机电传动控制PLC.docx

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机电传动控制机电传动控制PLC机电传动控制实验指导书机械工程实践教学中心机电控制技术实验室2004目录页数实验一：

PLC三相交流异步电动机控制实验2实验二：

三相交流异步电动机变频调速实验4实验三：

PLC五相步进电机控制实验6实验四：

PLC交流伺服系统位置控制实验.8本实验指导书由张海根老师编写实验一：

PLC三相交流异步电动机控制实验一、实验目的1）熟悉PLC输入/输出模块使用方法。

2）熟悉PLC指令系统及编程方法。

二、实验原理实验原理如图1所示：

主电路由接触器KM1、KM2主触点实现三相交流异步电动机正转、反转控制。

控制电路由PLC实现逻辑控制，正转、反转及停止按钮连接输入模块，输出模块连接接触器线圈。

三、实验设备1）机电控制综合实验台。

2）三相交流异步电动机。

四、实验内容1）按图1进行电路连接。

2）编写PLC梯形图，实现正转、反转及停止控制功能。

3）运行程序，纠正错误。

五、实验报告1）画出PLC梯形图。

2）总结实验中出现的问题。

六、思考题KM1、KM2常闭触点在电路中起什么作用？

能否用PLC程序代替？

会产生什么问题？

实验二：

三相交流异步电动机变频调速实验一、实验目的1）熟悉模拟量输入/输出模块使用方法。

2）熟悉变频器使用方法。

3）熟悉直流测速发电机使用方法。

二、实验原理实验原理如图2所示。

模拟量输出模块（D/A）输出电压接至变频器频率设定输入端,变频器输出连接三相交流异步电动机。

电动机输出轴带动测速发电机旋转，发电机输出电压接至模拟量输入模块（A/D）。

模拟量输入/输出模块数字量范围0-4000。

模拟量输入模块内部I/O信号起始地址为40H，使用通道1（CH1）进行数据采集的初始化程序如下：

LDPX40模块准备好MOVK10U4G1采样平均次数为10MOVH100U4G9指定通道1平均处理SETY49运行条件设置请求LDY49ANIX49运行条件设置完成标志RSTY49完成初始化设置A/D转换完成标志为X4E，转换数据存储在U4G11。

模拟量输出模块内部I/O信号起始地址为50H，使用通道1（CH1）进行模拟输出的初始化程序如下：

LDPX50模块准备好MOVH2U5G0允许通道1进行转换SETY59运行条件设置请求LDY59ANIX59运行条件设置完成标志RSTY59完成初始化设置LDX50OUTY51允许通道1输出D/A转换数据写入U5G1时,通道1输出相应的模拟电压。

三、实验设备1）机电控制综合实验台。

2）三相交流异步电动机及测速发电机。

四、实验内容1）按图2进行电路连接。

2）编写PLC梯形图，要求按下SA1时，设定值从D0送入U5G1。

按下SA2时，测量值从U4G11送至D1。

（注：

D0、D1均可在图形操作终端输入和显示。

）3）运行程序，在图形操作终端输入1000，按下SA1，观察电动机旋转情况。

待电动机平稳后，按下SA2，记录图形操作终端输出显示数据。

4）重复上述步骤，依次输入2000、3000、4000，记录图形操作终端输出显示数据。

五、实验报告1）画出PLC梯形图。

2）对比输出、输入数据，分析产生数据误差的因素。

六、思考题如何能使输入数据和输出数据完全相等？

实验三：

PLC五相步进电机控制实验一、实验目的1）熟悉步进电机工作原理。

2）熟悉步进电机控制程序编写方法。

二、实验原理实验原理如图3所示：

SA16步进电机驱动器设置为整步工作方式，步距角为0.72。

SA1为启动按钮，SA16为正、反转切换开关。

下面为1S/步，运行125步（90）的正转程序：

LDX00启动ORM0ANIC0OUTM0启动保持LDX00RSTC0计数器清零LDM0ANDT0OUTC0K125计数125LDT0OUTT1K5定时0.5SLDIT1OUTT0K5产生周期为1S的脉冲序列LDIX01ANDM0ANDT0OUTY10正转END三、实验设备1）机电控制综合实验台。

2）五相步进电动机及其驱动器。

四、实验内容1）按图3电路接线。

2）编写正、反转控制程序，SA8断开时正转，SA8闭合时反转。

3）运行程序，验证程序的正确性。

4）修改运行步数为250步。

运行程序，记录角度和时间。

五、实验报告1）绘制梯形图。

2）列出角度和步数的关系式，角速度和脉冲周期的关系式。

六、思考题本实验中，步进电动机的运行速度受什么因素限制？

如何提高运行速度？

实验四：

PLC交流伺服系统位置控制实验一、实验目的1）熟悉交流伺服系统工作原理。

2）熟悉定位模块使用方法。

二、实验原理实验原理如图4所示：

交流伺服系统由速度环、位置环双闭环回路构成。

定位模块向伺服放大器发送正向或反向脉冲。

脉冲频率决定电动机的运行速度，脉冲数量决定电动机的旋转角度。

定位模块内部I/O起始地址为20H。

内部I/O信号：

QD70P4PLCCPUPLCCPUQD70P4输入元件信号名称输出元件信号名称X20模块准备好Y20PLC准备好X21轴错误发生其余元件禁止使用X22轴警告发生X282B轴14忙Y282B轴14定位开始X3033轴14启动完成Y3033轴14轴停止X383B轴14定位完成Y383B轴14点动开始定位参数设置：

设置数值设置数据缓冲区地址数据Da.名称设置范围默认值轴1轴2轴3轴41操作形式0:

定位结束1:

连续定位控制2:

连续阶梯控制0800900100011002控制方法0:

无控制方法1:

1轴线性控制（ABS）2:

1轴线性控制（INC）3:

速度-位置控制（正向）4:

速度-位置控制（反向）5:

当前值改变0801901100111013加速/减速时间032767（ms）1000802902100211024减速/停止时间032767（ms）1000803903100311035指令速度0200000（p/s）080480590490510041005110411056定位位置/移动量-21474836482147483647（p）080680790690710061007110611077停留时间065535（ms）080890810081108注：

极限速度默认值为10000p/s。

轴1减速器轴旋转一周的程序如下：

定位数据设置：

LDSM402MOVPK0D0预置Da.1定位结束操作形式。

MOVPK2D1预置Da.2线性控制（INC）。

MOVPK1000D2预置Da.3加速/减速时间。

MOVPK1000D3预置Da.4减速/停止时间。

DMOVPK5000D4预置Da.5指令速度。

DMOVPK50000D6预置Da.6移动量。

MOVPK100D8预置Da.7停留时间。

TOPH2K800D0K9连续将Da.1Da.7存人模块数据缓冲区。

SETM0置位标志PLC准备好：

LDSM403运行后，仅在第1个扫描时间断开。

ANDM0参数设置完成LDIX21无轴错误ORX20模块准备好ANBOUTY20PLC准备好定位控制启动LDX00定位控制启动命令PLSM1启动脉冲LDM1ANIY28定位启动信号未输出ANIX30无启动完成信号ANDX20模块准备好ANIX28轴空闲SETM2定位控制启动命令保存LDM2SETY28输出启动信号RSTM2LDY28ANDX30启动完成信号ANIX28定位完成，轴空闲RSTY28停止输出启动信号，X30自动OFFEND三、实验设备1）机电控制综合实验台。

2）交流伺服电动机及谐波减速器。

四、实验内容1）将启动按钮SA1连接X00，电机减速器连接轴1驱动器。

2）编写输出轴旋转2周的控制程序。

3）运行程序，记录结果。

五、实验报告1）写出梯形图。

2）写出旋转角度、角速度的计算公式。

六、思考题如何使电动机反向旋转？

如何用按钮控制电动机中途停止旋转？