2.1 运动平台功能设计 4

2.2 气动执行元件及步进电机选型 6

2.3 电磁阀及真空发生器选型 8

2.4 气动回路设计 9

2.5 辅助元器件设计 10

2.6 本章小结 13

3 气动回路控制系统设计 15

3.1 PLC 的基本组成与工作原理 15

3.2 PLC 控制器选型 15

3.3 PLC 程序编译 18

结 论 30

致 谢 31

参 考 文 献 32

1 绪论

气动技术是一门利用压缩空气作为工作介质来传递能量和信号，配合微型计算机或者工 业计算机和相应软件来实现工业自动化的技术。尽管我们在数百年前就已经了解并掌握了帕 斯卡原理，但气动技术开始在自动化工业生产中的实际应用却不过 40 余年的历史。和液压、 电力或纯机械式传动、控制方式相比，气压传动技术无须担心液压油泄露或者润滑液污染； 没有强电磁场，因而也不会引起电磁干扰；由于空气可压缩的性质，气压传动过程中的震动、 噪音也相对较低。这些优点使得气压传动在纺织、轻工、食品、包装、汽车、集成电路制造 等领域中广泛应用[1-5]。

1.1 选题背景与意义论文网

实际工业生产中，对某些特定产品采用气动输送具有十分重要的意义，如某些产品具有 易燃、易爆、腐蚀性、放射性等对人有害的特性，而此类产品的原材料也具有相应特殊的物 理、化学性质，在原材料的输送、产品加工、包装等环节极易发生事故，造成人员伤亡及财 产损失，而气动输送系统能模仿人的某些动作，抓取、搬运物件或操作工具，这种机械电子 装置可按照程序运行，在有毒、有害环境中代替工人进行作业，只需技术人员在后台编制合 适的程序、监控相关运行参数就能让整条生产线自动运行，不再需要工人直接接触危险品， 保证员工人身安全，同时还有助于提高生产的机械化和自动化水平。正因为气动输送系统以 压缩空气为介质，通过程序控制相应执行元件动作以实现工作，所以相对于传统的机械传动、 电传动方式，它具备结构简单、震动小、噪音低、运行速度高、响应及时、无污染、无电磁 干扰等优点[6]，在印刷包装、食品药品加工以及医疗器械等领域得到了广泛的应用[7]。随着计 算机软件工程、集成电路、传感器技术、控制工程等领域不断取得新的进展，气动技术将作 为柔性生产线、智能制造等系统的一个重要实现途径，不断推进生产过程自动化，提高生产 效率[8]。

图 1.1 一种常用的气动搬运机械手

图 1.1 为一种常用的码垛输送机构，减轻工人劳动强度的同时也极大的提高了生产效率。