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空油壓順序控制線路設計法簡介

作者 : 林守二(自研所畢,定居美國) 整理:自動化技術網

空油壓順序控制線路設計法簡介

　　一般機械科的人員遇到電路設計問題都會感到很頭大。茲介紹各位使用時間表法來設計空油壓順序控制電路，能使電路設計變成簡單的問題。

在未談到設計方法以前，先介紹與其有關的基本常識:
一、自動機器的動作可由直線運動與旋轉運動單獨或組合而成。而直線運動通常是使用汽缸(Cylinder)，旋轉運動便用馬達(motor )完成它，因此稱此二者為運動機器。設計一部自動機器第一件事就是將其轉動作分解成直線運動與旋轉運動依其所須之推力、行程或扭力分別選用合適的汽缸及馬達。

二、空油壓氣缸之前進(後退)或馬達之正(反)轉是由閥門(Valve) 所控制的。閥門可分為手動及電磁操作式。順序控制用電磁式閥它由閥體、心子(Spool)及線圈(Sole-noid)組成，有時並且具有回歸彈簧。閥體上有四個孔分別是:入口(接壓力源)，出口(過大氣或回油管)及A、B口(分別接到汽缸或馬達之兩孔)。汽缸及馬達之方向轉換出入口與A口或B口相通(出口與B口或A口相通)而定。連通的變化是由心子的位置所控制。請看附圖A至B。

而心子位置的改變係由電磁線圈是否通電所控制。兩位回口電磁閥一端為電磁線圈另一端為回歸彈簧時，若線圈未通電回歸彈簧將心子推向線圈端。若線圈通電時線圈之鐵心將心子推到彈簧端。請看附圖C。

四位回口電磁閥兩端均有線圈而沒有回歸彈簧;若線圈a通電則心子被推向線圈b，並留在那裏不管線圈a是否繼續通電直到線圈b通電。若線圈b通電，與線圈a通電的情形相同，心子被推向線圈a並留於該處直到線圈a通電。請看附圖D。

三位四口電磁閥兩端均有線圈及回歸彈簧。若兩端線圈均不通電則回歸彈簧將心子推到中間，若線圈a通電心子被推向線圈 b，反之被推向線圈a。如附圖E。

由於電磁線圈通電與否直接控制汽缸及馬達之運動方向故稱為控制機器。

三，微動開關(limite switch):要順序控制則必須每做完一個動作就把做完的信號送給控制器，使其命令下個動作開始進行。一般被便用的位置感覺器(Senser)是微動開關。通常有三個接點，其一是共用接點，一是常閉接點另一是常開接點。正常情況(凸出部沒被壓下) 常閉接點與共用接點相接觸。若凸出部受凸輪的壓縮至某一程度時說由上述情況轉變為常開接點與共用接點相接觸。反之凸出部被壓縮減低到另一程度時就由共用接點與常開接點接觸變為共用接點與常閉接點接觸。必須注意的是上述兩種情形凸輪板的位置並非同一點。

使用時間表設計順序控制線路方法:
一、時間表如附圖F 時間很是表示一個動作的完成及另一個動作的開始之瞬間。除起動用按鈕開關外一般均有一微動開關由常閉接點與共用接點接觸變為常開接點與共用接點接觸。
位相:介於兩時間線之間的間隔。用以表示動作正在進行之中。如汽缸正在前進(後退)或馬達正在正轉或反轉。請注意:只看是否進行中，而不考慮比進行的時間長短。
汽缸、馬達等運動機器，電磁閥線圈、電磁接觸器及記憶用電磁繼電器等控制機器，開關或繼電器接點等之動作符號，如附圖G。

微動開而之動作與汽缸的關係如附圖H。

用上述附圖及說明作成時間表，舉例說明如附圖I。

圖中由於按鈕開關及3號微動開關之動作時間少於一個位相故須使用自保持線路或記憶電路來記憶它。圖中MRCl(線圈)其接點為MR1及MRC2(線圈)其接點為MR2 就是記憶線路。注意:記憶線路必須與少於一位相之開關信號在同一時間線on或off，如MRCl與PB在時間線1 on,MRC2。與LS3在同一時間線3on 。而其off或on之時間線可選同測時間線之任一條。

完成時間表後之下一步驟為做成控制機器通電所必須之控制線路，其方法如下:
一、找出各控制機器之動作區間另劃一圖，使其能明顯的表示控制機器與各相關之開關的關係，如例題中S0L1動作之區間為時間線2至時間3 ，而時間線2為其on之時間(因箭頭與時間線接觸且在時間線右側，與其相關的開關為L52(因其箭頭齊與時間2相接觸)。而時間線3為其off之時間(因其箭頭與時間線3相接觸且在其左邊)而與其相關之開關為LS3(因其箭頭與時間線3相接觸)但因LS3之動作時間少於一位相而我們利用MRC 2及其接點MR2做為LS3之記憶電路，因此亦可用MR2做為相關之off信號。以上例題為例說明如圖J。

二、找出電路之條件式:當然控制機器之電路條件只有一種，即開關電路之動作區間必須等於控制機器之區間，但往往不能找到完全一致的動作區間，因此必須使用合成法如圖K加以合成。

但為了使問題更加簡單化，將用on的信號與電磁閥動作區間比較而得四種基本線路圖:如圖L。

三、將一所得圖與四種標準線路做比較，若條件符合，則可由標準圖形得線路圖，若不符合則使用合成法合成。將各個電路組合即得所求之順序控制線路。
希望各位能以各種之汽缸數，不同控制閥及順序勤加練習。

A:二位回口閥