基于气动库的双气缸顺序控制系统

本案例基于同元商业气动组件库（TYPneumatics）搭建一个双气缸顺序动作控制气动系统，严格按照参考气动原理图装配气源处理单元、气缸、主换向阀与行程反馈阀，实现「A+ → B+ → B- → A-」的双缸顺序控制，是气动回路设计、顺序控制逻辑与流体系统建模仿真的典型示例。

适用课程、行业与场景

本案例适用于液压与气压传动、气动技术、流体传动与控制、机电一体化、机械电子工程、自动化技术、可编程控制器与机械系统建模与仿真等课程教学；面向工业自动化、气动元件与自动化装备制造、智能制造与自动化装配线等行业的研发与教学人员；可用于气动回路与顺序控制的直观讲解，双气缸顺序动作（A+ → B+ → B- → A-）逻辑演示，气动系统建模仿真入门，以及工业自动化方案验证与培训演示等场景。

案例背景与目标

气动系统通过压缩空气驱动执行元件（气缸），并借助方向控制阀、行程阀等元件实现规定的顺序动作。本案例以两个双作用气缸为对象，严格参照原理图搭建气源处理、主气路与控制气路，用气动端口传递控制信号（而非电信号或布尔逻辑）实现双缸顺序控制，最终在仿真中验证气缸位移与动作顺序。

系统组成

阀件映射与动作逻辑

原理图中的阀 1 至阀 7 在模型中全部保留，映射关系如下：

动作顺序：A+ → B+ → B- → A-

1. 启动阀 1 输出气动信号驱动阀 2，气缸 A 伸出（A+）。
2. 气缸 A 伸出到位触发阀 3，输出气控信号驱动阀 5，气缸 B 伸出（B+）。
3. 气缸 B 伸出到位触发阀 6，输出气控信号使阀 5 换向，气缸 B 缩回（B-）。
4. 气缸 B 缩回到位触发阀 7，输出气控信号使阀 2 换向，气缸 A 缩回（A-）。
5. 气缸 A 缩回到位后回到初始状态，等待下一次启动。

气动接口控制（技术要点）

• 阀 2 与阀 5 采用气动接口控制：二者均设置 ControlType="气动接口"，控制端只连接气动端口，不允许使用电磁阀、布尔信号或脚本逻辑直接控制换向。
• 替代关系：TY 气动库中未发现独立命名的 5/2 双气控换向阀，故阀 2、阀 5 采用带 port_L/port_R 气动控制接口的二位四通换向阀 DirectionalValve24 等效替代 5/2 气控阀，T 口作为共用排气口。
• 信号阀：阀 1、阀 3、阀 4、阀 6、阀 7 采用 DirectionalValve23_N（常闭 3/2 气动信号阀）等效表示 3/2 手动/行程阀。

行程阀到位触发等效（技术要点）

行程阀本应依靠气缸到位时的机械碰撞触发。模型中采用「脉冲信号 + 压力源」的方式等效表示到位机械触发：每个行程阀配一个 Pulse 信号源（按动作节拍设定 startTime）驱动 PressureSource（inputType_p=3，压力由外部信号给定），产生气动触发压力送入对应行程阀的控制端，从而在纯气动端口内传递顺序控制信号，避免引入电信号或布尔逻辑。

各行程触发脉冲的启动时刻对应动作节拍：

建模说明与边界

本案例核心是调研并调用 TY 气动组件库完成系统级装配建模，不自行编写气动元件。行程阀的机械到位触发采用气动触发压力等效表示，未引入真实的滚轮杠杆机械触发结构；气缸与管路参数采用任务建议值，以保证顺序控制逻辑清晰可演示。模型图面按「气源处理、气缸 A 主回路、气缸 B 主回路、行程反馈控制信号、动作顺序」分区标注，主气路与控制气路分开布置。

目录内容

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