PLC与气压传动系统的融合应用

产品分类

联系方式

上海茂育科技有限公司
销售中心：上海普陀区祁安路88-6号
生产基地：上海松江工业园
电话：021-56311657 / 56411696
传真：021-56411696
手机：13918521958
手机：13916286558(陈经理)
业务QQ：65116877 68079708
网址：www.mykejiao.com
邮箱：shanghaimaoyu@126.com

新闻中心

作者：管理员发布时间：2024-09-13 14:13:28

　　（一）PLC与气压传动系统的融合应用背景与意义
随着工业自动化的不断发展，对生产过程的控制要求越来越高。气压传动系统作为一种常见的工业传动方式，具有安全可靠、节能环保、性能稳定等特点，广泛应用于机床、自动化生产线、输送设备等领域。而 PLC作为工业自动化领域中常用的控制设备，具有编程简单、反应速度快、控制精度高等优点。在工业自动化发展中，PLC与气压传动的结合具有必然性。一方面，气压传动系统需要精确的控制来实现高效、稳定的运行，而 PLC正好能够满足这一需求。另一方面，随着生产规模的不断扩大和生产工艺的日益复杂，传统的控制方式已经难以满足要求，而 PLC与气压传动的结合能够提高生产效率和精度，降低工作难度和出错率。
（二）优势分析
1、控制精度高：PLC可以实现对气压传动系统的精确控制，通过传感器实时监测系统的运行状态，并根据预设的程序进行调整，从而保证系统的运行精度。例如，在一些高精度的加工设备中，PLC可以控制气压传动系统实现精确的位置控制和速度控制，从而保证加工精度。
2、可靠性强：PLC具有高度的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工业环境下长期稳定运行。与传统的继电器控制系统相比，PLC采用了数字化的控制方式，减少了硬件故障的发生概率。同时，PLC还具有自诊断功能，能够及时发现系统中的故障并进行报警，从而提高了系统的可靠性。
3、灵活性好：PLC可以根据不同的生产需求进行编程，实现不同的控制功能。例如，在一些自动化生产线中，PLC可以根据生产工艺的变化，灵活地调整气压传动系统的运行参数，从而满足不同产品的生产要求。此外，PLC还可以与其他控制设备进行联网，实现分布式控制，提高系统的灵活性和可扩展性。

二、PLC在气压传动中的具体应用
（一）基础气压系统中的PLC身影
气压系统基本架构包括气压源、三点组合、气缸和方向阀等部分。气压源通常工作压力为4-7bar（1Kg/cm²=0.981bar），三点组合起到调压、滤水、润滑的作用。气缸分为单动缸和双动缸，方向阀控制气流的方向。在这个基础架构中，PLC发挥着重要的作用。它可以精确控制气压源的输出压力，确保气压系统稳定运行。对于三点组合，PLC可以监测其工作状态，如滤水器的堵塞情况、润滑系统的油量等，并及时发出警报。在气缸的控制方面，PLC可以通过电磁阀控制单动缸和双动缸的运动，实现精确的位置控制和速度控制。
（二）以PLC控制气压系统
1、单动缸控制
①单边电磁阀控制单动缸前进后退。当按钮开关PBON时，单动缸以单边电磁阀控制前进A+；当按钮开关PBOFF时，气压缸后退A-。
②加上节流阀调整单动缸运动速度。通过节流阀可以调整气缸的运动速度，使单动缸的运动更加平稳。当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进A+，一直到气压缸触碰到前顶点a1，此时可以根据需要调整节流阀，控制气缸的后退速度。
③实现单动缸来回往复运动等复杂动作。通过编程，可以实现单动缸的来回往复运动。例如，当按一下PB（Pulse），则气压缸A来回往复运动A+A-A+A-A+A-……。
2、双动缸控制
①单边电磁阀控制双动缸前进后退。当按钮开关PBON时，双动缸以单边电磁阀控制前进A+；当按钮开关PBOFF时，气压缸后退A-。
②双边电磁阀控制双动缸运动，并可加上节流阀调整速度。双边电磁阀可以更加精确地控制双动缸的运动，加上节流阀可以调整气缸的运动速度。当按一下PB（Pulse），则气压缸慢慢前进A+，当气压缸触碰到前顶点a1，则气压缸慢慢后退A-。
③实现双动缸的复杂动作，如来回往复运动、自动停止等。通过编程，可以实现双动缸的复杂动作。例如，当按一下PB1（Pulse），则气压缸A来回往复运动A+A-A+A-……；当按一下PB2（Pulse），则气压缸停止运动。
3、多缸联动控制
①A、B单动缸联动控制，实现一次循环后自动停止等动作。当PBON（Pulse）时，A、B单动缸分别以单边电磁阀控制，动作顺序如图，系统激活一次循环后自动停止。
②A、B双动缸联动控制，包括循环动作和根据不同按钮实现不同动作。当PBON（Pulse）时，A、B双动缸分别以双边电磁阀控制，动作顺序如图，系统激活一次循环后自动停止；当按下不同按钮时，可以实现A、B双动缸的不同动作，如当PB1ON时，A气压缸来回运动一次；当PB2ON时，B气压缸来回运动一次。
（三）PLC与气压过程控制
1、单一流程控制
①以双边电磁阀控制双动缸，实现按下激活开关后，气缸依次前进、到达前顶点后退、到达后顶点停止并等待下一个激活命令。例如，当按下激活开关START，则气压缸前进，当气压缸到达前顶点，则气压缸后退，当气压缸到达后顶点时，则系统停止，并等待下一个激活命令。
②.A、B双动缸在单一流程中的联动控制。当PBON（Pulse）时，A、B双动缸分别以双边电磁阀控制，动作顺序如图，系统激活一次循环后自动停止。在这个过程中，A、B双动缸依次前进、到达前顶点后退、到达后顶点停止，实现联动控制。
2、选择性分歧控制
①A、B双动缸根据不同按钮实现不同的来回运动。当PB1ON时，A气压缸来回运动一次；当PB2ON时，B气压缸来回运动一次。通过这种方式，可以根据不同的生产需求，选择控制不同的气缸运动。
3、并进式分歧控制
①A、B双动缸在按下一个按钮时同时进行来回运动。当PBON时，A、B双动缸分别以双边电磁阀控制，同时进行来回运动。这种控制方式可以提高生产效率，适用于一些需要同时进行多个动作的生产过程。
三、PLC控制气压传动系统的案例分析
（一）气动机械手案例
气动机械手主要由机械手部和运行装置构成，通常由底座、执行机构（如夹钳、吸盘等）以及它们之间的关节和连杆组成。机械手能够在其活动范围内实现任意运动和转向，一般把活动的关节称为自由度。
工作原理方面，气动搬运机械手是在生产过程中采用机电结合来模拟人手动作的机械设备。通过机械结构和气动控制系统的设计，机械手能够完成夹紧、松开、上升、下降、伸出、缩回、左转、右转运动来实现规定的动作。机械手的控制要完成左转、右转、上升、下降、前行、后行、夹紧和放松八个动作，其中工件抓取是采用机械爪来实现的。
在PLC控制过程中，控制系统的信息将指令传给执行机构，对机械手动作进行跟踪，如果动作发生错误或者故障，会立即报警。利用位置检测装置将执行机构的实际位置传递给给控制系统，最终将执行机构以一定的精度运动到指定位置。
在工业生产中，气动机械手可以代替人手搬运笨重物体或在高温、有毒、高粉尘及易燃易爆等恶劣的环境下工作，减少搬运成本，提高搬运效率。例如在汽车制造行业，气动机械手可以快速准确地搬运汽车零部件，提高生产效率；在电子装配行业，气动机械手可以精确地抓取和放置电子元件，提高产品质量。
（二）气压三缸同步回路案例
气压系统三缸同步回路的设计原理是通过PLC编程控制实现多个气缸位移同步，应用霍尔元件信号作为PLC输入量，通过与逻辑实现三气缸位移同步并且消除由多种因素导致的累积误差。
在具体实现中，首先需要设计气压三缸同步回路的原理图。通常采用同步阀或者比例阀来实现气缸的同步运动。同步阀可以根据输入信号的大小来调节输出流量，从而实现气缸的同步运动。比例阀则可以通过电子控制信号来精确调节输出流量，实现更加精确的同步运动。
PLC在实现同步控制方面，通过读取霍尔元件的信号，实时监测气缸的位置和运动状态。根据预设的同步算法，PLC输出控制信号，调节气缸的进气和排气流量，从而实现气缸的同步运动。在消除累积误差方面，PLC可以通过实时监测气缸的位置偏差，根据偏差大小和方向，调整控制算法，逐步消除累积误差。
例如在一些自动化生产线上，需要多个气缸同时动作，实现工件的精确加工和装配。气压三缸同步回路可以保证多个气缸的运动同步性，提高生产效率和产品质量。同时，通过消除累积误差，可以保证系统的长期稳定性和可靠性。
四、展望与总结
PLC在气压传动系统中的应用已经取得了显著的成果。通过精确控制气压传动系统的运行，提高了生产效率和精度，降低了工作难度和出错率。同时，PLC的高可靠性和灵活性也为气压传动系统的稳定运行和适应不同生产需求提供了保障。
展望未来，PLC在气压传动系统中的应用前景广阔。随着工业自动化的不断发展，对气压传动系统的控制要求将越来越高。PLC将不断升级和改进，以满足这些需求。例如，随着人工智能和大数据技术的发展，PLC可能会具备更强大的数据分析和预测功能，能够提前预测系统故障，提高系统的可靠性和稳定性。
在发展趋势方面，PLC与气压传动系统的结合将更加紧密。一方面，PLC将不断优化对气压传动系统的控制算法，提高控制精度和响应速度。另一方面，气压传动系统也将不断改进和创新，以更好地适应PLC的控制要求。例如，新型的气压元件和传感器将不断涌现，为PLC提供更准确的反馈信息，实现更精确的控制。
此外，随着工业互联网的发展，PLC与气压传动系统将实现更广泛的联网和通信。通过与其他设备和系统的互联互通，实现分布式控制和协同工作，提高整个生产系统的效率和智能化水平。

上一篇：模电数电技术综合实训平台下一篇：多功能反应实验装置

上海茂育科教设备有限公司

产品分类

联系方式

新闻中心

PLC与气压传动系统的融合应用