工厂电气与PLC控制技术实验.docx
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工厂电气与PLC控制技术实验
《工厂电气与PLC控制技术》实验报告
学院专业_核自学院电气工程系__
班级____________
学号_______
姓名___________
实验组_________________
指导教师_______张晴__________
实验一三相异步电机起动控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材及工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
二极断路器
DZ47-60/C16
1
4
剥线钳
1
14
导线
1.5mm2
5
万用表
DT2025
1
15
三相异步电机
1
6
按钮
NP2
3
16
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
9
三极断路器
DZ47-60/D16
1
19
10
漏电保护器
NM1LE-100S
1
20
三、实验要求和步骤
1、按控制电路接线图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。
3、操作控制按钮，观查并记录实验结果。
解答思考题，书写心理体会和实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、实验电路和原理
实验图长动、点动控制电路原理图和接线图
五、思考题
1、按下SB1后电机可以转动但不能自锁。
是什么原因？
解：
原因一，没有接KM的辅助常开触头。
原因二，KM的辅助常开触头连接错误，与SB3的常开触头串联。
2、在实验图1中，按下SB3后电机可以转动，但松开SB3后电机仍继续转动。
是什么原因？
解：
原因一，SB3的常闭触头没有与KM的辅助常开触头串联。
这样就形成了SB3的常开触头与KM的辅助常开触头并联。
所以按下SB3后造成KM自锁。
原因二，NP-2型按钮的行程较短，按下SB3后其常闭触头断开，如果突然松开SB3，由于KM还没来得及释放，而SB3的常闭触头已经重新闭合。
造成KM自锁。
所以操作时，当按下SB3后，需要缓慢释放SB3，以免造成错误。
6、实验结果分析和实验过程体会
通过初次的对工厂电气PLC的实验课的而学习，使得我我掌握了三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法；同时也熟悉了线路的故障分析及排除故障的方法。
当然这也是这门课程实验课的第一节课，我们这组也通过团队的努力，完成了这次实验课。
我相信在接下来的课程中，我们会更加得熟悉这门课程！
实验二三相异步电机的正反转控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握三相异步电机的正反转控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材及工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
12
热继电器
NR-25
2
3
手虎钳
1
13
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
4
剥线钳
1
14
二极断路器
DZ47-60/D16
1
5
断线钳
1
15
导线
1.5mm2
6
万用表
DT2025
1
16
三相异步电机
1
7
按钮
NP2
3
17
8
交流接触器
CJX2-12
2
18
9
交流接触器辅助触头
F4-11
2
19
10
三极断路器
DZ47-60/D16
1
20
三、实验要求和步骤
1、按控制电路接线图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。
3、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写心得体会和实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、实验电路与原理
实验图1接触器联锁正反转控制电路原理图和接线图
实验图2按钮和接触器双重联锁正反转控制电路原理图和接线图
五、思考题
1、在实验图1中，KM1的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样情况？
为什么会出现这样的情况？
会出现短路。
在实验图1中依靠两个接触器（继电器）的辅助常闭触头起相互控制作用，即一个通电吸合时，利用其常闭辅助触头的断开来锁住对方线圈的电路，使对方线圈不能通电。
这种利用两个接触器（继电器）的常闭触头相互控制的方法叫互锁。
又称联锁。
如果不互相实现互锁，可能造成两个接触器（继电器）同时吸合形成短路。
2、在实验图2中，SB2的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样的情况？
为什么会出现这样的情况？
可能会出现短路。
实验图2为双重联锁正反转控制电路图，SB2按钮作用不仅是启动电动机实现正向运转，而且还有断开反转支路的作用。
双重联锁正反转控制电路是为了节省在正反转相互切换中必须先按下停止按钮操作，再按另一个启动按钮才可改变电机旋转方向。
实现了双重联锁就可以直接按另一个启动按钮实现电机的旋转方向改变。
如果SB2的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，此时只是实现了电气上的互锁，没有机械上的互锁，如果直接操作正转或反转按钮实现电机的旋转方向改变，可能造成两个接触器（继电器）同时吸合形成短路。
六、实验结果分析和实验过程体会
本次实验电动机的联锁正反转运行过程为：
QF1与QF2合闸?
SB2（按下正转启动按钮，电动机运行后松开）?
KM1（KM1线圈得电，相应的辅助常开点闭合实现自锁。
KM1的辅助常闭点断开反转回路）?
电动机开始正转，等转速达到额定转速后?
按下停止按钮SB1?
电动机停止，等电动机完全停止后?
按钮反转按钮SB3?
KM2（KM2线圈得电，相应的辅助常开点闭合实现自锁。
KM2的辅助常闭点断开正转回路）?
电动机开始反转。
通过这次实验我掌握了三相异步电机的正反转控制线路的工作原理及接线方法和线路的故障分析及排除故障的方法。
对于这次实验课，没有了第一次那样的简单原理及其运行过程，但是也让我开始慢慢懂得了一些在接线过程中的操作方法！
实验三CA6140车床电气控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握CA6140车床控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材和工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
12
热继电器
NR-25
2
3
手虎钳
1
13
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
4
剥线钳
1
14
二极断路器
DZ47-60/D16
1
5
断线钳
1
15
导线
1.5mm2
6
万用表
DT2025
1
16
三相异步电机
3
7
按钮
NP2
5
17
行程开关
YBLX-K1/111
1
8
交流接触器
CJX2-12
3
18
信号灯
1
9
交流接触器辅助触头
F4-11
3
19
10
三极断路器
DZ47-60/D16
1
20
三、实验要求和步骤
1、按控制电路接线图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。
3、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写心得体会和实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、实验电路与原理
实验图1
实验图2CA6140车床控制电路的接线图
五、思考题
1、KM1没吸合时，按下SB5，KM2能吸合。
是什么错误造成的？
（1）接线时，误将KM1接触器辅助常开点9号与10号两根导线接成其闭点，所以在KM1未吸合动作情况下，操作SB5启动按钮KM2线圈能得电吸合。
（2）可能在长期情况下，KM1线圈开闭动作，断开主回路大电流，使KM1辅助常开点在大电流作用下联结在一起，使KM1未吸合动作情况下，操作SB5启动按钮KM2线圈能得电吸合。
2、合闸后，指示灯亮。
但按下任何启动按钮都没反应，可能出现的故障部位在哪里？
（1）由于指示灯亮后，按下任何启动按钮都没反应。
最有可能出错的在行程开关SQ，SQ可能误将常闭点结成常开点，使SQ下面线路无电。
或者SQ行程开关损坏
（2）合闸后，用电笔依次检查SQ进出线点是否有点，如果有电，向下检查FR1和FR2进出线是否通电，如果不通电，问题可能出在它们处，首先检查接线是否错误，如果无误，很可能它们损坏，应更换处理，如果不是出错在FR1与FR2处，继续依次向下检查，直到查到故障点。
3、按下SB2，KM1吸合。
但M1电机不转且发出嗡嗡声，是什么原因？
（1）按下SB2按钮，KM1吸合。
但M1电机不转且发出嗡嗡声，应先检查电机轴承是否被卡死或者不顺畅运转，如果是，应跟换电机或者维修电机
（2）可能三相异步电机缺相，我们应检查线路，看是否在接线时，哪里被压住导线绝缘皮
（3）用万用表检查三相电源电压，看电源电压是否达到要求
六、实验结果分析和实验过程体会
通过此次对CA6140车床控制电路的学习，这也是一次工厂里面的简单操作，使得我掌握了CA6140车床控制线路的工作原理及接线方法，熟悉了线路的故障分析及排除故障的方法。
同时也通过对于CA6140车床的认识及学习，也让我们有机会实际工厂中的一个比较复杂的电路，虽然在接线试车过程出现了一些问题，使得实验结果没有一次性成功，但是通过老师的帮助和我们自己的检查后，完成了此次实验。
这也让我知道了对于电工来说，仔细是一个必须有的操守！
实验四三相异步电机的正反转PLC控制电路（2节）
一、实验目的
1、掌握PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试方法。
3、加深PLC在工业电气设备中的应用。
二、实验器材
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
三相异步电机
1
4
剥线钳
1
14
PLC
FX1S-30MR
1
5
万用表
DT2025
1
15
三极断路器
DZ47-60/D16
1
6
按钮
NP2
3
16
漏电保护器
NM1LE-100S
1
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
二极断路器
DZ47-60/D16
1
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
计算机
通用
1
9
编程软件
GXDevloper8C
三、实验步骤和要求
1、根据控制要求，确定输入输出设备，进行PLC的I/O分配。
2、用上位机的编程软件编写PLC梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入。
3、按电气接线图正确连接线路，经指导教师检查后方可合闸通电试验。
4、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
5、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、实验原理和内容
1、PLC的I/O分配
输入信号
输入点
输出信号
输出点
过载保护FR
X0
正转KM1
Y1
停止按钮SB1
X1
反转KM2
Y2
正转按钮SB2
X2
反转按钮SB3
X3
2、原理图
实验图1PLC控制三相异步电机正反转电路图
实验图2PLC控制三相异步电机接线图
4、梯形图程序
说明：
在PLC的外部电路中，利用交流接触器的常闭触头实现互锁。
3、梯形图程序
实验图3梯形图程序之一
说明：
利用PLC内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。
利用PLC内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。
利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。
实验图4梯形图程序之二
说明：
利用置位指令实现PLC内部的输出继电器自锁。
利用复位指令实现PLC内部的输出继电器的互锁。
利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。
五、思考题
1、两个梯形图程序相比较，有什么区别？
第一个梯形图是在PLC的外部电路中，利用交流接触器的常闭触头实现互锁。
第二个梯形图是利用置位指令实现PLC内部的输出继电器自锁，利用复位指令实现PLC内部的输出继电器的互锁，利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。
2、采用第二个梯形图程序时，PLC一通电，就执行Y01、Y02的复位操作，是什么原因？
观察第二个梯形图程序我们可以知道，要是PLC通电后，就执行Y01、Y02的复位操作。
在外部硬件接线中，误将热键电器FR的常闭点接成常开点或者将停止按钮SB1常开点接成常闭点造成的。
6、实验结果分析和实验过程体会
通过对于这次PLC实验的操作，让我知道了很多，之前在学校里面学习的是西门子，对于这个三菱还比较陌生，起初无从下手，但在老师细心指导下，让我逐渐有了一些认识，对于运用GXDevloper8C软件编完程序后模拟运行无误后下载到PLC中，再完成相应硬件接线。
通过这次实验我掌握了PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法以及PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试及其如何对于梯形图的编程，调试。
实验五机床的两台电机设计
一、实验目的
1掌握PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法。
2熟悉PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试方法。
3加深PLC在工业电气设备中的应用。
二、实验器材
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
三相异步电机
1
4
剥线钳
1
14
PLC
FX1S-30MR
1
5
万用表
DT2025
1
15
三极断路器
DZ47-60/D16
1
6
按钮
NP2
3
16
漏电保护器
NM1LE-100S
1
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
二极断路器
DZ47-60/D16
1
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
计算机
通用
1
9
编程软件
GXDevloper8C
三、实验步骤和要求
1根据控制要求，确定输入输出设备，进行PLC的I/O分配。
2用上位机的编程软件编写PLC梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入。
3按电气接线图正确连接线路，经指导教师检查后方可合闸通电试验。
4操作控制按钮，并观查实验结果。
解断答思考题，书写实验报告。
5实验中出现不正常现象时，应切电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
4、实验原理和内容
1、为某生产加工设备的两台电机设计控制电路。
要求如下：
（1）M1启动后，M2电机才能启动。
（2）2台电机可分别停车。
（3）2台电机具有各自的短路、过载保护。
2、PLC的I/O分配
3、PLC控制电路
PLC控制电路原理图
4、梯形图程序
五、思考题
1、M1电机和M2电机启动后，按下M1电机独立停止按钮SB2后两台电机同时停止。
分析为什么？
在按下M1电机独立停止按钮SB2后，两台电机同时停止，说明在按下停止按钮SB2后，Y000或者Y001线圈失电，辅助常开点断开，使M2电机支路Y002线圈失电，M2电机也停止。
6、实验结果分析和实验过程体会
这是最后一次对于工厂电气PLC的实验课，老师让我们自己设计原理图及其梯形图，并且按自己设计的图进行现场接线和通车，由于之前对于三菱的PLC有了一定的认识，再加上我们的课题比较简单，因此较为顺利的完成了课题实验。
通过这次实验我掌握了PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法以及熟悉了PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试方法；加深了PLC在工业电气设备中的应用。
虽然实验课也随着每一组的成果调试通车成功而接近尾声，但是在这几次实验课中，一次比一次了解了三菱的PLC，明白了一些现实中常用的用途，但是这也远远不够的，这也值得以后的学习值得深思！
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