基于PLC的光机电一体化实训系统设计_李利军.docx

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1、 学校代码 10459 学号或申请号 Z201018297 密 级 _ 专业硕士学位论文 基于 PLC的光机电一体化 实训系统设计 作 者 姓 名 ： 李 利 军 导 师 姓 名 ： 曾 庆山教授 专 业学 位 名 称： 工 程硕 士 培养院系 ： 电 气 工 程 学 院 完成时间： 2 0 1 3年 5 月 A thesis submitted to Zhengzhou University for the degree of Master The practicical training Systerm Design of the Optical Electromechanical Int

2、egration Technology Based on PLC By Li jun Li Supervisor: Prof. Qingshan Zeng Contral Engineering College of electrical engineering May, 2013 学位论文原 创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 本人在导师指导下完成的论文及

3、相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文使用授权声明 摘要 摘要 光机电一体化技术是由光学，光电子学，电子信息和机械制造及其他相 关技术交叉与融合构成的综合性高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术 装

4、备的基础。光机电一体化作为高新技术的重要代表之一，是现代制造业的基 础和核心。发展以光机电一体化为基础的现代制造业作为新的经济增长点越来 越受到高度重视。近几年来，光机电一体化技术在技师学院的教学中已逐步开 展了起来。本文选择基于 PLC控制的光机电一体化系统设计及应用作为研究的 主题，主要是为了帮助中职学生参加光机电一体化设备的组装与调试项目的学 习、技能比赛等，同时也有利于老师总结辅导经验，提炼相关技术的要点与技 巧。 本文以 一 光机电一体化实训考核装置为载体，具体论述该装置涉及的相关 技术，如可编程控制器技术，主要侧重梯形图的编程方法和技巧及 PLC控制系 统的设计；以及变 频变流技术

5、、气动技术、传感器技术、触摸屏的应用；最后 结合光机电一体化系统设计及应用实例，论述了以上几项技术的综合应用，启 发建立正确的 PLC程序编程思路，在光机电一体化控制系统的设计及应用中， 设计出精简易懂的 PLC控制程序。通过对几项技术的工作原理及应用技巧的分 析，使学生能够对光机电一体化装置的工作任务、过程和环境进行整体化感悟 和反思，让学生一步一步地向全面掌握光机电一体化设备组装与调试技术前进， 从而形成和提升学生的职业能力。 关键词： PLC;光机电一体化；变频器；气动；触摸屏；设计；应用 I Abstract Abstract The optical electromechanical

6、 integration technology, the fotmdation and the core of the modem manufacturing industry， is a comprehensive high-tech based on the optics, optoelectronics, electronics and machinery manufacturing and other related technologies, which is the basis of many high-tech industries and high-tech equipment

7、 and one of the most important representatives of high-tech. The development of modem manufacturing industry based on optical electromechanical integration technology has been receiving more and more attention as a new economic growth point In recent years, optical electromechanical integration tech

8、nology has gradually developed in technician college teaching, the research subject on The Design and practice Systerm of the Optical Electromechanical Integration Technology Based on PLC Controlling mainly aims to help students to leam to debug and assembly the optical electromechanical integration

9、 equipment and to participate in skills competition. At ttie same time, it can make it easier ror teachers to summarize tutoring experience and refine techniques and skills of technology. The article , featuring devices of practical training and testing the optical electromechanical integration as t

10、he carrier , discusses certain techniques related to the devices in detail.， such as the programmable controller technology focusing on programming methods and techniques of ladder chart and the design of PLC control system,the practice of frequency converter technology, pneumatic technology, sensor

11、 technology, touch screen; The end of the article discusses the comprehensive application of the above techniques based on The Design and practice Systerm of the Optical Electromechanical Integration Technology. It inspires the readers to establish the correct programming ideas and design the concis

12、e and easily-understood PLC control progrAbstract integration devices and to fiilly grasp the optical electromechanical integration equipment assembly and debugging technology ,which can enable students to form and enhance occupation ability. Key Words: PLC； optical electromechanical integration； fr

13、equency converter； pneumatic； touch screen； design； application ill 目录 目录 擬 . I ABSTRACT . II 腺 . IV 1雜 . 1 2PLC及变频器的选择与应用 . 3 2.1 PLC的选择及灵活应用 . 3 2_ 2变频器随用 . 6 2.2.1变频调速原理 . 6 2.2.2变频器的使用 . 7 3气动系统构成 . 13 3.1气动系统的组成 . 13 3. 2辅助装置 . 13 3.2.1空气过滤器 . 13 3. 2. 2其它辅助装置 . 14 3.3控制元件 . 14 3. 3. 1 调压阀 . 14

14、 3.3.2流量控制阀 . 14 3.3.3方向控制阀 . 15 3.4执行元件 . 16 3. 4.1单、双作用气缸 . 16 3. 4. 2其他气缸 . 17 3. 5气动系统回路 . 18 4传感器及触摸屏的选择与应用 . 20 4.1传感器选择及应用 . 20 4.1.1光电传感器 . 20 IV 4. 1.2 电感式传感器 . 21 4.1.3磁性开关 . 22 4.2触摸屏的选择及应用 . 23 4. 2.1创建组态工程 . 23 4. 2. 2将创建的工程下载到触摸屏 . 32 5光机电一体化系统的设计 . 35 5.1光机电 一 体化系统简介 . 35 5.1.1部件的初始位置

15、 . 35 5.1.2设备的工作要求 . 35 5.2装置的气动回路原理图 . 37 5.3三菱 PLC电气控制原理图及控制程序 . 38 5.4用触摸屏监控工件数量 . 39 5.4.1分配触摸屏相关 PLC的输入输出地址 . 39 5.4.2创建触摸屏组态画面工程 . 41 5. 5设置变频器的参数 . 43 6变频洗衣机控制系统 . 44 6.1洗衣机的控制要求 . 44 6. 2 PLC程序设计 . 45 6.3变频器的参数及触摸屏工程 . 46 7 雜 . 49 参考文献 . 50 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 . 51 麵 . 52 1绪论 1绪论 机电一体化技术是将

16、机械、电工电子、微电子、传感器、接口、信息、信 号变换等技术进行有机结合的综合技术，而光机电一体化技术是指将光学、电 子学、机械学、信息处理和控制及专用软件等其他相关新技术进行综合集成的 一种群体技术，是许多高新技术产业和高新技术装备的基础。其系统主要由动 力、机构、执行器、计算机和传感器组成。它包括产品和技术两方面：光机电 一体化产品是集光学、微电子、机械、自动控制和通信技术于一体的高科技产 品，具有很高功能和附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一 体化产品得以实现、使用和发展的技术，其发展和进步有赖于相关技术发展和 进步。 各国都十分重视光机电一体化技术及其产品的研发，近些年来

17、，我国光机 电一体化技术得到了快速发展，在民用和军事领域都得到广泛的应用。所以， 光机电一体化技术已成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。光机电一体 化技术已逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度 重视。光机电一体化专业的人才也供不应求。这给中等职业教育提出了如何又 快又好地培养光机电一体化专业安装与调试方面人才的问题。 作为职业教育改革与发展重要推进器的全国职业院校技能大赛，引领了当 前和今后一段时期职业教育的院校建设、课程建设、实训基地建设、师资队伍 建设以及教学改革。中等职业学校学生组光机电一体化设备组装与调试的技能 竞赛项目，传递了中等职业教育改革与发展的 信息

18、，使人们看到了职业教育发 展的希望。技能竞赛的设备是系列光机电一体化实训装置，配置了生产实际中 典型的皮带输送机、机械手和圆盘，综合了光电控制、气动控制、 PLC控制、变 频器控制等控制技术，承载了真实的生产功能，整合了机电设备安装与调试、 电气控制电路安装、气动系统安装、 PLC控制程序编写与调试、变频器参数设置 等学习功能。 然而，中职教师辅导学生学习光机电一体化设备组装与调试的相关资料还 比较少，本文就是为了帮助中等职业学校的学生学习和掌握这门技术，更好的 组装与调试相关设备，让学生一步一步地向全面掌 握光机电一体化设备组装与 调试技术前进，达到帮助中职学生能顺利参加光机电一体化设备的组

19、装与调试 项目的比赛，同时也有利于老师总结辅导经验，提炼相关技术的要点与技巧。 本文以光机电一体化实训考核装置为开发平台，主要研究了 PLC控制系统 的设计方法及其应用，着重论述了 PLC程序的编程方法和技巧，启发建立正确 的编程思路，在光机电一体化设备的控制系统中，设计出精简易懂的 PLC控制 程序。同时介绍了变频器、气动、传感器、触摸屏的使用；最后结合光机电一 体化实训考核装置 说明了光机电一体化控制系统的设计步骤，同时也列举了一 光机电一体化控制系统实例，论述了以上几项技术的综合应用。 3气动系统构成 2 PLC及变频器的选择与应用 可编程控制器，英文称 Programmable Con

20、troller,简称 PC。 但为了和个 人计算机 （ Personal Computer)的简称 PC相区别，常常把可编程控制器简称 为 PLC。 PLC是工业控制使用的专用电子计算机，硬件与微机相似，以 CHJ为核 心，同时由 RAM、 ROM和输入输出模块电路等组成。 PLC具有逻辑运算、数据运 算、数据转换、数据通信、顺序控制等功能，从而通过程序控制各种类型的机 械设备或生产过程。 PLC的应用人员主要是电气技术人员，因此采用了类似继电 接触器控制电路图的编程语言梯形图语言。梯形图也正是因为在原继电器接触 器控制系统的电气原理图的基础上演变而来的，因此形象、直观、易学。PLC还 拥有许

21、多功能强而又使用灵活的编程指令。本章举例说明可以根据控制系统的 特点，采用不同的方法去编辑 PLC的控制程序，以便灵活方便地将 PLC应用于 生产实践中去。 2.1 PLC的选择及灵活应用 应用 PLC构成实际的控制系统，设计梯形图是其中一个关键的环节。本章 以三菱 FX2N48MR型 PLC为例，举例说明如何根据不同情况，运用不同的梯形 图设计方法，设计出精简易懂的 PLC程序。 这里选择职业技能鉴定国家题库维修电工操作技能考试手册（高级 ） 第 89页题 1.1.2-05 (用 PLC改造三相异步电动机双重联锁正反转启动能耗制动的 控制电路，并且进行安装与调试。原理电路图如图 2.1)为例

22、，来说明 PLC程序 的设计。 1. 首先分析原继电接触器控制系统的工作原理 合上电源开关 QS,当按下正转启动按钮 SB2时，接 触器 KM1线圈得电， KM1主触头闭合，电动机 M正转启动， KM1的两对联锁触头分断，分别对 KM2、 KM3联锁；如果再按下反转启动按钮 SB3, SB3的常闭触头先分断， KM1线圈 失电，KM1自锁触头、常闭触头及主触头复位， SB3的常开触头后闭合，接触 器 KM2线圈得电， KM2主触头闭合，电动机 M反转启动， KM2的两对联锁触 头分断，分别对对 KM1、 KM3联锁。电动机正在正转或反转时，当按下停止按 _ 3气动系统构成 _ 钮 SB1, S

23、B1的常闭触头先分断，接触器 KM1或 KM2的线圈皆会失电，其主 触头和辅助触头复位，电动机惯性运转， SB1的常开触头后闭合，接触器 KM3 线圈得电， KM3自锁触头闭合自锁， KM3的主触头闭合，电动机 M接入直流 电能耗制动，时间继电器 KT线圈同时也得电， KT的通电延时分断触头延时 2 秒断开，使 KM3线圈失电， KM3主触头和自锁触头复位，能耗制动结束。 2. 根据原继电接触器控制系统的控制要求，主回路不变，由 PLC构成的新 的控制系统主要替代接触器继电器构成的控制回路，确定 PLC输入输出点数， 并进行 I/O及其他继电器的地址分配，如表 2.1所示， PLC控制 I/O

24、 口 接线图如 图 2.2所示。 表 2.1 I/O及其他继电器的地址分配 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点 名称 代号 输入点 正转启动按钮 SB2 X0 接触器 KM1 Y0 反转启动按钮 SB3 XI 接触器 KM2 Y1 停止按钮 SB1 X2 接触器 KM3 Y2 热继电器 FR X3 3.PLC采用梯形图为其编程语言，梯形图语言形象直观、易学易懂，其图形 符号的表达方式与继电器电路原理图相似。根据表 2.1中的 I/O及其他继电器地 址分配，利用经验，很容易得到如图 2.3所示梯形图程序。 三菱小型 PLC除了基本指令外，还有两条步进顺控指令，也就是步进指令 STL和步进返回

25、指令 RET。 如果一个控制系统是按动作的先后顺序进行的，就 非常适合利用步进顺控指令来实现步进控制。利用步进顺控指令编辑程序，可 4 3气动系统构成 图 2. 2 I/O 口接线图 图 2. 3 梯 形 图 以先写出控制过程的工艺流程，根据工艺流 程设计出状态转移图，由状态转移图再转变 成梯形图程序或指令表，这样往往显得比较 简单、明了。状态转移图利用状态继电器来 完成，用来描述被控对象每一步的状态以及 每一步的转移条件。该设计方法往往使程序 简洁、规范、可靠。图 2.1所示的继电接触 器控制系统虽然并不是明显的按动作的先 后顺序进行的，同样可以用步进顺控指令来 设计程序，其状态转移图如图

26、2.4所示，步 进顺控梯形图程序如图 2. 5所示。 图 2. 4状态转移图 5 图 2. 5步进顺控梯形图程序 2. 2变频器的应用 变频器即电压频率变化器。是一种将固有频率的交流电转换成频率电压可 调的交流电，以供电动机运转的电源装置。变频器能对交流异步电动机实现输出 转矩补偿、防失速、过转矩限定运行、运行状态检测显示、自动节能运行、自 动电压调整及变频调速功能，还具有过流、过载、电压保护等功能。 随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家 用电器上都会使 用到变频器，可以说，只要有三相异步电动机的地方，就有变 频器的存在，变频器与三相异步电动机有着密切的联系。在交流

27、异步电动机的 诸多调速方法中，变频调速方法的性能更好，有调速范围大、稳定性好、运行 效率高等特点 3交流电动机变频调速技术的应用已发展到了许多领域，比如在 洗衣机、空调等家电产品方面也得到了很好的应用。 本文以三菱 FR-E500型系列变频器为例，介绍它的使用方法。 2. 2.1变频调速原理 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直 流电（ DC),然后再把直流电 （ DC)变换为三 相或单相交流电 （ AC)。 现在使用 的变频器主要采用交一直一交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流 电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器

28、主要由主电路和控制电路组成，而主电路又包括整流电路、直流中间电路 和逆变电路三部分。其基本框图如图 2. 6所示。 图 2. 6变频器组成基本框图 三相异步电动机通过运转（正转或反转 ） 来带动其它设备做各种各样的机械 运动。交流异步电动机的转速公式为： 式中 :f 一定子供电频率， Hz; p 极对数； s-转差率； n-电动机转速， r/min。 3气动系统构成 由公式可知，只要平滑地调节异步电动机的供电频率，就可以平滑地调节异步电 动机的转速。通用变频器广泛釆用 U/f控制的基本控制方式。 U/f控制是在改变 变 频器输出电压频率的同时也改变输出电压，从而维持电动机磁通的基本恒定， 保证

29、在较宽的调速范围内电动机的效率、功率因数不下降。例如：为了使电动机 的运转速度减少一半，可以把变频器的输出频率从 50Hz改变到 25Hz， 这时变频 器的输出电压就需要从 400V改变到约 200V。 2.2.2变频器的使用 FR-E500变频器的接线、各电路接线端子如图 2-7所示。其中 表示主电路 接线端子， O表示控制电路输入接线端子， _表示控制电路输出接线端子。 FR-E500 变频器主回路接线端子的说明如表 2.2所示，控制回路接线端子的说明如表 2.3 所示。其中 SD和 5为信号的公共端子，在接线时不能将这些端子互相连接或接 地。 图 2,7 FR-E500交频器接线端子 7

30、 表 2. 3 FR-E500变频器控制回路的端子说明 3气动系统构成 FR-E500变频器可以根据 79号参数的值来选择操作模式，变频器有 “ 外部操 作模式 ” 、 “ PU操作模式 ” 、 “ 组合操作模式 ” 和 “ 通讯操作模式 ” 等几种操 作模式。 表 2.2 FR-E500变频器主回路接线端子说明 序号 端子记号 端子名称 说明 1 R, S,T 电源输入， 连接工频电源。当使用高功率因数整流器时，不 要接任何东西。电源输入绝不能接到 U, V， ff端子， 2 u,v,w 变频器输出 否则会损坏变频器。 接三相交流异步电动机。 3 -,PR 连接制动电阻器 在端子 “ 一 ”

31、 至 “ PR” 之间连接制动电阻器。 4 接地 变频器外壳接地用，必须接大地。 8 序号 端子记号 端子名称 说明 STF STR 正转启动 反转启动 于 0N便正转，处于当 STF和 STR信号同 为 逆 转 ，卿 为 停 当 于 RH, RM, RL 多段速度选 RH、 RM、 RL各自单独 0N， 分别对应高速、中速、低速， 输入 择 用 RH, RM和 RL信号的组合可以选择多段速度。 信号 MRS 输出停止 MRS信号为 ON (20ms以上）时，变频器输出停止。用 电磁制动停止电机时，用于断开变频器的输出。 用于解除保护回路动作的保持状态。使端子 RES信号 处于 0N在 0.

32、1秒以上，然后断开。 RES 复位 SD 公共输入端 接点输入端子的公共端。直流 24V、 0.1A(PC端子）电 子 源的输出公共端。 10 频率设定用 电源 频率设定 (电压 ） DC5V,容许负荷电流 10mA 输入 0 5V(或 0 10V)时 ,5V(或 10V)对最大输出频 模拟 信号 设定 2 率。输入、输出成比例。两者的切换用 Pr. 73进行。 输入阻抗 10K Q，容许最大电压为 20V。 5 频率设定公 频率设定信号 (端子 2,1或 4)和模拟输出端子 AM的公 共端 共端子。请不要接大地。 指示变频器因保护功能动作而输出停止的转换接点。 A, B, C 异常输出 变频

33、器正在 运行 异常时： B-C间不导通 （ A-C间导通 )，正常时 ： B-C 间导通 （ A-C间不导通 )。 变频器输出频率为启动频率（出厂时为 0.5Hz， 可变 输出 信号 RUN FU 更）以上时为低电平，正在停止或正在直流制动时为高 电平 (*1)。容许负荷为 DC24V， 0.1A。 输出频率为任意设定的检测频率以上时为低电平，以 下时为高电平 (*lh容许负荷为 DC24V， 0. 1A。 频率检测 3气动系统构成 2. 2. 2. 1外部操作模式 出厂时设定 Pr. 79“ 操作模式选择 ”=0, 接通电源时，变频器为外部操作模 式。根据外部启动信号和频率设定信号进行运行的

34、方法。启动信号由开关、继 电器等来实现，频率设定信号由外部旋钮或来自外部的 DCO 5V、 0 10V或 4 20mA信号来实现。只有启动信号不能运行，必须与频率设定信号一起准备好。 2. 2. 2. 2 PU操作模式 选择 PU操作模式时， Pr. 79“ 操作模式选择 ”=1 ， 用选件的操作面板、参数 单元运行的方法。准备操作单元用操作面板 (FR-PA02-02)或参数单元 (FR-PU04)， 连接电缆请准备操作面板 (FR-PA02-02)从变频器本体拆下使用和参 数单元使用的两种情况。 2. 2. 2. 3组合操作模式 1 组合操作模式 1时 Pr. 79 “ 操作模式选择 ”

35、=3,启动信号是外部开关信号， 频率设定由选件的操作面板、参数单元设定的方法。启动信号由开关、继电器 等实现，操作单元采用操作面板 (FR-PA02-02)或参数单元 (FR-PU04)。 2. 2. 2. 4组合操作模式 2 组合操作模式 2时， Pr. 79“ 操作模式选择 ” =4, 启动信号是选件的操作面 板的运行指令键，频率设定是外部频率设定信号的运行方法。频率设定信号由 外部旋钮或来自外部的 DC0 5V、 0 10V、 4 20mA信号，操作单元用操作面板 (FR-PA02-02)或参数单元 (FR-PU04)，连接电缆请参照 PU操作模式。 2. 2. 2. 5通讯操作模式 通

36、讯操作模式时 Pr.79 “ 操作模式选择 ” =0 或 1，通过 RS-485通讯电缆将 个人计算机连接 PU接口进行通迅操作。连接电缆接至 RJ45接口，电缆需符合 EIA568(例如 . 10 BASE-T电缆等 ）， 请准备通信接口为 RS-232C规格的计算机。 2. 2_ 2. 6 FR-E500变频器的操作面板 操作面板 (FR-PA02-02)各部的名称和作用如图 2. 8所示，操作面板上各键的 含义如表 2. 4所示，操作面板上单位和运行指示灯表示的含义如表 2. 5所示。 9 3气动系统构成 2. 2.2. 7监示模式 在监示模式下监示器显示运转中的指令。按 SET键可监示

37、在运行中的参数。 操作如图 2.10所示。 注意： 1.按下标有 *1的 SET键超过 1.5秒能把电流监示模式改为上电监示 图 2. 8 FR-E500变频器的操作面板 用 FR-E500变频器操作面板可以进行改变监示模式、设定运行参数、显示错 误、报警记录清除和参数复制等操作，按 MODE键可以改变监示显示，其方法如 图 2. 9所示。 图 2.9按 MODE键可以改变监示显示 表 2.4 FR-E500变频器操作面板上各键的含义 10 3气动系统构成 表 2-5 FR-E500变频器操作面板上单位和运行指示灯的含义 按键 含义说明 Hz 表示频率时，灯亮。 A表示电流时，灯亮。 RUN变

38、频器运行时灯亮。正转时灯亮，反转时灯闪亮 MON监示显示模式时灯亮。 PUPU操作模式时灯亮。 EXT外部操作模式时灯亮。 图 2. 10 监示模式操作 2. 2. 2. 9参数设定模式 除一部分参数之外，参数的设定仅在用 Pr. 79选择 PU操作模式时可以实施。 一个参数值的设定既可以用数字键设定也可以用翁響键增减。按下 SET键 1.5 秒写入设定值并更新。）例：将 Pr. 79 “ 操作模式选择 ” 的设定值，由 “2” （外 部操作模式 )变更为 “1” （ PU操作模式 )的情况如图 2.12所示。 模式。 2.按下标有 *2的 SET键超过 1.5秒能显示包括最近 4次的错误指示

39、。 3. 在外部操作模式下转换到参数设定模式。 2. 2. 2. 8频率设定模式 此模式只在 PU操作模式时显示，在 RJ操作模式下设定运行频率值如图 2.11 所示。 3气动系统构成 图 2. 12 参数设定模式操作 2.2.2.10恢复出厂设置 在设置变频器的参数前，通常需要将变频器的参数值和校准值全部初始化到 出厂设定值，具体操作如图 2.13所示。 图 2.13恢复出厂设置操作 12 _ 3气动系统构成 _ 3气动系统构成 本文第 5章选择的光机电一体化实训考核装置对工件进行模拟处理时，工 件的放置、分拣、包装都是有气动系统中的气缸来执行的。 3.1气动系统的组成 气动系统由四部分组成

40、：能源部件、辅助装置、控制元件和执行元件等四部 分组成。 1. 能源部件 （ 空气压缩机和储气罐 ). 将机械能转化为气体的压能。 2. 辅助装置（净化、冷却、润滑装置和管道 )： 净化、冷却、和润滑压缩 空气并输送到所需的装置。 3. 控制元件（各种阀件 )： 控制和调节压缩气的压力、流量和流动方向。 4. 执行元件 （ 气缸和气马达 )： 将气体的压力能转化为机械能。 用规定的图形符号来表征系统中的元件、元件之间的连接、压缩气体的流 动方向和系统实现的功能，这样的图形叫气动系统图或气动回路图，如图 3.1 所示。 图 3.1气动回路图 3. 2辅助装置 3. 2.1空气过滤器 空气过滤器可

41、以滤去空气中所含的灰尘和杂质。空气应先进入空气过滤器， 再进入气动系统的其他部分。空气过滤器及其符号如图 3. 2所示。 13 3气动系统构成 3.2.2其它辅助装置 气压源一般符号为 1 - 。 阀用消声器实物及符号如图 3. 3所示。 消声器就是通过阻尼或增加排气面积等方法降低排气速度和功率，达到降 低噪声的目的。阀用消声器 一 般采用螺纹连接方式直接安装在阀的排气口上， 对于采用集装式连接的控制阀，消声器安装在底板的排气口上。 图 3. 3阀用消声器 3. 3控制元件 控制压缩空气流动方向、流量、压力的元件叫控制元件。要想让工作部件 按设计要求完成动作，可以通过对气动执行元件的运动方向、速度以及压力大 小的控制和调节来实现。控制元件分为方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀。 3. 3. 1 调 压 阀 调压阀的作用是调节气动系统中压缩空气的 压力并保持输出压力稳定。调压阀也常被称为减 压阀。调压阀如图 3. 4所示。 3.3.2流量控制阀 控制压缩空气流量的元件，叫流量控制阀，流 量控制阀也称为速度控制阀。 图 3. 4 调 压 阀 14 _ 3气动系统构成 _