简要了解SMC电磁阀,以SMC：SY7120-5LZD-02为例
SMC电磁阀SY7120-5LZD-02：是用来控制流体方向的自动化基础元件，属于SMC执行器；通常用在SMC机械控制和SMC工业阀门上面，通过一个SMC电磁线圈来控制阀芯位置，切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的，来对介质方向进行控制，从而达到对SMC阀门开关的控制。。
SMC电磁阀是由几个气路和阀芯组成的，由阀芯把各个气路之间接通或者断开。
工作原理：在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。
按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。
电磁阀结构：
SMC电磁阀的基本结构：包括一个或几个孔的阀体。阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成，当线圈通电或断电时，以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成，动铁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断。
操作方式—电气（电磁线圈）：
常用SMC电磁阀：
直动式电磁阀：线圈带电时，阀门打开流体通过。线圈停电时，阀门关闭，流体不能通过。
二位二通阀：当线圈带电时活塞右移，A、P通，流体流过，断电时，A，P不通，流体不能流过。
备注：阀上主流囗的数目称为”通”,阀芯与阀体间的相对应位置称为”位”。
三位三通阀：通电时，活塞移动B、P通，A、P不通，流体流过B、P。断电时A、P通，B、P不通，流体流过A、P。
左线圈通电时A、P通A、O闭，右线圈通电时A、O通，A、P闭，都断电时A、P和A、O都闭。
三位四通阀：左线圈通电时A、P通B、O通，右线圈通电时A、O通，B、P通，都断电时A、P和B、O都闭。
SMC电磁阀图形符号：
阀的主要功能及图形符号：
SMC电磁阀分类：
电磁阀一般分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。
直动式电磁阀：直接利用电磁力推动电磁阀阀芯实现气路之间的通断；
先导式电磁阀：则是在电磁力的作用下先打开先导阀，使气体进入电磁阀阀芯气室，利用气压来推动电磁阀阀芯，实现气路之间的通断。
电磁阀有几个气路就是几通，阀芯有几种位置就是几位，如：2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等；电磁阀分单电控和双电控，电压分220V、110V、24V；电磁阀分防爆和不防爆。
按通口数分类：
换向阀的切换通口包括入口、出口和排气口。通常根据使用目的选择换向阀的通口数。
按位置数分类：
换向阀的切换状态称为“位置”，有几个切换位置就称为几位阀。
1、直动式电磁阀：
特点：结构简单、动作可靠,在零压差或真空下能正常工作,可任意方向安装, 但一般适用于通径在25mm以下。
直动式电磁阀分常开、常闭两种：
如图是直动常闭电磁阀，在断电时，电磁阀呈关闭状态，当电磁阀线圈②通电后，产生的电磁力使动铁芯③与静铁芯①吸合，直接开启阀口，介质从进口流向出口；当线圈②断电后，动铁芯③在复位弹簧④的作用下复位，直接关闭阀口，而切断了介质的流通。常开式则断电时阀门开启，通电时，阀门关闭。
2、先导式电磁阀
特点：功率消耗低、通径较大，而结构简单、安装方向任意，但只能用于电磁阀两端有一定压差的场合。电磁阀由先导阀与主阀组成，两者有通道联系着，如图：当电磁线圈通电，动铁芯与静铁芯吸合而导阀孔①开放，阀芯背腔②的压力通过导阀孔①流向出口， 此时阀芯背腔②的压力低于进口侧的压力，利用压差使得阀芯脱离主阀座③，介质从进口流向出口。当线圈断电，动铁芯与静铁芯脱离，关闭了导阀孔①，阀芯背腔②压力受进口侧压力关闭了导阀孔①，阀芯背腔②压力受进口侧压力的补充逐渐趋于和进口侧平衡，阀芯因弹簧作用把阀门关闭。先导阀也可配常开式。
直动式和先导式比较：
电磁线圈的数量：
二位5通电磁阀有单电控型和双电控型两种。
单电控〔复位型〕
双电磁线圈〔保持型〕
3位5通电磁阀：
中封：全部通口封闭
ABR连接（中泄）：
中压：PAB连接：
向气缸的两端口供给空气。
无杆气缸或双杆型气缸在左右输出相同后（平衡）停止。停止后可以通过外力使气缸动作。
为了达到平衡，单杆气缸应通过带检验功能的减压阀进行压力调整。用于防止带锁止功能的气缸的控制回路发生快速伸出现象。
图形符号的含义如下：
(1)用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”。
(2)方框内的箭头表示气路处于接通状态，但箭头方向不一定表示流体的实际方向。
(3)方框内符号“┻ ”或“┳’”表示该气路不通。
(4)方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。
SMC电磁阀的选型指导：
选型重点：电磁阀选型应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原则和六个现场工况要求(即通径大小、介质种类、压力等级、电源电压、动作方式、特殊功能)。
选型依据：
1、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格(即DN)、接口方式（连接方式）
（1）按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸；
（2）、接口方式，一般DN＞50 要选择法兰接口，DN=50 则可根据用户需要自由选择螺纹式或者法兰式。
2、根据介质种类选择电磁阀的：阀体材质、密
封材料、温度等。
（1）腐蚀性流体：阀体材质宜选用不锈钢或PTFE（聚四氟乙烯，俗称塑料王），并选配氟橡胶或PTFE 密封材料；
（2）食用或超净流体：阀体材质宜选用卫生级不锈钢，并选配硅橡胶密封材料；
（3）高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞型原理结构的；
（4）流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于25 时一定要区分开来，因它与导孔参数有关；
（5）流体粘度：通常在50cSt以下可任意选择，若超过此值，则需选用高粘度电磁阀。
（6）流体清洁度：介质含少量微小杂质时可选膜片结构的，但也可在电磁阀前安装过滤器任选其它结构。
3、根据压力等级选择电磁阀的：原理结构类型
（1）当电磁阀需要长时间的启动，并且持续开启的时间大大超过关闭的时间，宜选用常开型。
（2）要是开和关频繁切换或开启的时间短或开、关的时间差不多时，则选常闭型。
（3）但是有些用于安全保护的工况，如炉窑火焰监测、燃气泄露报警、消防安全联动系统，则应该选择紧急切断电磁阀，而不宜选长期通电型（长期通电只是一个相对概念），更不能选常开式。
（4）自保持式电磁阀（也称：双稳态）是一种新型技术，它主要用于需要节约能源或低电压驱动的场合。
4、电源电压选择：尽量优先选择常用AC220V，DC24V 较为方便；
5、根据工作时间长短或特殊需要来选择控制方式：常闭式、常开式、自保持、紧急切断式（手动复位）；
（1）公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力或使用压力的1.5 倍来定；
（2）工作压差：是指电磁阀处于关闭或开启状态时，阀前端管路压力减去阀后端管路压力得到的数值；当无压差、低压差、真空时，必须选用直动式或分布直动式原理；当具备一定压差以上时各种原理结构形式均可选用；
6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水等。
（1）易燃、易爆环境：必须选用相应等级的防爆电磁阀；
（2）当管道介质有倒流现象时，可选择带止回功能电磁阀；
（3）当需要对电磁阀进行现场人工操作时，可选择带手动功能电磁阀；
（4）露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种（防护等级在IP45 以上）。用于喷泉或水下管路则必须采用潜水电磁阀（防护等级在IP68 以上）；
SMC电磁阀应用：
1、2位3通SMC电磁阀控制单作用气缸：
初始状态：电磁阀为常闭电磁阀，处于失电状态，单作用气缸活塞由弹簧作用在气缸左侧，见图13；
工作状态：电磁阀得电，电磁阀P口与A口通，气源由A口进入气缸，气缸活塞右移，见图14；
失电状态：电磁阀失电，电磁阀A口与R口通，气缸通过电磁阀放气，活塞在弹簧作用下回到左侧，见图13。
2、2位3通电磁阀控制气动薄膜驱动部：
初始状态：电磁阀为常闭电磁阀，处于失电状态，气动薄膜驱动部的推杆由弹簧作用下停在上位，见图15；
工作状态：电磁阀得电，电磁阀P口与A口通，气源由A口进入薄膜驱动部上气室，推动推杆下移，见图16；
失电状态：电磁阀失电，电磁阀A口与R口通，薄膜气室通过电磁阀放气，推杆在弹簧作用下回到上位，见图15。
3、2位5通单电控SMC电磁阀控制双作用气缸：
初始状态：电磁阀失电状态，电磁阀P口与A口相通，气源通过A口进入双作用气动活塞驱动部左侧气室，活塞停在右侧，B口与S口相通，与B口相通的气动活塞驱动部的右侧气室为排气状态，见图17；
工作状态：电磁阀得电，电磁阀P口与B口通，气源由B口进入双作用气动活塞驱动部右侧气室，活塞移动到左侧， A口与R口相通，与R口相通的气动活塞驱动部的左侧气室为排气状态，见图18；
失电状态：电磁阀恢复初始状态，见图17。
4、2位5通双电控电磁阀控制双作用气缸：
左侧线圈得电状态：电磁阀左侧线圈得电，电磁阀P口与A口通，气源由A口进入双作用气动活塞驱动部一侧气室，推动活塞到气缸另一侧， B口与S口相通，与B口相通的气动活塞驱动部的另一侧气室为排气状态，在另一侧线圈不得电之前会保持该状态不动，见图19；
右侧线圈得电状态：电磁阀右侧线圈得电，电磁阀P口与B口通，气源由B口进入双作用气动活塞驱动部一侧气室，推动活塞到气缸另一侧， A口与R口相通，与A口相通的气动活塞驱动部的另一侧气室为排气状态，在另一侧线圈不得电之前会保持该状态不动，见图20；
故障分析处理方法〔弹性密封型电磁阀实例〕
电磁阀通电不动作：
1.无电压、压降过大或电压不正确。
2.线圈烧毁，线圈电阻为短路或断路。
3.进口压力太小，不满足最小操作压差要求（对于先导式操作结构）
4.流量太小，尤其是大流量阀（316&344系列）。
5.杂质卡死或堵塞。
6.缺少零件或零件损坏、锈蚀。
7.零件安装不正确或不到位。
给压后发现泄漏或不复位：
1.杂质造成堵塞或卡死导致开关不到位。
2.进口压力太小或太大，不满足压差要求。
3.流量太小，不能在瞬间将阀杆或活塞推到位，尤其是大流量阀（316 &344系列）。
4. 电磁阀进出口方向装反。
5.对于3，4，5通先导式电磁阀，出气口必须连接气缸或用丝堵堵住，形成闭合回路。
6.缺少零件、密封件划伤或损
SMC电磁阀通电时有较大噪音：
1.杂质堵塞或卡住，使得阀芯移动不到位。
2.电源电压不正确，AC与DC通常不可互换。
3.屏蔽环损坏或脱落（AC结构）。
4.零件变形或松动，或没有装配到位。
5.电磁阀装反方向。
电磁阀使用和维修：
1、每年1-2 次的定期检修是电磁阀可靠工作和长寿命的最佳方法。电磁阀内部的下列几种情况是妨碍电磁阀正常工作与缩短寿命的原因。
(1) 使用介质品质发生变化；
(2) 接管内生锈；
(3) 空压机的油氧化，产生炭粒、焦油等杂物混入管道；
(4) 管道中有尘粒污垢等杂物。
2、SMC电磁阀安装后或长时间停用后投入运作时，须通入介质试动作几次，工作正常后方可投入运行；
3、在蒸汽阀长时间停用后再次投入运行时，应排净凝结水后再动作几次，工作正常后方可投入运行；
4、在维护之前，必须切断电源，卸去介质压力；
5、线圈组件不宜拆开；
6、拆开电磁阀进行清洗时，可使用煤油、三氯乙烯等溶液。
上海艾佑工业自动化设备有限公司 2022.04.15
