基于THPHDW-1型实训平台在贴签装箱中电气双路最优搭建的研究

2021-12-21刘云郭风忠马宗昊

中国设备工程 2021年23期

刘云，郭风忠，马宗昊

（1.宁夏民族职业技术学院；2.宁夏点享企业管理咨询有限公司，宁夏吴忠 751100）

1 THPHDW-1型液压与气动综合实训平台介绍

实训系统（图1）集液压、气动、PLC电气控制及液压仿真技术于一体，除了满足专业实训教学，还能开展技能考核以及职业技能竞赛，通过开展项目式实训，培养学生液压泵站安装与调试、液压系统组装与调试、气动系统安装与调试、电气控制技术、PLC应用技术和液压与气动系统运行维护等职业能力，参数如下：

图1 THPHDW-1型液压与气动综合实训平台

（1）输入电源：三相四线（三相五线）～380V±10% 50Hz。

（2）工作环境：温度-10～40℃相对湿度≤85%（25℃）。

（3）装置容量：≤5.0kVA。

（4）实训平台尺寸：2200mm×980mm×1150mm；双泵液压站尺寸：1400mm×700mm×900mm。

（5）模拟装置尺寸：1500mm×400mm×730mm。

（6）安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准。

2 贴签装箱中电气双路最优搭建

2.1 贴签装箱的控制原理

如图2所示为贴签装箱装置的工作示意图，辅助缸将产品压紧，然后通过A缸对产品进行贴标签，贴完后，一个一个送到B缸的推架上；当推架上有4个产品后，B缸伸出，将产品送入包装箱体中，辅助缸上升缩回。该装置的动作过程为：A缸伸出→A缸缩回→A缸伸出→A缸缩回（A缸伸出缩回达到4次后）→B缸伸出→B缸缩回。

按照图2气动回路图所示的主控回路，要求设计电气控制回路，实现当按下启动按钮时，实现A缸伸出→A缸缩回→A缸伸出→A缸缩回（重复4次后）→ B缸伸出→B缸缩回。要求气缸行程开关是磁感应式接近开关，按下启动按钮，工作一个周期后停止。

图2 贴签装箱装置工作示意图

2.2 气动回路的最优搭建

在THPHDW-1型液压与气动综合实训平台上准备压缩气泵（气源）、气动三联件、气动双电控两位五通电磁换向阀、气压缸、T型气动快速接头、气管等元器件并根据要求搭建。当换向阀处于图3气动回路图所示状态时，气源通过气动三联件调压至0.4Mpa，气压经过A缸两位五通电磁换向阀右位(YA2)至气压缸有杆腔（1.2），气压缸活塞杆缩回。气压经过A缸两位五通电磁换向阀左位(YA1)至气压缸无杆腔（1.1），气压缸活塞杆伸出。气压经过B缸两位五通电磁换向阀右位（YA4）至气压缸有杆腔（2.2）气压缸活塞杆缩回。气压经过B缸两位五通电磁换向阀左位(YA3)至气压缸无杆腔（2.1），气压缸活塞杆伸出。

图3 气动回路图

2.3 电气回路的最优搭建

电气控制回路采用24V电源。

当A缸缩回到位时，磁性开关PX1-1常开触点闭合；

当A缸伸出到位时，磁性开关PX1-2常开触点闭合；

当B缸缩回到位时，磁性开关PX2-1常开触点闭合；

电磁阀线圈需要的驱动电流比较大，所以必须通过中间继电器的触点来转换。

电气回路的工作原理：如图4所示，当按下启动按钮SB1→中间继电器KA5线圈得电并自锁，并且最初时A缸缩回到位、磁性开关PX1-1常开触点闭合，所以中间继电器KA1得电，电磁阀YA1线圈瞬间得电，A缸伸出，推出第一个产品；当A缸伸出到位时，磁性开关PX1-2常开触点闭合，中间继电器KA2得电，电磁阀YA2线圈瞬间得电，A缸缩回；当A缸缩回到位，PX1-1常开触点再次闭合，KA1、YA1线圈再次瞬间得电，A缸再次伸出推出第二个产品。

图4 电气控制的最优搭建图

以上动作重复至推架上有四个产品后位置传感器KS常开触点闭合，中间继电器KA3线圈得电，KA3常闭触点断开、KA5线圈失电、A缸无法重复动作；同时，KA3常开触点闭合，电磁阀YA3线圈瞬间得电、B缸伸出。当B缸伸出到位时、磁性开关PX2-1常开触点闭合，中间继电器KA4线圈瞬间得电，电磁阀YA4线圈瞬间得电、B缸缩回，完成一个周期工作后停止，从而达到电气控制回路要求。