一、气动控制系统的设计基础

1.气动控制系统的设计流程

气动控制系统的设计取决于有条理的规划,其设计流程图如图8-21所示,可将其分为两个阶段:

第一阶段是硬件和控制方式的系统设计,即明确系统的硬件和采用控制手段。在这一阶段需要对不同的方案进行对比判断,确定最优化方案。

第二阶段主要根据第一阶段的方案完成以下几方面的工作:

(1)硬件的系统设计。

(2)说明文件的制定,初始资料的收集准备。

(3)确定进一步的要求。

(4)制订项目进度表。

(5)查阅产品目录及其说明。

(6)成本核算。

具体实施应按设计的技术要求来完成,首先要订购系统硬件,并准备好构造整个系统的其他部件。要根据工程进度要求估计必要的交货日期,同时制订好工程进度表。在系统安装前,必须先检测控制系统的性能,这对保证现场工作顺利进行是非常重要的。安装工作包括控制部分、执行机构、传感器等的安装和调试。控制系统安装之前必须将所有的安装工件全部完成。安装一旦结束,就可以进行移交工作。先对所选用元器件进行性能测试,然后对整个系统进行测试。必须保证顺序动作正确,机器能够遵照所要求的运行条件运行,方可移交使用。移交工作完成后,要对系统的使用效果进行评价,与原始技术规定相比较。为了减少气动系统的故障率,设备的保养和维护是必不可少的。平时有规律地对设备进行保养和维护,可以增加系统的可靠性,减少生产运行费用。

系统运行一阶段后,某些元件可能会出现磨损现象,这可能是由于产品选择不当或运行条件发生了变化所引起的。按规定的时间间隔进行防护性的维护检查,有助于诊断这类故障,以免因系统故障而停止工作。系统使用一段时间后,可换掉旧的元器件或对控制系统加以改进,必要时可修改并升级系统以满足新要求。

图8-21　气动控制系统设计流程

2.控制问题的方案设计

在控制问题的最终解决方案中,系统文件起着很重要的作用,而且它对控制系统的最终实现也是非常重要的。在绘制回路图时应该用标准的符号和标准的字母标记符号进行标识绘制,其所需的技术文件需要包含下列大部分内容:原理图、位移-步骤图或运动图、功能图、回路图(线路图)、元件的技术数据、系统操作的描述(系统操作使用说明书)。

辅助文件包括:系统中所有元件的列表、维护与排障信息(维修和故障检测指南)、备件列表。