配有若干可同时动作的常闭和常开触点。它们都配有若干可同时动作的常闭和常开触点。继电器和接触器的任务继电器和接触器的任务l电气控制的遥控操作；l放大传输给主电路的控制信号；l通过不同的常闭和常开触点增益信号；l通过不同的常闭和常开触点使信号换向；l信号的逻辑连接；l通过自保持电路存储信号。继电器和接触器可同时控制若干个电路继电器和接触器可同时控制若干个电路16中间继电器中间继电器符号说明：符号说明：p A1、A2为继电器线圈；为继电器线圈；p首位数字：触点组的顺序号首位数字：触点组的顺序号p 第二位数字：触点功能代号，第二位数字：触点功能代号，12表示常闭（表示常闭（NC）触点，）触点，34表示常开（表示常开（NO）触点）触点17时间继电器时间继电器18电气触头控制电气触头控制导线和电气元件的标记名称导线和电气元件的标记名称缩写符号缩写符号导线类型导线类型缩写符号缩写符号导线类型导线类型L1三相系统的相线三相系统的相线1QK接触器接触器继电器继电器L2三相系统的相线三相系统的相线2S开关开关按钮按钮L3三相系统的相线三相系统的相线3M1电动机电动机N零线零线H灯装置灯装置PE接地线接地线1M11Y1电动装置电动装置如电磁阀如电磁阀应使用标准化开关符号和标准化名称应使用标准化开关符号和标准化名称19带急停功能的触点控制带急停功能的触点控制n n使用急停装置可使机床或设备在危险情况下立即停机，使用急停装置可使机床或设备在危险情况下立即停机，从而避免人员和设备受到危害。从而避免人员和设备受到危害。对急停电路的要求对急停电路的要求l必须能够立即中断功能流程；l必须能够立即切断控制系统的电源供给；l工作元件（如液压缸）必须能够通过自身的急停电路驶入一个安全位置；l只有在恢复供电供给后，才允许重新启动控制系统。20带急停功能的触点控制带急停功能的触点控制急停电路举例急停电路举例21电气控制回路设计及分析 n 实验要求：实验要求：利用一个两位四通电磁换向阀，在30bar 工作压力下，控制一个伸出速度可调的液压缸，并选择其它必须的液压元件，构成液压回路和相关的电气控制回路，分别实现：单循环：单循环：按下按钮开关后，液压缸伸出，到N2位置自动退回。连续循环：连续循环：按下按钮开关，液压缸自动完成多循环伸出和退回，直至按下停止按钮。224/24/2换向阀实现单循环的控制电路换向阀实现单循环的控制电路n 按下启动按钮开关S1，液压缸动作一次。23n 控制功能：控制功能：按下启动按钮开关按下启动按钮开关S S1 1，液压缸连续动作；，液压缸连续动作；按下启动按钮开关按下启动按钮开关S S2 2，液压缸动作一次；，液压缸动作一次；按下停止按钮开关按下停止按钮开关S S0 0，液压缸完成一个工作循环，液压缸完成一个工作循环后停止；后停止；按下急停开关按下急停开关NANA，液压缸立刻退回至初始位置。，液压缸立刻退回至初始位置。4/2换向阀实现连续循环的控制电路换向阀实现连续循环的控制电路24n n实验总结：实验总结：实验总结：实验总结：掌握绘制电气控制原理图的方法掌握绘制电气控制原理图的方法掌握电路中的自锁回路的应用掌握电路中的自锁回路的应用两位四通电磁换向阀用于控制油缸换向时两位四通电磁换向阀用于控制油缸换向时的特点的特点实现单循环、连续循环的不同方法（压力实现单循环、连续循环的不同方法（压力继电器、接近开关等）继电器、接近开关等）调节油缸伸出速度的不同方法调节油缸伸出速度的不同方法掌握停止和急停的作用及区别掌握停止和急停的作用及区别4/24/2换向阀实现单（连续）循环换向阀实现单（连续）循环25电磁换向阀控制的速度切换回路电磁换向阀控制的速度切换回路 n n实验要求：实验要求：模拟组合机床液压滑台动作，选用电磁换模拟组合机床液压滑台动作，选用电磁换向阀控制液压缸的速度切换；向阀控制液压缸的速度切换；要求液压缸快速伸出至指定点要求液压缸快速伸出至指定点N N1 1（快进），（快进），然后以工作进给速度至然后以工作进给速度至N N2 2，工进速度可调，工进速度可调，然后快速返回；然后快速返回；要求液压缸运动到任何位置，按动停止开要求液压缸运动到任何位置，按动停止开关，即可停在当前位置。关，即可停在当前位置。26速度切换回路的液压回路速度切换回路的液压回路 n 液压回路分析：液压回路分析：回路采用了4/3换向阀进行控制，实现液压缸运动到任何位置，按动停止开关，可停在当前位置；速度的切换采用2/2换向阀来实现。27速度切换回路的控制电路速度切换回路的控制电路 n 控制功能：控制功能：按下启动按钮开关S1，液压缸快速伸出至N1位置，然后以工作进给速度至N2，后快速返回；按下停止开关S2，液压缸即可停在当前位置。28n n实验总结：快速移动回路一般应用在节约时间的工况，单向节流阀也可用调速阀替代；如果N1被去掉，会出现什么情况？还有什么阀可以替代2/2阀？速度切换回路速度切换回路 29延时继电器控制回路延时继电器控制回路n n实验要求：设计一液压回路，伸出速度可调；要求液压缸伸出至N1点后，停留指定时间(30S)；然后继续伸出至N2点，并自动返回；设计相应的控制电路图。30延时继电器控制回路延时继电器控制回路n 液压回路分析：液压回路分析：回路采用了进油路节流调速；使用了4/3换向阀，依据实验要求也可使用4/2换向阀31延时继电器控制回路延时继电器控制回路n 控制功能：控制功能：按下启动开关S1，即可实现实验的控制要求；下一次新的动作之前，一定先按下停止开关S2，将电磁铁Y2断电后才能新的工作。32延时继电器控制回路延时继电器控制回路n n实验总结：回路能否用4/2换向阀来实现？若能分别画出其液压控制回路图和电气原理图；如果不用开关S2，回路如何设计完成其功能？时间继电器的应用工况和调节方法。