fluidsimp送料装置的气动与电气设计
【】因为不断前行的科学使得了气压液压传动与控制技术的使用越来越广泛和普遍，大部分的企业和工厂都离不开这项技术。不仅如此，它的发展驱使是它的体积变得越来越小，重量也愈加轻巧，并且功耗也慢慢地降低。高频率、高速度、高寿命、高响应、耐高温高压也逐渐变成了元件性能的代名词；气动元件方面因为电子科学技术的不断发展与创新也变得越来越智能化；执行元件的发展走向使得它结构变得紧凑，品种逐渐增多，定位方面也得到了更高的精确度。不再使用油润滑，普遍应用在前沿的科技和工艺上。本篇论文以FluidSIM-P仿真软件系统作为基础，使用FluidSIM-P仿真软件进行仿真对电气气动送料装置进行设计，并介绍了气动和电气传动控制中的各类电气控制元件，和气动控制电路在不同装置的不同要求。
目录
引言 1
一、总体设计概述 2
（一）目的要求 2
（二）技术指标 2
二、软件系统组成 2
（一）FluidSIM仿真软件的简单介绍 2
（二）FluidSIM主要特征 2
三、气动系统控制设计 3
（一）气动控制的优缺点 3
（二）气动控制回路图 3
（三）气动元件列表和状态图 6
四、电气系统控制设计 6
（一）电气控制的优缺点 6
（二）硬件系统组成 6
（三）电气控制回路图 8
五、气动控制与电气控制的对比总结 6
总结 13
参考文献 14
致谢 15
引言
气动控制技术作为现代最主要的传动技术之一已经在玲琅满目的工作场所中占据了不可或缺的地位，它通常以空气为介质，并将空气加以压缩后进行动力的传输，从而达到各种各样的工作目的。构成方式简易方便，后期维修的便捷，随处可得的工作介质，较少的资金成本等等都是它较明显的优势。
气动控制技术近20年来的发展速度是非常的快的，从世界角度来看，气动元件逐渐显现出了电气一体化（与微电子技术的结合）、小型化和轻量化、复合集成化、无油化、低功耗、高精度、高质量、高速度、高出力的趋势。因此气动控制技术也逐渐成为了现代化控制和传动的最主要最方便和最受欢迎的技
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
术之一，得到广泛的使用。
值得一提的是，气动控制与液压控制是有一定区别的——气动控制系统中需要先将空气由空气压缩机进行压缩处理而后保存在储气罐里，最后再传输到系统中的气动装置上使其运作。并且气动控制需要安装减压阀，因为罐中压力往往比装置所需的压力高，一定量的减压是非常重要的。而液压控制系统会配备一台液压泵。
一、总体设计概述
（一）目的要求
用气动与电气控制的方式将料筒里的工件通过两个气缸活塞的往复运动进行运输与加工。
（二）技术指标
使用FluidSIM仿真软件按要求仿真出气缸的动作过程。
二、软件系统组成
（一）FluidSIM仿真软件的简单介绍
FluidSIM是一款针对液压传动、气压传动、电液压传动和电气压传动所开发的一个软件。此次设计所使用的是它里面的一个分支软件，单独对气动和电气动进行模拟和仿真的FluidSIMP。在学校学习此款软件的时候就觉得它易上手，界面简洁清晰，直观和易于理解等等特点都是我选择它的目的。如图31所示为FluidSIM仿真软件界面。
图21 FluidSIM仿真软件界面
（二）FluidSIM主要特征
首先，FluidSIM有着较完善的CAD功能，可以很清晰的绘画出你想要设计的系统回路。如若在整个回路当中有某些元器件或者分支出现了错误，它会用高亮的方式标注错误位置，让使用者易于修改和调整。当然，更加引人注目的应该是它出色的模拟仿真功能，当使用者所设计的液压或者气动程序完整并无差错，它能用非常直观明了的模型进行动态演示，各个回路和元器件的使用情况一目了然。
当然，作为一个良好的仿真软件，完善的使用说明是必备的。若使用者对液压和气压原件的解释说明只有单纯的图片和文字而感到不够清晰，FluidSIM所配备的动画演示让你可以对所有元件的外型和内部构造有更清晰的概念。
开头已经说过电气一体化是气动技术的发展趋势，而FluidSIM带有独特的电气回路设计功能，可以让使用者设计的液压和气压回路直接与之设计的电气回路相结合，清楚的看清整个系统中各个元器件的运动过程，从而更好的提高使用者对电气动和点电液压认识和理解。
三、气动系统控制设计
（一）气动控制的优缺点
气动优点：来源方便，不污染环境，对能源的要求比电气低。缺点：响应慢，稳定性较差，位置控制和速度控制精度不高。
（二）气动控制回路图
图31气动回路初始状态
如图31所示闭合0V1后，初始状态是行程开关1S3、2S1为闭合状态。气源分别经过行程阀2S1和1S3到达5/2双电控电磁阀1V1和2V1，气源从1V1和2V1的右位出来，分别使气缸1A1和2A1的活塞杆一直处于缩回状态。
图32 1A伸出状态
如图32所示当按下开始按钮时，气源经过1S1和左边的梭阀使5/2双电控电磁阀向右移动。本来S3出来的气源给1V1的右位供气，因1V1向右移动，所以现在气源从1V1的左端出来。气源经过节流阀使1A1活塞杆伸出，在活塞杆伸出的同时行程阀S1断开不再向2V1供气。当1A1活塞杆伸到末端时闭合S2。
图33 1A缩回状态
如图33所示当1A1活塞杆闭合S2时，行程阀S2出来的气源分别来到了2V1的左端使2V1右移和经过中间的梭阀到1V1的右端使1V1左移。因为1V1的左移，所以S3出来的气经过1V1右端向气缸的右端供气使气缸1A1活塞杆缩回，当1A1活塞杆缩回的同时断开了S2。1A1活塞杆缩回到末端时重新闭合S1.
图34 2A伸出状态
如图34所示当1A1活塞杆缩回到末端时重新闭合S1。气源从S1出来经过2V1左位来到节流阀，再到气缸2A1使2A1活塞杆伸出。当活塞杆伸出时S3断开，活塞杆伸到末端时闭合S4。S4闭合，气源从S4出来分成两路：一路经过右边的梭阀来到2V1的右边使2V1左移。另一路经过了左边的梭阀来到1V1的左边使1V1右移。2V1左移加上S1闭合使得2A1活塞杆缩回，同时S4断开。当2A1活塞杆缩回到末端时闭合S3。S3闭合加上1V1已经右移，1A1气缸左端进气活塞杆伸出再次闭合S2，重复前面的动作一直循环下去。
图35复位状态
如图35所示当程序在工作时，按下复位按钮气源从0V2（复位）出来分成两路:一路经过右边的梭阀来到2V1右边，使2V1左移再加上S1闭合气缸2A1活塞杆缩回。1A1处于初始状态。要停止时只要按下停止按钮就会切断所有气源气缸不再运动。
（三）气动元件列表和状态图
如表31 为气动元件列表和状态图，状态图显示了在工作时各个元件的状态情况。
表31 气动元件列表和状态图
名称
标识
气动元件列表
状态图
标识
元件描述
目录
引言 1
一、总体设计概述 2
（一）目的要求 2
（二）技术指标 2
二、软件系统组成 2
（一）FluidSIM仿真软件的简单介绍 2
（二）FluidSIM主要特征 2
三、气动系统控制设计 3
（一）气动控制的优缺点 3
（二）气动控制回路图 3
（三）气动元件列表和状态图 6
四、电气系统控制设计 6
（一）电气控制的优缺点 6
（二）硬件系统组成 6
（三）电气控制回路图 8
五、气动控制与电气控制的对比总结 6
总结 13
参考文献 14
致谢 15
引言
气动控制技术作为现代最主要的传动技术之一已经在玲琅满目的工作场所中占据了不可或缺的地位，它通常以空气为介质，并将空气加以压缩后进行动力的传输，从而达到各种各样的工作目的。构成方式简易方便，后期维修的便捷，随处可得的工作介质，较少的资金成本等等都是它较明显的优势。
气动控制技术近20年来的发展速度是非常的快的，从世界角度来看，气动元件逐渐显现出了电气一体化（与微电子技术的结合）、小型化和轻量化、复合集成化、无油化、低功耗、高精度、高质量、高速度、高出力的趋势。因此气动控制技术也逐渐成为了现代化控制和传动的最主要最方便和最受欢迎的技
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
术之一，得到广泛的使用。
值得一提的是，气动控制与液压控制是有一定区别的——气动控制系统中需要先将空气由空气压缩机进行压缩处理而后保存在储气罐里，最后再传输到系统中的气动装置上使其运作。并且气动控制需要安装减压阀，因为罐中压力往往比装置所需的压力高，一定量的减压是非常重要的。而液压控制系统会配备一台液压泵。
一、总体设计概述
（一）目的要求
用气动与电气控制的方式将料筒里的工件通过两个气缸活塞的往复运动进行运输与加工。
（二）技术指标
使用FluidSIM仿真软件按要求仿真出气缸的动作过程。
二、软件系统组成
（一）FluidSIM仿真软件的简单介绍
FluidSIM是一款针对液压传动、气压传动、电液压传动和电气压传动所开发的一个软件。此次设计所使用的是它里面的一个分支软件，单独对气动和电气动进行模拟和仿真的FluidSIMP。在学校学习此款软件的时候就觉得它易上手，界面简洁清晰，直观和易于理解等等特点都是我选择它的目的。如图31所示为FluidSIM仿真软件界面。
图21 FluidSIM仿真软件界面
（二）FluidSIM主要特征
首先，FluidSIM有着较完善的CAD功能，可以很清晰的绘画出你想要设计的系统回路。如若在整个回路当中有某些元器件或者分支出现了错误，它会用高亮的方式标注错误位置，让使用者易于修改和调整。当然，更加引人注目的应该是它出色的模拟仿真功能，当使用者所设计的液压或者气动程序完整并无差错，它能用非常直观明了的模型进行动态演示，各个回路和元器件的使用情况一目了然。
当然，作为一个良好的仿真软件，完善的使用说明是必备的。若使用者对液压和气压原件的解释说明只有单纯的图片和文字而感到不够清晰，FluidSIM所配备的动画演示让你可以对所有元件的外型和内部构造有更清晰的概念。
开头已经说过电气一体化是气动技术的发展趋势，而FluidSIM带有独特的电气回路设计功能，可以让使用者设计的液压和气压回路直接与之设计的电气回路相结合，清楚的看清整个系统中各个元器件的运动过程，从而更好的提高使用者对电气动和点电液压认识和理解。
三、气动系统控制设计
（一）气动控制的优缺点
气动优点：来源方便，不污染环境，对能源的要求比电气低。缺点：响应慢，稳定性较差，位置控制和速度控制精度不高。
（二）气动控制回路图
图31气动回路初始状态
如图31所示闭合0V1后，初始状态是行程开关1S3、2S1为闭合状态。气源分别经过行程阀2S1和1S3到达5/2双电控电磁阀1V1和2V1，气源从1V1和2V1的右位出来，分别使气缸1A1和2A1的活塞杆一直处于缩回状态。
图32 1A伸出状态
如图32所示当按下开始按钮时，气源经过1S1和左边的梭阀使5/2双电控电磁阀向右移动。本来S3出来的气源给1V1的右位供气，因1V1向右移动，所以现在气源从1V1的左端出来。气源经过节流阀使1A1活塞杆伸出，在活塞杆伸出的同时行程阀S1断开不再向2V1供气。当1A1活塞杆伸到末端时闭合S2。
图33 1A缩回状态
如图33所示当1A1活塞杆闭合S2时，行程阀S2出来的气源分别来到了2V1的左端使2V1右移和经过中间的梭阀到1V1的右端使1V1左移。因为1V1的左移，所以S3出来的气经过1V1右端向气缸的右端供气使气缸1A1活塞杆缩回，当1A1活塞杆缩回的同时断开了S2。1A1活塞杆缩回到末端时重新闭合S1.
图34 2A伸出状态
如图34所示当1A1活塞杆缩回到末端时重新闭合S1。气源从S1出来经过2V1左位来到节流阀，再到气缸2A1使2A1活塞杆伸出。当活塞杆伸出时S3断开，活塞杆伸到末端时闭合S4。S4闭合，气源从S4出来分成两路：一路经过右边的梭阀来到2V1的右边使2V1左移。另一路经过了左边的梭阀来到1V1的左边使1V1右移。2V1左移加上S1闭合使得2A1活塞杆缩回，同时S4断开。当2A1活塞杆缩回到末端时闭合S3。S3闭合加上1V1已经右移，1A1气缸左端进气活塞杆伸出再次闭合S2，重复前面的动作一直循环下去。
图35复位状态
如图35所示当程序在工作时，按下复位按钮气源从0V2（复位）出来分成两路:一路经过右边的梭阀来到2V1右边，使2V1左移再加上S1闭合气缸2A1活塞杆缩回。1A1处于初始状态。要停止时只要按下停止按钮就会切断所有气源气缸不再运动。
（三）气动元件列表和状态图
如表31 为气动元件列表和状态图，状态图显示了在工作时各个元件的状态情况。
表31 气动元件列表和状态图
名称
标识
气动元件列表
状态图
标识
元件描述
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