电气动程序步进控制的设计与应用

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图1中，K1，K2，， 等为中间继电器的线圈及唱、常闭触点；S1，S2，，S 等为气缸伸出或缩回的触发条件，也即为第2个、、r/个动作的触发条件.启动条件-般为按钮开关，这也是第-步动作触发与后面动作触发不同之处L1 J；S1-般为程序启动的初始条件或下-次循环的条件 (即自动循环模式).只有启动条件和初始条件全部满足才能驱动第-个动作.K2常闭触点是为了保证开始第二个动作前切断第-个动作，这样确保每次只进行-个动作，动作与动作之间互不干涉.最后-个动作用K 常闭触点切断，这样整个动作就形成了-个往复循环动作.如果-个电气动程序控制系统的要求为ABB A-(A、B为气缸，十表示气缸伸出，-表示气缸缩回) J，则整个程序有4步，lJn4，需要用到4图1 步进输入控制模式 图2 步进输出控制模式收稿日期：2O12 l1 30作者简介：宋志刚(1977-)，男，江西吉安人，副教授.主要研究方向：机电-体化技术及现代液压与气动技术- 20- http：//xb.szpt.edu.cn、 ] - ～ 图2所示中，YA1，YM1等代表气缸A到M的单电控电磁阀线圈.而Ka，Kb，Kc，Kd，Kn等分别代表步进输入控制模式中各个中间继电器Kl，K2至 l， 的唱触点.以上述电气动控制系统ABB.A.为例，因为只有2个气缸需要控制，则只需要2个两位五通单电控电磁阀YA1和YBl来控制气缸A、B的伸出和缩回(假设气缸A、B初始位置均处于缩回状态，YA1，YB1得电使气缸伸出)，共4步，其中A伸出在第-步，而A。

缩回在第四步，也就是说电磁阀YA1需在前面3步都需通电，故Ka、Kb、Kn需分别用中间继电器K1，K2，K3的唱触点K1，K2，K3来代入；而B伸出在第二步，B-缩回在第三步，故Kc，Kd，Kn只需用第二步动作触发条件的中间继电器K2的唱触点K 代入即可。

2 应用设计实例以-铣床夹持器加工铝工件端面的电气动程序控制系统装置来验证步进控制模式L3].图3所示为铣床夹持器装置简图，铣床夹持器工作过程为气缸A伸出将从重力进给物料仓下来的工件推入到夹定装置内，气缸B伸出夹紧工件，气压-油压进给单元C伸出产生夹定装置的进给运动，铣刀铣削铝工件端面并在铣削操作完毕时由顶出气缸D伸出顶出工件，气压-油压进给单元c缩回再使夹定装置回至起始位置，铣床夹持器的位移-步骤图如图4所示，从图4位移-步骤图可以看出铣床夹持器完成-个完成的工作循环的动作顺序为：ABA.CB.DD-C-.铣床夹持器工作流程图如图5所示 。

囊 斛 B A- c cl Bl-岳 c- 。- bo l图5中，启动条件lsl为按钮开关，ao，a，b0，b1，C0，c1，do，dl为气缸的磁性开关，用于检测气缸活塞的位置，其中1表示气缸活塞处于伸出位置，0表示气缸活塞处于缩回位置，如a 表示气缸Ate出到位的检测信号，为下-动作B的触发条件.气缸磁性开关下的S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7分别对应图2中的条件S1至S 。

按照前述电气动程序步进控制模式的要求，可以非常方便的设计出铣床夹持器装置的电气-气动程序，电气动控制回路-般包括气动回路和电气控制回路两部分，气动回路-般指动力部分，电气回路指控制部分4.气动回路图如图6所示，电气控制回路图如图7所示。

图6所示铣床夹持器气动回路图中，0Z1表示气源；0Z2表示气动二联件[5]；A，B，C，D表示单活塞杆双作用气缸；YA1，YB1，YC1，YD1表示控制气缸A，B，C，D的2位五通单电控电磁阀；1V1，1V2，2Vl，2V2，3V1，3V2、4V1，4V2表示控制气缸A，B，C，Dd0出和缩回速度的单向可调节流阀；A0，Al，B0，B1，CO，C1，DO，D1表示检测气缸A，B，C，D活塞位置的磁性开关，表示气缸缩回或伸出到位。

图7所示铣床夹持器电气控制回路中，铣床夹持http：//xb.szpt.edu.cn深圳职业技术学院学报 2013，12(3) -21-l O 1 nv l 0 A B C Drrrrrr厂rTrT r广rmr1 广厂m rr TTA0 A1 8o B1 CO Cl Do D10Z1图6 铣床夹持器气动回路图24v 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26V 1辩 -I fK4 川f 6K76

该种电气动程序系统步进控制模式简单，设计速度快，动作准确，可为应用PLC编程提供理论依据。

- 22- http.'/xb.szpt.edu.cn深圳职业技术学院学报 2013，12(3)