南昌大学PLC实验报告.docx
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南昌大学PLC实验报告
NANCHANGUNIVERSITY
所属学院：
专业/年级：
课程名称：
PLC实验设计报告
姓名：
学号：
二零一九年一月
实验一三相异步电动机直接启动控制实验
一、实验目的
1、通过对三相异步电动机直接启动控制线路的安装，学会把电气原理图接成实际操作电路。
2、能区别接触器（单一）自锁和按钮、接触器（双重）自锁的不同接法，知道各自实现的功能。
3、初步具备设计、安装和调试继电器—接触器控制系统的能力。
二、实验原理及要求
三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。
在工农业生产中，经常采用继电器接触控制系统对中小功率笼式异步电机进行点动控制，其控制线路大部分由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。
图2是三相鼠笼异步电动机接触器点动控制线路（电机为Y接法）。
起动时，合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
按下起动按钮SB2时，交流接触器KM1的线圈通电，主触头KM1闭合，电动机接通电源起动。
当手松开按钮时，接触器KM1断电释放，主触头KM1断开，电动机电源被切断而停止运转。
图一三相异步电动机直接启动控制电气原理图
三、实验过程
1、调试步骤
（1）、检查各实验设备外观及质量是否良好。
（2）、按图2三相鼠笼式异步电动机接触器点动控制线路进行正确的接线。
先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检认可后方可合闸通电实验。
（3）、热继电器值调到1.0A。
（4）、合上漏电保护断路器及空气开关QF，调节三相电源输出220V。
（5）、按下起动按钮SB2时，观察电机工作情况，体会点动操作。
（注意，操作次数不宜频繁过多）
（6）断开空气开关QF，切断三相主电源。
（7）断开漏电保护断路器，关断总电源。
2、实验结果
按下启动按钮，电机启动运行；按下停止按钮，电机停止运行。
四、实验总结
通过三相异步电动机直接启动实验，由于是第一次做PLC实验，了解了PLC实验有关电气设备的使用以及连接，掌握了本实验中所有的电气设备断路器、按钮、继电器的具体结构以及工作原理。
对持续运转的原理和实际连接图有了更深的理解，认识了自锁、互锁的接线方式，巩固了课堂所学的知识，增加了对所学知识的兴趣。
五、实验接线图
实验二三相异步电动机的正、反转控制实验
一、实验目的
1、掌握三相鼠笼式异步电动机正反转的工作原理、接线方式及操作方法。
2、掌握机械及电气互锁的连接方法及其在控制线路中所起的作用。
3、掌握接触器互锁控制的三相异步电动机正反转的控制线路。
二、实验原理及要求
生产过程中，生产机械的运动部件往往要求能进行正反方向的运动，这就是拖动电机能作正反向旋转。
由电机原理可知，将接至电机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电机的旋转方向。
但为了避免误动作引起电源相间短路，往往在这两个相反方向的单相运行线路中加设必要的机械及电气互锁。
按照电机正反转操作顺序的不同，分别有“正—停—反”和“正—反—停”两种控制线路。
对于“正—停—反”控制线路，要实现电机有“正转—反转”或“反转—正转”的控制，都必须按下停止按钮，再进行方向起动。
然而对于生产过程中要求频繁的实现正反转的电机，为提高生产效率，减少辅助工时，往往要求能直接实现电机正反转控制。
图7是接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路（电机为Y接法）
起动时，合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，其主触头KM1闭合，同时线圈KM1通过与开关SB2并联的辅助常开触点KM1实现自锁并且通过接触器KM2的辅助触点与接触器KM2形成互锁，电动机正转。
当按下开关SB3时，接触器KM2线圈通电，其主触点KM2闭合，与开关SB3并联的辅助常开触点KM2使接触器KM2自锁。
同时与接触器KM1互锁的辅助常闭触点KM2断开，使接触器KM1断电释放，主触头KM1断开，同时其辅助常闭触点KM1导通，电动机反转。
要使电动机停止运行，按下开关SB1即可。
图2三相异步电动机正反转电气原理图
三、实验过程
1、调试步骤
1、检查各实验设备外观及质量是否良好。
2、按上图三相鼠笼异步电动机接触器联锁正反转控制线路进行正确接线，先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检查认可方可合闸实验。
进行“正—停—反”操作
（1）、合上漏电断路器及空气开关，调节三相电源输出220V。
（2）、按下起动按钮SB2，观察电动机及各接触器的工作情况。
（3）、按下停止按钮SB1，观察电动机的工作情况。
（4）、按下按钮SB3，观察接触器及电动机的工作情况。
（5）、按下停止按钮SB1，切断电机控制电源。
（6）、断开空气开关QF，切断三相主电源。
（7）、断开漏电保护断路器，关断总电源。
2、实验结果
按下启动按钮SB2，电动机启动运行并正转，按下停止按钮SB1，电动机停止运行；按下启动按钮SB3，电动机启动运行并反转，按下停止按钮SB1，电动机停止运行。
四、实验总结：
通过三相鼠笼异步电动机正、反转实验，了解到将接至电机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电机的旋转方向。
但为了避免误动作引起电源相间短路，往往在这两个相反方向的单相运行线路中加设必要的机械及电气互锁。
按照电机正反转操作顺序的不同，分别有“正—停—反”和“正—反—停”两种控制线路。
对于“正—停—反”控制线路，要实现电机有“正转—反转”或“反转—正转”的控制，都必须按下停止按钮，再进行方向起动。
五、实验接线图
实验三三相异步电动机Y—△减压起动控制实验
一、实验目的
1、熟悉复合按钮、熔断器、热继电器、接触器、电子式时间继电器的结构、工作原理和使用方法。
2、掌握三相异步电动机Y—△减压起动控制线路的工作原理及接线方法。
3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验电路
图2三相异步电动机Y—△减压起动电气原理图
三、实验过程
1、调试步骤
1）悉实验设备及电器元件。
2）图接线，先完成控制电路。
3）查无误后通电试验，操作起动按钮并观察接触器、时间继电器的通断情况。
4）主电路接线并试验，观察电动机的运行情况。
2、实验结果
按启动按钮后，电动机以较低的速度运行；一段时间后，时间继电器动作，电动机的速度逐渐上升到正常速度。
四、实验总结
通过本实验的学习，我们了解到当电动机的容量超过10KW时就需要采取减压启动，本实验采取了星型——三角形减压启动方式。
通过本实验掌握了三相异步电动机Y—△连接的接线方式，同时巩固了对于时间继电器的使用的知识。
对于三相异步电动机Y—△减压起动有了一个更透彻的理解，我想本次实验的顺利完成不仅与老师上课时认真讲解有关，还与自己可下的预习密不可分。
本次实验对自己的实践能力有了一个很大的提升。
五、实验接线图
实验四通电延时型控制线路
一、实验目的
1、观察时间继电器在电机控制中的作用。
2、练习连接简单的延时控制线路及操作。
3、练习自拟三相异步电动机延时控制电路
二、实验原理及要求
延时控制线路如下图所示。
在线路中有一台异步电动机，而用交流接触器KM、KA来控制其转动。
当按下SB2按钮，KA的线圈加电，同时时间继电器KT加电。
经过一段时间后，KT的触头闭合，KM的线圈加电，常开触头闭合，电动机开始转动即延时控制。
当按下SB1时电动机停止转动。
（注：
实验中KA用KM代替）
图4通电延时控制电路
三、实验过程
1、调试步骤
1）观察时间继电器的型号、构造、研究其动作原理。
2）异步电动机延时启动控制
2、实验结果
按图接线，然后接通电源，按下启动按钮，等待预定秒数，时间继电器动作，电动机启动；按下停止按钮，电动机停止转动。
四、实验总结
通过本实验我们熟悉了通电延迟启动电路的原理和实际连接线路。
由于实验室没有中间继电器，迫不得已将一个接触器不接三相交流电电源从而变成一个中间继电器，增加了我们对应急处理事情的能力。
同时对于时间继电器的使用以及他的用途加深了了解并增加了对时间继电器的原理以及如何设置时间延迟等有了相应的学习。
五、实验接线图
实验五PLC的基本指令编程实验
一、实验目的
1、熟悉PLC实验装置，S7-200系列编程控制器的外部接线方法。
2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的实验方法。
3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。
二、实验原理及要求
1、实验原理
首先应根据参考程序，判断Q0.0、Q0.1、Q0.2的输出状态，在拨动输入开关I0.1、I0.2、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3是否符合与、或、非逻辑的正确结果。
2、分配表
输入
输出
SB1
I0.0
L1
Q0.0
SB2
I0.1
L2
Q0.1
SB3
I0.2
L3
Q0.2
三、实验过程
1、梯形图
2、实验结果
同时拨动输入开关I0.0、I0.1，输出指示灯L1发光；拨动输入开关I0.2,输出指示灯L3发光；拨动输入开关I0.0,输出指示灯L3熄灭。
四、实验总结
通过本实验学会了怎样使用电脑软件SETP7进行梯形图的绘制、PLC的编程、程序的下载以及程序运行，熟悉PLC实验装置，编程控制器的外部接线方法，了解编程软件编程环境。
五、实验接线图
实验六基于PLC的模拟电机正反转控制实验
一、实验目的
用电脑plc编程模拟电机可以实现正反转。
二、实验原理及要求
1、实验原理
SB1为停止按钮，SB2为正转启动按钮，SB3为反转按钮，KM1为正转接触器，KM2为反转接触器。
用梯形图实现电动机正反转功能。
2、I/O分配表
输入
输出
停止按钮（SB1）
I0.0
正转启动按钮（SB2）
I0.1
L1
Q0.0
反转按钮（SB3）
I0.2
L2
Q0.1
三、实验过程
1、梯形图
图6模拟正反转梯形图
2、实验结果
按下正转启动按钮SB2，L1灯亮；按下反转启动按钮SB3,L2灯亮。
四、实验总结
通过用plc来实现电机的正反转要比电器控制更加方便有效，通过Q0.0与Q0.1的互锁使得电机正反转不同时，保证安全性，并且通过自锁来保证开关打开后的稳定运行。
五、实验接线图
实验七基于PLC的模拟喷泉控制实验
一、实验目的
用PLC构成喷泉控制系统
二、实验原理及要求
1、控制要求
实验要求：
隔灯闪烁：
L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5、L9亮0.5秒。
后灭，接着L6、L10亮0.5秒后灭，接着L7、L11亮0.5秒后灭，接着L8、L12亮0.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，如此循环下去。
按停止按钮SB2后，完成当次循环熄灭，不可在按下按钮立刻熄灭。
多次按启动键SB1，模拟喷泉仍能正常运行，不可出现未完成循环又开始一次循环。
2、I/O分配表
输入
输出
启动按钮（SB1）
I0.0
L1
Q0.0
停止按钮（SB2）
I0.1
L2
Q0.1
L3
Q0.2
L4
Q0.3
L5,L9
Q0.4
L6,L10
Q0.5
L7,L11
Q0.6
L8,L12
Q0.7
三、实验过程
1、梯形图
图7模拟喷泉梯形图
2、实验结果
按下启动按钮SB1后，L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5、L9亮0.5秒。
后灭，接着L6、L10亮0.5秒后灭，接着L7、L11亮0.5秒后灭，接着L8、L12亮0.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，如此循环下去。
按下停止按SB2，完成当前循环后停止。
比如在L2亮时按下停止按钮SB2，L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11依次亮灭，L12亮0.5秒后停止。
四、实验总结
通过本实验可以掌握定时器的更深的使用以及如何实现程序循环，在实验过程中也发现了很多问题，比如启动按钮连续按了几次喷泉乱了，后来查找原因才发现是第一个灯的网络上未串联其他灯的常闭，使之成为一个互锁。
最后设置状态为run，可以看到流水灯模拟的从下到上不断循环的喷泉效果。
通过这个实验我们更加深入地了解了PLC编程以及PLC控制电路，学习之路还很遥远。
五、实验接线图
实验八基于PLC交通灯的控制实验
一、实验目的
用PLC构成交通灯控制系统
二、实验原理及要求
1、实验要求
控制要求：
起动后，南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
1s后，南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
2、I/O分配表
输入
输出
起动按钮SB1
I0.0
南北红灯
Q0.0
停止按钮SB2
I0.1
南北黄灯
Q0.1
南北绿灯
Q0.2
东西红灯
Q0.3
东西黄灯
Q0.4
东西绿灯
Q0.5
南北车灯（乙）
Q0.6
东西车灯（甲）
Q0.7
三、实验过程
1、梯形图
图8交通灯梯形图
2、实验结果
按下启动按钮SB1,南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
1s后，南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
按下停止按钮SB2，停止运行。
四、实验总结
通过交通灯这个综合实验，将之前所学过的内容灵活运用起来。
通过定时器达到控制程序循环，通过实验中的不同定时器的配合使用来达到定时控制灯亮灭的功能。
同时掌握了如何将一个现实问题转化成所学的已知的框架，变成一般问题进行解决。
该实验主要依赖定时器的定时来实现各个灯的亮灭，增强了对定时器的理解和使用。
五、实验接线图
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