电气控制实验讲义修改Word格式.docx
《电气控制实验讲义修改Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制实验讲义修改Word格式.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3.在连线中，要掌握一般的控制规律，例如先串联后并联，先主电路后控制电路，先控制接点，后保护接点，最后接控制线圈等。
4.观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤,必须认真对待。
5.进行控制电路实验时应有目的地操作主令电器，观察电器的动作情况，进一步理解电路工作原理。
若出现不正常现象时，应立即断开电源，检查分析，排除故障后继续进行实验。
6.实验结束应先断开电源，认真检查实验结果，确认无遗漏或其他问题后，经指导教师检查同意后，方可拆除线路，清理实验设备、导线、工具并报告指导教师后方可离开实验室。
5实验报告
实验报告是实验工作的全面总结，要用简明的形式将实验结果完整和真实地表达出来。
报告要求简明扼要，字迹工整，分析合理，图表整齐清楚，曲线和线路图用铅笔及绘图仪器绘制，不应徒手描画。
报告包括以下几项内容：
1.实验名称。
2.实验目的。
3.实验线路图。
4.实验设备。
5.根据实验原始记录整理而成的数据表格、曲线及计算数据等,对实验结果进行分析讨论并回答实验指导书所提出的问题。
实验一三相异步电动机单方向起动停止及点动控制实验
一、实验目的
1、熟悉三相异步电动机单方向起动、停止和点动线路中各电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在线路中所起的作用等。
2、掌握三相异步电动机单方向起动、停止和点动控制的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。
二、实验线路
图1-1三相异步电动机单方向起动停止及点动控制线路
三、实验设备及电器元件
1.三相笼型异步电动机JO2-12-40.8kW1台
2.三相胶盖闸刀开关HK2-315A1个
3.交流接触器CJ10-10380V1只
4.双联按钮LA4-2H1只
5.熔断器RL1-155A2只
6.热继电器JR0-20/32.4A1只
7.电工工具及导线
四、实验步骤
1、熟悉各电器设备，并将电器型号规格记录下来。
2、按单向起动、停止电气原理图连接线路，先自己检查，确认无误后，请指导教师检查，然后再送电实验。
3、反复操作SB2、SB1观察线路是否正常运行。
如发现故障应立即断开电源，分析原因，排除故障后再送电实验。
4、观察FR动作对线路的影响（可手动断开触点实验）。
按点动要求接线，观察其点动动作情况。
五、思考题
1.实验中发现，一接通电源，不按按钮电机即起动旋转，是何原因？
2.说明按下SB3时为何是点动工作？
3.若自锁常开触点错接成常闭触点，会发生怎样的现象？
4.改变电源进线的相序，将发生什么现象？
为什么？
5.画出实验中出现故障现象时的电路，并分析出现故障的原因？
实验二三相异步电动机可逆运行控制实验
1.牢固掌握三相笼型异步电动机正反转控制电路的工作原理及正确的接线方法。
2.掌握三联按钮的使用和正确接线方法。
3.学会正反转电路的故障分析及排除故障的方法。
图2-1三相异步电动机正反转控制线路
4.三联按钮LA4-3H1只
7.行程开关JLXK1-1112只
8.电工工具及导线
四、实验步骤
1.检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。
2.按图2-1（b）接线，应先接主电路，然后再接控制电路。
确认无误后，请指导教师检查后通电实验。
3.分别按下按钮SB2、SB3，观察电机的正反转运行，同时按下SB2和SB3，观察电机运行情况。
4.实验中出现不正常时，应断开电源，分析故障，如一切正常，可请指导老师认为地制造一些故障，由同学分析排除。
1.按下SB2（或SB3）电机正常运行后，很轻地按一下SB3（或SB2）看电机运转状态有什么变化？
电路中会发生什么现象？
2.实验中如发现按下正（或反）转按钮，电机旋转方向不变，分析故障原因。
3.若运行过程中主电路有一相熔断器熔断，可能会发生什么情况？
实验三三相异步电动机星—三角降压起动控制
一、实验目的
1.了解空气阻尼式时间继电器的结构，工作原理及使用方法。
2.掌握异步电动机星—三角降压起动控制电路的工作原理及接线方法。
3.熟悉这种电路的故障分析与排除方法。
图3-1三相异步电动机星形—三角形控制线路
三、实验设备及电器元件
1.三相笼型异步电动机JO2-12-40.8KW1台
3.交流接触器CJ10-10380V3只
4.时间继电器JS7-1A380V1只
5.控制按钮LA4-2H1只
6.熔断器RL1-155A2只
7.热继电器JR0-20/32.4A1只
1.检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。
2.按电器原理图接线，先接主电路，然后接控制电路。
3.自己检查接线是否正确，尤其是注意延时通断的触点是否正确，延时长短是否合理，确认无误后，请指导老师检查后合闸通电实验。
4.操作起动和停止按钮观察电动机起动情况。
5.调节时间继电器的延时，观察时间继电器动作时间对电动机的起动过程的影响。
五、思考题
1.时间继电器通电延时常开与常闭触点接错，电路工作状态怎样？
2.设计一个用断电延时继电器控制的星形—三角形降压起动控制电路。
3.若在实验中发生故障时，如何分析故障原因并排除故障？
实验四编程器的使用及基本指令应用实验
1、熟悉STEP-Micro/WIN32编程软件；
2、上机编制简单的梯形图程序；
3、初步掌握编程软件的使用方法和调试程序的方法；
二、实验内容
1、熟悉编程软件的菜单、工具条、指令输入和程序调试；
2、参照第五章的典型电路程序设计内容，编写一段简单程序；
3、将程序写入PLC，检查无误后运行该程序，并观察运行结果。
三、实验设备
1、计算机一台；
2、S7-200 PLC一台；
3、适配器一根；
四、实验要求
1、掌握各功能键用途并熟练应用；
2、清楚主机I/O点和外部设备及电源的正确连线方法。
3、正确熟练应用各基本指令。
五、实验报告要求
整理出运行调试后的梯形图程序，写出该程序的调试步骤和观察结果。
实验五逻辑指令
1、加深对逻辑指令的理解。
2、进一步熟悉V3.2STEP7MicroWINSP2软件的使用方法。
二、实验设备
3、适配器一根。
三、实验内容与操作
1、输入练习程序1
将下图5-1的梯形图程序在计算机中输入并传到PLC中，让PLC运行并观察现象。
图5-1简单逻辑指令程序及时序图
操作及运行结果：
把方式选择开关拨至“RUN”，则可运行程序，这时可观察到以下现象：
1）当“I0.0”，“I0.1”输入开关都断开时，Q0.0灭，Q0.1亮。
2）将“I0.0”输入开关闭合，“I0.1”输入开关打开，主机上输入显示灯“I0.1”亮，Q0.0，Q0.1均保持原状。
3）将“I0.0”输入开关闭合，“I0.1”输入开关也闭合。
主机上输入显示灯“I0.0”和“I0.1”亮，同时Q0.0亮，Q0.1灭。
4）只要“I0.0”和“I0.1”中任何一个断开，Q0.0灭，Q0.1亮。
2、输入练习程序2
将图5-2中的程序输入PLC中，观察并描述运行结果。
图5-2块逻辑指令程序
3、编制并运行程序
按图5-3所示的时序要求，编制程序并运行程序，将观察的结果记录下来。
图5-3时序图
实验六定时器指令
1、熟悉定时指令。
2、掌握定时指令的基本应用。
1、计算机一台。
2、S7-200PLC一台
3、适配器一根
4、螺丝刀几个、连接导线若干
1、输入程序
将下图6-1的梯形图程序输入PLC中，观察并记录运行结果。
图6-1定时器指令学习程序
2、定时器指令的应用
（1）任务
1）利用TON指令编程，产生连续方波信号输出，其周期设为3s，占空比为2：
1。
2）设某工件加工过程分为四道工序完成，共需30s，其时序要求如图6-2所示。
I0.1为运行控制开关，I0.1=ON时，启动和运行；
I0.1=OFF时停机。
而且每次启动均从第一道工序开始。
利用TON指令实现上述分级定时控制，并观察T1-T4通断情况以及定时器经过值的变化情况。
图6-2定时器设计要求时序图
（2）编程提示
1）任务1可通过定时器互锁轮流导通，再由其中一个定时器控制输出。
2）任务2可用两种方法来实现：
①用4个定时器分别设置4道工序的时间，通过程序依次启动之。
②用一个定时器设置全过程的时间，再用若干条比较指令来判断和启动各道工序。
3）用比较指令时要注意，TON是通电延时型定时器。
实验七计数 器指令
1）熟悉计数器指令。
2）掌握计数器指令的基本应用。
1、输入练习程序
将图7-1中的程序输入PLC中，观察并记录运行结果。
图7-1计数器指令实验程序
2、计数指令的应用
1）用CTU指令代替TON指令实现图6-2所示的加工工序要求。
2）用一个按扭开关（I0.2）控制三个灯（Q0.1，Q0.2，Q0.3），按扭一动作则1#灯亮，按三下2#灯亮，1＃灯灭。
再按三下3#灯亮，2＃灯灭。
再按三下是3＃灯灭。
再按一下又重复前面的工作。
时序图如图7-2所示以此反复。
图7-2时序图
3）用计数指令实现下述控制过程，其动作时序如图8所示：
图7-3时序图
当I0.2=ON从1#灯亮到3#灯亮，每灯亮3S。
当3#灯亮完达到1S后又从1#灯亮到3#灯亮如此循环下去。
1）CTU为加1计数器，应先预置数。
计数脉冲可以是内部继电器提供（如任务1）中用PLC内部标准脉冲继电器），也可以是外部开关提供（如任务2）中用I0.2开关）。
当复位信号到来时，CTU重新装入预置数，CTU加到预置值时，该继电器为ON。
2）在任务2）中，为了使各个灯能从亮一直可靠地维持到按下一组三下的最后一下之后再灭，可引用置位和复位指令。
3）CTUD为加/减可逆计数器，其加1或减1的功能转换由加/减输入为ON或OFF来决定。
当计数到预置值时，该继电器为ON；
当复位信号到来时，重新置入预置值。
实验八传送指令
1）深入理解传送指令的功能。
2）掌握传送指令的应用。
2、S7-200 PLC一台
三、实验内容
1、任务
1）用传送指令实现I0.0=ON时，将“1949，10，1”这组数据分别送入VW0、VW2、VW4中，I0.1=ON时又可全清零且清零优先。
思考题：
若在上述任务的基础上增加如下功能：
I0.2=ON时，可将VB0~VB2的内容拷贝到以VB3为首地址的区域内，请问程序又将如何修改？
2）用传送指令实现输入开关对输出灯亮多少的控制：
I0.3=OFF时Q0.n=ON→输出端n个灯亮，其余灭
I0.3=ON时Q0.n=ON→输出端n个灯灭，其余亮
其中n=0~6，自左向右排序。
2、编程提示
在编写任务2）的程序时，为了使运行过程中输出总是反映控制开关的动作结果，需先把Q0.n闭合时显示的结果译为十六进制数，再以正微分（上升沿）形式送入同一变量存储器（设为VB10）中。
若I0.3=OFF，VB10内容直接传给；
若I0.3=ON时，VB10内容求反传给
实验九电动机的控制
用PLC控制电动机正反转和Y/△起动。
4、可编程序控制模拟实验台一套。
1、电动机的星三角起动控制
1）控制要求：
按下起动按钮SB1，KM和KMY动作，电动机进行“Y”起动运行，当KMY接通10S后KMY断开，KM△接通，即完成Y/△启动。
按下停止按钮SB2，电动机停止运行。
2）PLC的外部接线图如图9-1所示。
图9-1星三角起动的PLC外部接线图
3）按图9-2所示的梯形图输入程序。
图9-2星三角起动的控制程序
以上程序的工作原理如下：
星-三角起动是异步电动机常用的起动控制线路之一。
其PLC的外部接线图及控制程序如图9-1所示，响应是SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，KM为电源接触器，KMY为Y形连接接触器，KM△为△形连接接触器。
其起动过程如下：
按下起动按钮SB1，动合触点I0.0闭合，输出继电器Q0.0接通并自锁，电源接触器KM闭合给电动机供电，定时器T37开始计时，同时中间继电器M0.0接通，主控条件满足且T37和Q0.2的常闭触点闭合，输出继电器Q0.1接通。
Y形连接接触器KMY闭合，电动机被接成Y形开始起动。
当定时器T37的延时10S时间到，其动断触点打开使Q0.1断开，切断Y形连接接触器KMY，电动机断电（此时电动机已起动到某一转速并由于惯性继续转动）。
同时，Q0.1的动断触点闭合，定时器T38开始计时，经1S延时后，动合触点T38闭合，接通输出继电器Q0.2使△形连接接触器KM△闭合，电动机接成△形继续起动到额定转速后进入正常运行。
Q0.2的动断触点使定时器T37和T38复位，定时器T37和T38只在起动过程中提供Y-△变换所需的延时时间，正常工作后不起作用。
按下停止按钮SB2，I0.1的动断触点打开，使输出继电器Q0.0断开，切断电源接触器KM，电动机断电停止，同时中间继电器M0.0断开，主控条件不满足，切断△形连接接触器KM△，恢复断电常态。
4）调试并运行程序。
（以上仅为参考程序，学生在练习时还是鼓励学生自己设计比较好）
2、电动机的正反转控制
编程提示：
要求设计时要考虑到继电器的动作时间和PLC的扫描时间是不一致的。
为了防止在电动机进行正反转交替时出现主回路发生短路现象，要设置一定的延时。
实验十天塔之光
用PLC构成闪光灯控制系统。
1）控制要求:
隔灯闪烁L3，L5，L7，L9，亮1S后灭，接着L2，L4，L6，L8，亮，1S后灭，再接着，L3，L5，L7，L9亮，1S后灭，如此循环下去。
2）I/O地址分配见如下表
外部控制开关及被控制对象
I/O地址分配
起动开关S1
I0.0
停止开关S2
I0.1
L2
Q0.0
L3
Q0.1
L4
Q0.2
L5
Q0.3
L6
Q0.4
L7
Q0.5
L8
Q0.6
L9
Q0.7
3）按图10-1所示的梯形图输入程序。
图10-1闪烁灯控制程序
4）调试并运行程序。
四、编程练习
1）隔两灯闪烁:
L1、L4、L7亮，1S后灭，接着L2、L5、L8亮，1S后灭，接着L3、L6亮，1S后灭，接着L1、L4、L7亮，1S后灭……如此循环。
编制程序，并上机调试运行。
2）发射型闪烁：
L1亮、2S后灭，接着L2、L3、L4亮，2S后灭，接着L6、L7、L8亮，2S后灭，接着L1亮，2S后灭……如此循环。
编制程序并上机调试运行。
升级会员 