单位文秘网 2021-07-05 08:16:24 点击: 次
摘 要:如何快速判断气动回路中的障碍信号并消除是设计气动行程程序控制系统最为关键的步骤,关系着后续气压传动设计的开展,文章介绍一种较为容易操作的方法,使气动系统设计过程大大简化。
关键词:气动行程程序;障碍信号;方法
引言
在气压传动中,设计行程程序控制系统的一般过程是根据气缸的执行动作顺序,画出信号-动作状态图(即X-D图),找出障碍并消除障碍信号,进而画出逻辑原理图和气动回路图。但是绘制信号-动作状态图是件较为复杂且容易出错的事情,本文利用程序信号相位状态表可以快速判断障碍信号并消除障碍信号,大大提高气动系统设计效率。
1 气动回路程序信号相位状态表简介
气动程序,即各个气缸的动作顺序,气缸用大写字母A,B,C,D表示,下标1或0表示气缸的伸出或缩回两种运动状态,如A1表示气缸A伸出,程序式中的每个动作称为一个相位或一段;信号,即与气缸动作触发的相应行程阀输出信号,用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0表示;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。把以上的气动程序相位、信号、状态及其之间的关系按一定的格式和要求绘制在一张表格上,就是气动回路程序信号相位状态表。
2 程序信号相位状态表绘制和分析
该表格的第一行为相位序号,用数值1、2、3、4表示。第二行为相位序号对应的程序名称,即各个气缸的动作顺序。第三行为终端信号,即气缸的活塞伸出或退回触动行程阀而发出的信号,用a1、a0、b1、b0表示,q代表启动阀发出的信号,一般用手动2位3通换向阀来实现气动系统的接通启动。第四行为第三行单个各个信号的组合,其所遵循的原则是组合信号的改变直至程序动作发生改变,否则,一直延续先前的信号,比如,气缸A伸出后,会产生信号为a1,在B气缸伸出之前,必然是处于B0退回状态,这会导致b0信号产生。所以在A1和B1动作之间,信号的组合为a1b0。类似可以分析,在B1和B0动作之间,信号组合为a1b1,A和B气缸要维持先前的动作信号状态直至下次改变,在B0和A0之间,信号组合为a1b0,在A0和A1之间,信号组合为a0b0。第五行为二进制表示的信号组合,即各个组合信号的下标排列,从图表中可以发现有两处10组合,这说明2相位的B1动作和4相位的A0动作是由同一个信号组合a1b0控制的,信号出现重复,即存在着障碍信号,动作状态发生了变化,而其控制信号没有改变,a1和b0就是障碍信号。在X-D图中,首先要绘制信号线和动作线,这本身并非易事,繁琐复杂,其次通过信号线与所控制的动作线长短比较来判断是否存在障碍信号,若信号线比所控制的动作线长,则该信号为障碍信号,信号线比控制线长出的那部分线段就叫做障碍段,而在实际应用中,又存在着有信号线无动作线或者信号线重复出现等特殊情况,导致排除障碍信号的方法不能简单地使障碍段消失或失效。所以用X-D图判断障碍信号没有比用程序信号相位状态表方便简单。第六行为插入的记忆元件,即程序的校正。把程序信号相位状态表中的信号组合有重复项的气动行程程序称为非标准程序,无重复项则是标准程序。程序的校正就是完成这个工作的,需要插入相应的记忆元件。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,另外,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并防止因插入记忆元件而产生新的重复信号组合。
3 结束语
通过以上分析,把非标准气动行程程序[A1B1B0A0]变成了标准程序[A1B1X1B0A0X0],读者可自行用程序信号相位状态表再次验证该新程序是否是标准程序。同时,可以看到程序信号相位状态表的简单易用,可操作性强,理解容易,对于我们设计多缸气动行程程序具有很大的帮助。
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*通讯作者:刘朋(1987-),男,安徽临泉人,助教,硕士,主要从事机械机构、车辆工程和液压气压技术方面的科研和教学工作。
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