氣壓廻路設計.docVIP

氣壓廻路之設計(串級法及循環步進法) 準備： 1.使用電腦教室並備妥VISIO軟體。 電腦安裝XP作業系統及OFFICE軟體(VISIO需特別指定安裝)； 教室應有篽表機，以利列印氣壓廻路圖。 2.氣壓實習教室備妥實習器材。 實習教室須達氣壓乙級檢定試場規格(至少8套設備)。 教學講義： 氣壓廻路圖是表示氣壓系統中致動機構運動由氣壓元件符號組合而成。 一般氣壓符號所繪成的廻路可分為定位和不定位兩種廻路表示。 定位廻路中是以系統中實際位置繪製，對於現場工程人員非常方便，可依位置圖看出各元件之位置，易以維修與保養。 不定位圖是不按現場位置繪製，是依元件功能分類繪製。由上而下之排列，工作元件、控制元件、訊號處理元件、訊號元件及供氣元件。 一般氣壓廻路圖設計有直覺法、串級法、循環步進法、邏輯設計法、程式控制法、步進邏輯等。本單元只討論串級法及循環步進法。 一、VISIO及位移步驟圖(第1-2節) 1.使用VISIO繪圖。 1-1講解電腦開機、進入VISIO的程序。 1-2講解VISIO的基礎操作。 1-3 操作練習。 2.畫出位移步驟圖。 2-1座標、位移步驟圖的繪製方法。 2-2操作練習。 二、分級及邏輯函數(第3節) 3.由位移步驟圖進行分級並寫出邏輯函數。 3-1分級的規則。 和時間無關的邏輯函數的組合稱為「組合邏輯」，和時間有關的組合則為「序向邏輯」。 氣壓廻路是組合氣壓元件，以產生預先規劃的一序列動作。可以使用「位移步驟圖」來描述各(氣壓)工作元件的狀態及動作次序。 將工作元件的動作依先後次序進行分級，可以簡化氣壓迴路的設計。 分級命名： (1)每一工作元件(氣壓缸)給予一英文字母(如：A、B、C)名稱。 (2)工作元件(氣壓缸)的動作以＋－附加之(如：A+表示A氣壓缸伸出動作)。 分級： (1)在同一級內，一工作元件(氣壓缸)不可有兩個動作(即不可同時有前進與後退)。 (2)如符合條件1，則最前一級可併入最末級(可以減少一級)。 (3)啟始狀態第1級接排氣、最末級接氣源。 3-2動作信號函數及換級函數的規則。 (1)工作元件(氣壓缸)的動作觸動極限開關產生訊號。(如：a0表示A氣壓缸縮回觸動的極限開關；a1表示伸出觸動的極限開關)。 (2)每一級第1個動作，以本級表示(如：Ⅱ表示為第2級第1個動作)。 (3)動作信號函數為由本級串連至前一動作極限開關(如：a0Ⅱ表示本級為第Ⅱ級，前一動作極限開關為a0)。 (4)換級函數為本級串連上一級最末動作極限開關(如：a0Ⅱ表示dm 本級為第Ⅱ級，上一級最末動作極限開關為a0)。 (5)若最前一級已併入最末級，則最前一級的第一個動作還要串連啟動(st)開關；若最前一級未併入最末級，則最末級到第一級的換級函數要串連啟動(st)開關。 3-3操作練習。 請參閱「氣壓迴路設計題目1」 三、串級法(第4節) 4.串級法。 4-1串級法規則。 串級法(cascade method)為一種控制迴路的隔離法，主要特徵在利用回動閥(亦稱記憶閥)作為信號的接轉作用，亦即利用4/2位閥或5/2位閥以階梯方式順序連接，而保證在任一時間，只有一輸出管路接通氣壓，其他皆向大氣排放。 利用此種排列，將信號切斷加入控制中比較容易，且在建立迴路圖的實際作業程序中，為一有規則可循的氣壓迴路設計法。但有一點必須注意：即從一個輸入能的固有特徵所加於串級法的限制。在控制操作開始前，壓縮空氣通過串級中所有閥門。此外、當串級回動閥回動時，由訊號云件自身排放空氣，因此，只要有一元件不良，將出現不良開關轉接作用。 至於設計迴路時，需要多少輸出管路，多少個回動閥，主要依動作順序之分級而定，如動作順序分成三級，則輸出管路要三條，而回動閥的數量，則為輸出管路數減一。 氣壓迴路設計簡化原則 本方法是劉新勇老師在民國73年3月機械月刊所發表。 (1)寫出工作元件的動作情形。 (2)利用串級法分級，級數越少越佳。 (3)每一級的第一個動作之邏輯函數，以其級數表示之。 (4)其他動作之邏輯函數，以其級數與促動本身動作之極限開關串聯表示之。 (5)換級之邏輯函數，以促動換級的極限開關表示之。 (6)最後一級變為第一級時，除第5項所述外，仍須串連一個啟動開關。 (7)最後的動作與最初動作在同一級時，則啟動開關必須放在第一個動作上。 (8)第一級為排氣，最末級為氣源。 (9)當一個元件控制兩個以上的位置時，在位置處直接劃一個雙壓閥，且該元件必須有獨立之氣壓源。 4-2操作練習。 請參閱「氣壓迴路設計題目1」 四、循環步進法(第5節) 5.循環步進法。 5-1循環步進法規則。 循環步進法的設計方法類似串級法(但至少要分三級)，不同的地方是串級法利用迴動閥改變氣源輸出管路，而循環步進法則是利用雙壓閥及3/2位閥的組合(暫稱為換級記憶組件)，以保證各輸出