第8章 PLC綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(2)

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1、目錄8.1模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)簡(jiǎn)介8.2氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)8.3MPS供料單元的結(jié)構(gòu)與控制8.4檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)8.5加工單元的結(jié)構(gòu)8.6操作手單元的結(jié)構(gòu)8.7分揀單元的結(jié)構(gòu)8.8MPS整體控制9/1/20218.2氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行元件完成一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用技術(shù)。20世紀(jì)50年代之前，壓縮空氣通常作為一種儲(chǔ)存能量的工作介質(zhì)。從20世紀(jì)50年代起，氣動(dòng)技術(shù)不僅用于做功，而且發(fā)展到檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。這樣就能用傳感器檢測(cè)機(jī)器的狀態(tài)和條件，從而控制生產(chǎn)加工過程。傳感器、過程控制

2、器和執(zhí)行器的發(fā)展導(dǎo)致了氣動(dòng)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生。隨著新材料的不斷開發(fā)研制、加工手段與加工工藝的不斷改進(jìn)與提高，氣動(dòng)元件的制造技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，氣動(dòng)元件的品種越來越多，功能不斷增強(qiáng)，體積越來越小，而且正朝著模塊化、集成化乃至智能化的方向發(fā)展。氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，它可以應(yīng)用于包裝、進(jìn)給、計(jì)量、材料的輸送、工件的轉(zhuǎn)動(dòng)與翻轉(zhuǎn)、工件的分類等場(chǎng)合，還可應(yīng)用于車、銑、鉆、鋸等機(jī)械加工的過程。9/1/20218.2.1基礎(chǔ)知識(shí)氣源是給氣動(dòng)系統(tǒng)提供符合一定要求的壓縮空氣的系統(tǒng)。氣源系統(tǒng)包括壓縮空氣發(fā)生裝

3、置、壓縮空氣凈化裝置以及傳輸管道等。1．壓縮空氣氣動(dòng)裝置的工作介質(zhì)是壓縮空氣，壓縮空氣的質(zhì)量直接關(guān)系到氣動(dòng)裝置能否正常工作。自然界中的空氣主要成分有：氧氣、氮?dú)?、水蒸氣、懸浮顆粒物及其他微量氣體成分。其中水分及固體顆粒物對(duì)氣動(dòng)裝置的正常工作會(huì)有影響，因此供給氣動(dòng)裝置的壓縮空氣必須是不含有水分及固體顆粒雜質(zhì)的干凈的壓縮空氣。9/1/2021(1)干壓縮空氣。在空氣壓縮過程中，在中間冷卻器中可以將空氣中大部分的水蒸氣除去，在貯氣罐中壓縮空氣還可以被進(jìn)一步冷卻，因此從空氣壓縮站輸出的壓縮空氣是很干燥的，

4、稱為干壓縮空氣。但用這種方式產(chǎn)生的干壓縮空氣并不能滿足氣動(dòng)元件對(duì)氣源質(zhì)量的要求，通常還要在氣動(dòng)系統(tǒng)前安裝氣源三聯(lián)件或過濾器。(2)無油壓縮空氣。在某些工業(yè)場(chǎng)合(如食品加工、醫(yī)藥制造業(yè)等)應(yīng)用氣動(dòng)技術(shù)時(shí)，為了防止對(duì)產(chǎn)品造成污染，對(duì)壓縮空氣還要有特殊的要求——不含油氣，即無油壓縮空氣。在實(shí)際中可以通過選擇無潤(rùn)滑油的壓縮機(jī)、選擇冷凍干燥法或安裝除油過濾器的方法來獲得無油壓縮空氣。9/1/20212．壓力(1)計(jì)量單位在國(guó)際單位制中，壓力的單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱帕，Pa)。在氣動(dòng)技術(shù)中，過去常用的單位是大氣壓

5、(atm)或千克力每平方厘米(kgf／cm2)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于帕的單位太小，計(jì)量不方便，通常采用兆帕(MPa)或巴(bar)作為壓力的計(jì)量單位。各個(gè)壓力單位之間的關(guān)系如下：1Pa=1N／m2，1MPa=106Pa，1bar=105Pa=0.1MPa1atm=1.033kgf／cm2=1.0133bar=101330Pa(2)表壓力在工程領(lǐng)域中，尤其是在氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用范圍內(nèi)，壓力總是以相對(duì)于大氣壓壓力差——表壓力來表示。若表壓力為0，則絕對(duì)壓力即為大氣壓。(3)壓力的正負(fù)以大氣壓力為參考0點(diǎn)，大

6、于大氣壓力的壓力為正壓力，小于大氣壓力的壓力則為負(fù)壓力。負(fù)壓力也稱為真空。9/1/20213．氣源裝置向氣動(dòng)系統(tǒng)提供壓縮空氣的裝置稱為氣源裝置。（1）空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能的裝置，是產(chǎn)生壓縮空氣的機(jī)器。壓縮機(jī)的種類很多，按照工作原理可分為容積式和動(dòng)力式兩大類。在氣壓傳動(dòng)中，一般采用容積式空氣壓縮機(jī)，如下圖所示為容積式空氣壓縮機(jī)外形。9/1/2021（2）氣源凈化裝置一般使用的空壓機(jī)都采用油潤(rùn)滑，在空壓機(jī)中空氣被壓縮，溫度可升高到140~170℃，這時(shí)部分潤(rùn)滑油變成氣態(tài)，加上吸入

7、空氣中的水和灰塵，形成了水汽、油氣、灰塵等混合雜質(zhì)。如果將含有這些雜質(zhì)的壓縮空氣供氣動(dòng)設(shè)備使用，將會(huì)產(chǎn)生極壞的影響。因此，在氣動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置除水、除油、除塵和干燥等氣源凈化裝置十分必要，介紹幾種常用的氣源凈化裝置。①后冷卻器后冷卻器一般安裝在空壓機(jī)的出口管路上，其作用是把空壓機(jī)排出的壓縮空氣的溫度由140～170℃降至40～50℃，使得其中大部分的水、油轉(zhuǎn)化成液態(tài)，以便于排出。后冷卻器一般采用水冷卻法。②油水分離器油水分離器的作用是將經(jīng)后冷卻器降溫析出的水滴、油滴等雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出來。③貯氣罐

8、貯氣罐的作用是消除壓力波動(dòng)，保證供氣的連續(xù)性、穩(wěn)定性；儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣以備應(yīng)急時(shí)使用；進(jìn)一步分離壓縮空氣中的油分、水分。④干燥器經(jīng)過以上凈化處理的壓縮空氣已基本能滿足一般氣動(dòng)系統(tǒng)的需求，但對(duì)于精密的氣動(dòng)裝置和氣動(dòng)儀表用氣，還需經(jīng)過進(jìn)一步的凈化處理后才能使用。干燥器的作用是進(jìn)一步除去壓縮空氣中水、油和灰塵。9/1/2021（3）輔助元件①油霧器氣動(dòng)系統(tǒng)中的各種氣閥、氣缸、氣馬達(dá)等，其可動(dòng)部分都需要潤(rùn)滑，但以壓縮空氣為動(dòng)力的氣動(dòng)元件都是密封氣室，不能用一般方法注油，只能以某種方法