气动与PLC指导书

1目录第一部分：气动系统动作演示和气动基础演示及控制实验实验一、行程阀控制气缸连续往返气控回路………………………………………2实验二、气动基础实验及PLC控制原理实验………………………………………3第二部分：基本回路A压力控制回路…………………………………………………………………9B方向控制回路…………………………………………………………………12C速度控制回路…………………………………………………………………17D常用气动回路…………………………………………………………………27第三部分：继电器控制部分实验一电车、汽车自动开门装置…………………………………………………31实验二、鼓风炉加料装置……………………………………………………………32实验三、气缸给进（快进→慢进→快退）系统…………………………………33实验四、双缸动作回路………………………………………………………………34第四部分：PLC控制部分实验一、模拟钻床上占孔动作……………………………………………………36实验二、雨伞试验机………………………………………………………………38第五部分：气动实用系统实验家具试验机的设计…………………………………………………………………40附录实验报告内容………………………………………………………………………432THPQD-1气动与PLC实验指导书第一部分：气动系统动作演示和气动基础演示及控制实验实验一：行程阀控制气缸连续往返气控回路一:实验目的认识气缸、气动阀，气泵及三大件实物和职能符号，了解其工作原理及各元件在系统中所起的作用。二：实验气动元件：序号名称规格数量备注1手旋阀12杠杆式机械阀23气控二位五1通阀14双作用气缸1三：实验气动回路图：图1气动回路图四：实验步骤：1、根据图1，把所需的气动元件有布局的卡在铝型材上，再用气管把它们连接在一起，组成回路。2、仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件。调节三联件中间的减压阀，使压力为0.4MPa，由原理图可知，气缸首先应退回气缸最底部，调整机械阀3，使阀3处在动作状态位，此后手旋手动阀1，使之换位，气缸前进，到头后，调整机械阀4，使阀4也工作在动作状态位，这样气缸便可周而复始的动作3、使手动阀1复位，气缸退回到最底部后，便停止工作。手动阀1手旋1次，气缸便往返一次。五：思考题：1、为什么气缸能点动及连续运动？2、分析系统的工作原理。3实验二：气动基础实验及PLC控制原理实验气压传动是通过压缩空气为工作介质进行能量与信号的传递。按系统工作需要，通过控制元件的调节，提供不同的压力、速度和方向给气缸。理解气压传动的基本工作原理，熟悉各类气动元件、气动基本回路及系统控制方式是学习本课程的主要内容。本实验通过电控双气综合动作回路，了解压力控制、速度控制和方向控制的相关控制元件的作用，进一步熟悉气压传动的基本工作原理及气压系统的继电器控制和PLC控制原理。一、实验目的：了解气动工作原理，熟悉气动元件及其在系统中的作用，初步了解气动基本回路及PLC控制原理。二、实验气动元件：序号名称规格备注1二位三通阀旋钮式12减压阀13单电控二位五通阀24单电控二位三通阀15单向节流阀16双作用气缸带磁性开关2三、实验气动系统图：图2双缸动作气动系统图四、实验步骤及内容：A、基本回路动作演示：（1）调压回路打开放气阀，首先调节三联件的减压阀调节旋钮，得到一个压力值（即系统压力），然后调节系统中减压阀2的调节旋钮，系统的压力随之变化（但压力值比系统压力值低）。（2）换向回路打开放气阀，CT1得电，缸7前进，CT1失电，缸7后退。CT2得电，缸8前进，CT2失电，缸8后退。（3）节流调速回路4打开放气阀，调节节流阀5的开度，缸8在退回时就有不同的速度。(4)差动快速回路当只有CT1得电时，缸7正常前进，如果CT1和CT3都得电，缸7将快速前进。继电器接线图如下：5、双缸顺序动作回路用不同的控制方式实现缸7和缸8的多种顺序动作控制。a:动作要求：缸7前进→缸8前进→缸7后退→缸8后退→停止。b:气缸动作控制位移—步骤图C:控制方式Ⅰ:点动控制：CT1+CT2-缸7前进CT1+CT2+缸8前进CT1-CT2+缸7后退CT1-CT2-缸8后退实验步骤：ⅰ:打开旋钮式阀1，电磁铁均失电，松节流阀5.ⅱ:认真仔细地按下图接好线：ⅲ:待老师检查后，按下主面板上的启动按钮，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，注：此处用的是带自锁的按钮，学生可以试这用不自锁的按钮来完成此动作过程5调节减压阀，使压力为0.4MPa后，打开手旋阀1，按下SB11，气缸7前进，按下SB12，气缸8前进，再按下SB11，气缸7后退，再按下SB12，气缸8后退。一次动作完成。Ⅱ:PLC控制：PLC外部接线图实验步骤：ⅰ:打开旋钮式阀1，电磁铁均失电，松节流阀5.ⅱ:认真仔细地按图接好线，待老师检查后，按下主面板上的启动按钮，用下载电缆把计算机和PLC连接在一起，将PLC状态开关拔向“STOP”端，然后在开启PLC电源开关。把以下程序下载到PLC主机里：ⅲ：检查好后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，打开手旋阀1，按下SB1，气缸便按“缸7前进→缸8前进→缸7后退→缸8后退→停止”动作一次，6、双缸同步回路a:动作要求：缸7缸8前进→缸7缸8后退→停止。6b:控制方式Ⅰ:继电控制实验步骤：ⅰ:打开旋钮式阀1，电磁铁均失电，松节流阀5.ⅱ:认真仔细地按下图接好线：ⅲ:待老师检查后，按下主面板上的启动按钮，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，打开手旋阀1，按下SB1后，气缸7和8同时前进，到头后，磁性开关A发迅，由原理图可知，KZ1失电，缸7和8同时后退。因为有单向节流阀的存在，气缸7和8会出现不同步现象，可以把单向节流阀从系统中拆除。Ⅱ:PLC控制：PLC外部接线图ⅰ:打开旋钮式阀1，电磁铁均失电，松节流阀5.ⅱ:认真仔细地按图接好线，待老师检查后，按下主面板上的启动按钮，用下载电缆把计算机和PLC连接在一起，将PLC状态开关拔向“STOP”端，然后在开启PLC电源开关。把以下程序下载到PLC主机里：ⅲ:待老师检查后，按下主面板上的启动按钮，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，打开手旋阀1，按下SB1后，气缸7和8同时前进，到头后，磁性开关A发迅，由原理图可知，KZ1失电，缸7和8同时后退。因为有单向节流阀的存在，气缸7和8会出现不同步现象，可以把单向节流阀从系统中拆除。7五：思考题：1、缸7前进→缸7后退→缸8前进→缸8后退→循环，此动作分别用继电器和PLC如何实现？答案PLC接线图如下：程序如下：8上面的程序是带停止和计数功能，当C0的计数值发生变化时，循环次数将改变。学生可自行设计利用继电器来实现动作要求的电气接线图。9第二部分：基本回路一个气动系统的构成及其复杂程度视主机要求而定，但它们均由各种功能的基本回路组成，基本回路主要有压力控制、速度控制、方向控制和一些常用气动回路。撑握常用的基本回路是分析和设计气压传动系统的基础。本实验部分例举了多种基本回路，学生可选择某几种基本回路，按动作要求选取元件，组成所需的系统，然后选取点动、继电器控制和PLC控制等不同控制方式完成实验。A压力控制回路一、实验目的1、使学生了解常见的压力控制回路，各元件在系统中的作用。2、了解气压传动中，压力控制的基本知识。二、实验要求对下例各回路，学生可自选取其中几项，来完成相应的实验报告，实验报告内容：1、动作要求2、整个系统采用的气动元件的名称、数量3、按动作要求模拟出气动系统图（见下例系统图）4、绘制气缸动作控制的位移—步骤图5、选择控制方式：点动、继电器控制、PLC控制、手动控制（1）对点动，列出电磁铁动作顺序图（2）对继电器控制，绘出电气线路图（3）对PLC控制，给出PLC外部接线图，并编出相应的程序6、实验步骤即操作过程（动作过程的简述）三、实验选用的压力控制回路图1、高低压转换回路2、快排阀和减压阀的双压驱动回路图4图3103、气缸单向压力回路4、气缸双向压力回路四、实验实例例一以高低压转换回路为例1、动作要求，气缸4的夹紧力可以高低压转换。2、采用元件及数量，气泵及三联件1套、减压阀2只、手旋阀1只、单作用气1只。3、气缸动作控制位移—步骤图4、气动系统图，见图35、控制方式，本实验只能用手动方式6、操作过程，（1）把所需的气动元件有布局的卡在铝型台面上，并用气管将它们连接在一起，组成回路。（2）仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，当把减压阀1和2调到不同压力时，通过手旋旋钮式二位三通阀3便可使系统得到不同的压力，来满足系统的不同需求。实验报告填写大至如上，以下实验实例本指导书只写出操作过程，学生在做完实验要认真填写每一个步骤。例二以气缸单向压力回路为例1、动作要求到控制方式本实验省略2、操作过程（实验采用继电器控制方式）（1）把所需的气动元件有布局的卡在铝型台面上，并用气管将它们连接在一起，组成回路。（2）仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，由图可知，气缸首先将被压回气缸的初始位置，然后按下图连接好电气线路：图5图611按下主面板上的启动按钮，然后，按下SB2，CT1得电，压缩空气进入双作用气2的无杆腔，因为有单向节流阀的存在，双作用气缸前进的速度较快，当按下SB1后，气缸退回，此时减压阀起作用，调节减压阀的调节手柄，使压差发生变化，气缸退回的速度将变化，12B方向控制回路一、实验目的1、了解常见的方向控制回路，各元件在回路中的作用。2、了解换向回路的基本知识，能绘制气缸运动位移—步骤图。二、实验要求对下列各回路，选取几种，对每项实验完成实验报告内容。（见压力回路列举）三、实验选用的方向控制回路图1、手控二位三通阀控制单作用气缸换向回路2、电控二位三通阀控制单作用气缸换向回路3、气控二位三通阀控制单作用气缸换向回路4、双气控三位五通阀控制双作用气缸换向回路5、双电控三位五通阀中位可停控制双作用气缸换向回路图7图8图9图10136、手动控制单气控二位五通阀实现双作用气缸换向回路7、单电控控制单气控二位五通阀实现双作用气缸换向回路8、单电控二位五通阀控制双作用缸换向回路9、双电控二位五通阀控制双作用缸换向回路图11图12图13图14图151410、双气控二位五通阀控制双作用缸换向回路11、二个单电控二位三通阀控制双作用缸换向回路12、二个单气控二位三通阀控制双作用缸换向回路13、差动气缸的换向回路14、利用手动阀实现双作用气一次往返回路图16图17两个电磁阀必须同时动作图18图191515、双缸顺序动作回路四、实验实例例一、以手动控制单气控二位五通阀实现双作用气缸换向回路为例操作过程：1、根据系统回路图，把所需的气动元件有布局的卡在铝型台面上，再用气管将它们连接在一起，组成回路。2、仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，由图可知，气缸将首先退回，通过手旋旋钮式阀1，气路到二位五通阀2的控制端，使二位五通阀2换向，气缸则前进，复位阀1，气缸则退回。例二、以利用手动阀实现双作用气一次往返回路为例操作过程：1、根据系统回路图，把所需的气动元件有布局的卡在铝型台面上，再用气管将它们连接在一起，组成回路。2、仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件，调节减压阀，使压力为0.4MPa后，由系统图可知，气缸将首先退回，通过手旋旋钮式阀1，使双气控二位五通阀2换位，气缸前进，此时必须将手旋阀1复位，否则将不能工作，当气缸运动到碰到机械阀3后，阀3换位，控制气使阀2换位，气缸退回到底停止运动，气缸一次往返结束。例三、以双缸顺序动作回路为例该回路可完成1、A进→B进→B退→A退；分循环与不循环2、A进→A退→B进→B退；分循环与不循环3、A进→B进→A退→B退；分循环与不循环4、A