现代电气控制plc试验指导书.docx

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现代电气控制plc试验指导书

现代电气控制plc试验指导书

及可编程操纵器

实验指导书

前言

实验是学生将理论变为实践的要紧途径，学生的好多知识差不多上在实验中获得和巩固的，实验教学的安排显得尤为重要。

一方面期望通过做实验端正学生自觉主动的学习态度，达到消化明白得知识的目的；另一方面能够锤炼学生的动手能力，也响应了国家提出的素养教育的号召，还增加了学生的学习爱好。

«〔现代〕电气操纵技术»是将电气工程及其自动化专业原先的«电器操纵»和«可编程操纵器原理与应用»两门课程合并而成的一门实践性专门强的专业课，要紧讲授常用低压电器及操纵线路、可编程操纵器原理及应用两大部分内容，侧重于应用。

可编程操纵器〔programmablecontroller〕简称PC或PLC，是一种新型的通用自动操纵装置，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因此在工业上的应用越来越广泛，近年来进展更快。

全国许多高等院校都已纷纷将PC技术引入教学，并专门开设了PC技术课。

作为一个电气技术人员必须把握PC的差不多原理与应用技术。

本书从教学需要及实际应用动身，PC部分的实验要紧以日本三菱公司的FX2系列小型PC为背景机进行编写，在解决有关PC基础知识的前提下，重点放在PC的编程方法及工程应用上。

本书要紧是为自动化专业«电气操纵技术»课程编写的配套实验教材，共编写了十一个实验，其中前五个为常规继电接触器操纵〔两个基础实验，三个综合性实验〕，后面六个为PC操纵实验〔一个差不多实验，四个综合实验，一个开放实验〕，目的是通过实验获得必要的感性认识，熟悉常规电器操纵线路及PC编程器的使用，提高独立操作、分析和解决实际问题的能力。

授课过程中可依照具体实验条件安排实验内容，但实验学时至少占总学时的三分之一。

做这些实验的大多是高年级的学生，相信通过几年的校园学习和锤炼，各方面都有了专门大的提高，专门是对实验的态度及实验的素养方面，更应有长足的进步，因此也提出了更高的要求。

专门要指出的是，这门课程的技术性和实践性都专门强，必须对实验课引起足够的重视，只有将理论的学习和实验有机地结合，才是学好这门课的关键。

为保证实验的顺利进行，达到预期目的，必须抓好三个重要环节：

预习、实验、实验报告。

1、预习

实验前必须认真阅读实验指导书和教材中的有关内容，高清实验原理，熟悉实验电路，明确实验步骤，了解实验仪器使用方法。

总之，在实验之前应该明白做什么实验、实验目的是什么，需要使用哪些仪器等，做到有的放矢。

2、实验

依照实验内容，按步骤进行实验。

实验中要善于发觉问题和分析问题，实验当中应本着实事求是的科学态度，按要求进行每一项内容的操作，做好实验记录。

当仪器显现故障时，应赶忙报告指导老师，以便及时解决。

实验终止时，应将实验结果交指导老师过目，以便及时纠正错误。

3、实验报告

实验报告编写是对实验结果进行分析总结的一个重要步骤，也是一个提高的过程，专门是对实验结果和所遇到的现象进行讨论、分析的部分，专门重要。

实验报告的书写，要求格式统一，力求简明扼要，字迹工整，图表清晰。

实验者应养成严肃、认真、实事求是的科学作风，写实验报告前，能够和同组成员或其他人讨论，但写实验报告时要独立完成，严禁抄袭。

本书内容丰富，有用性强，可作为高等院校自动化专业、电气技术、机电一体化及有关专业的教学用书，业可供技术培训及在职技术人员学习使用。

本书在编写过程中，得到许多部门和个人的支持关心，在此谨致以衷心感谢。

本指导书由岑红蕾、李玲、李新荣、吴延祥等编写，由于编者学识有限，时刻仓促，书中不妥之处，请读者批判指正。

实验差不多要求及安全操作本卷须知

一、差不多要求

1、实验是理论与实践相结合的不可缺少的教学环节，是教学过程中的重要组成部分，学生通过实验课要求达到：

（1）培养学生在实验、研究方面的差不多技能，学习实验差不多操作方法。

（2）培养学生分析问题和初步解决实际问题的能力，从而巩固、加深和扩大所学的理论知识。

2、实验课进行方式：

实验以一小组为单位进行，每小组2－－4人，推选小组长一人，负责组织实验的进行。

实验课包括：

〔1〕实验前的预习、预备工作；〔2〕实验的进行；〔3〕分析实验中发生的现象和结论，书写实验报告。

二、实验报告要求

实验报告要求写得简明扼要，一样步骤是：

1、实验名称、班级、组别或〔机组号〕、同组者姓名、实验日期等。

2、仪器设备的规格、名称、编号等。

3、实验内容及目的。

4、实验线路图。

5、实验运行结果及分析。

6、回答摸索题。

三、安全操作本卷须知

为确保实验课的安全进行，专门提出以下安全操作本卷须知：

1、实验时防止头发、果皮、纸屑等杂物进入实验设备。

2、操作时人体不可接触带电裸露导线和接头。

3、实验过程中如发生事故或专门情形，应赶忙切断电源。

4、实验室总电源应由实验室人员操作。

5、爱护国家财产，对实验设备必须正确使用。

如有损坏应赶忙报告指导老师，按学校规定处理。

前言

实验差不多要求及安全操作本卷须知

实验一三相异步电动机直截了当起动、停车及点动操纵……5

实验二三相异步电动机的正反转操纵……………………9

实验三三相异步电动机的顺序操纵………………………13

实验四三相异步电动机的Y－Δ起动操纵………………16

实验五三相异步电动机能耗制动操纵……………………19

实验六FX2N系列可编程操纵器差不多操作练习…………22

实验七定时／计数程序……………………………………27

实验八电动机的正反转及Y－Δ起动操纵程序…………30

实验九十字路口交通信号灯操纵程序……………………33

实验十阶梯轴加工操纵程序………………………………35

实验十一程序设计练习………………………………………36

实验一三相异步电动机直截了当起动、

停车及点动操纵

一简述

继电器、接触器操纵目前大量应用于对电动机的起动、制动、停止、正反转及调速操纵，以满足各类生产机械能按既定的顺序工作。

同时，也能对电动机和生产机械进行爱护。

目前，对电动机和生产机械的操纵大致有：

时刻操纵、行程操纵、顺序操纵、制动操纵和速度操纵等多种类型。

操纵线路原理图中，所有电器的触点都处于原始位置状态。

例如，关于接触器或继电器来说，确实是线圈没有电流时的位置；按钮开关没有受到压力的位置。

二实验目的

1.熟悉并把握接触器的操纵基础电路的接线。

2.进一步了解热继电器的结构及使用方法。

3.比较常用点动操纵电路的特点。

三实验设备和仪器

名称

规格型号

数量

备注

实验台

三相异步电动机

万用表

DGJ－3

DG26

DT905

1台

一个

一块

四实验步骤

本实验包括两方面：

〔1〕异步电动机的单方向起动操纵。

〔2〕异步电动机的点动操纵。

〔一〕直截了当起动操纵电路

1.熟悉各种电器设备和操纵电器排列顺序，记录所用电器规格、型号。

2.按实验图1接起动、停止操纵电路，〔可暂不接电动机〕。

3.检查电路，预备试机。

〔1〕QS打开，按原理逐点检查接线，经实验指导教师同意方可送电试车。

〔2〕合上QS，按下按钮SB2，接触器吸合，电动机起动并运转。

〔3〕按下按钮SB1，接触器失电，电动机运转。

〔4〕上述接线无误，再接通电动机；按SB2电动机运转，按SB1停转。

〔5〕反复按SB1、SB2几次，看线路工作情形。

假设线路工作有问题应首切断开关QS，再进行检查，排除故障后方可试验。

实验图1三相异步电动机直截了当起动操纵线路

〔二〕点动电路试验实验图1主电路不变，操纵回路按实验图2接线，试验点动操纵电路。

1.打开QS，按实验图2〔a〕接线，按下SB，观看电动机起动运行情形。

2.打开QS，按实验图2〔b〕接线，合上SA，按SB2电动机正常连续运转，按SB1电机停转；切断开关SA，按SB2和放开SB2电动机点动工作。

3.打开QS，按实验图2〔c〕接线，按下SB2电机正常连续运转，按SB1电动机停转；按下SB3电动机点动工作。

注意：

上述电路接好后，通过自检无误，经指导教师同意方可送电试车；试车中显现故障应赶忙切断QS，分析故障缘故，排除故障再送电试车。

实验图2点动操纵环节

五实验结果分析

1.弄清利用接触器、起动按钮组成的起动、停止电路工作原理。

2.学会实验电路接线及故障排除。

3.依照点动电路实验分析明白得不同点动电路工作特点。

六摸索题

1.试车时发觉一接通电路，电动机即运转正常分析其缘故。

〔经查主电路接线正确〕

2.在实验图1中假设把交流接触器的辅助常开触点误接成常闭触点，会有什么后果，试分析动作过程。

3.说明实验图2〔c〕中，按下SB3时为何能点动工作？

假设在电机运行过程中只轻轻按下SB3，会有什么后果？

试分析动作过程。

4.接触器在运行中什么缘故有时会产生专门大噪声，试分析缘故。

5.试车中显现哪些故障现象，分析产生缘故及处理步骤。

七实验报告

1.按绘图原那么画操纵原理图。

2.比较三种点动线路特点。

3.总结实验电路、接线、检查、试车、排除故障步骤，正确接线达到一次试车成功。

4.写出本次实验收成和体会。

实验二三相异步电动机正反转操纵

一简述

生产机械往往要求运动部件能够正反两个方向运动，如机械工作台的前进与后退、主轴的正反转、起重机吊勾的上升与下降、自动送料机等。

这就要求拖动生产机械的电动机正、反向运行，满足生产工艺要求，从电机学我们学到，假设将接至电动机的三相电源进线中任意两相对调接线，即可达到电机反向运行目的。

我们常遇到正反转操纵线路有如下几种：

1.倒顺开关正反转操纵线路，即利用倒顺开关改变电源顺序来操纵电动机正、反转

2.按钮接触器复合联锁的正反转操纵线路。

这种线路操作方便，安全可靠，为电力拖动设备所常用。

例如：

Z3040摇臂钻床立柱松紧电动机的电气操纵线路和X62W万能铣床主轴的反接制动均采纳这种复合联锁操纵线路。

QC10型磁力起动器由CT10型交流接触器及JR15型热继电器组合而成，具有简单可靠的优点，应用专门广。

自动停止和自动往返的操纵电路是在电动机正反转的自动操纵原理上演变而成的两种广泛应用操纵电路。

它是以行程开关作操纵元件来操纵电动机的自动停止和往复运动。

例如，企业生产现场往高炉或类似高炉的其他设备内加料的小车即料斗，总是在电动机正反转的索引下，沿着一定输道往返地面与炉顶之间，实现自动操纵。

二实验目的

1.熟悉并把握可逆旋转线路接线。

2.熟悉把握自动往返操纵线路接线。

3.明白得可逆操纵线路电气、机械联锁原理。

三实验设备和仪器

名称

规格型号

数量

备注

实验台

三相异步电动机

万用表

DGJ－3

DG26

DT905

1台

1个

1块

四实验步骤

〔一〕实验电路

本实验包括以下两个方面：

①三相异步电动机正反转操纵电路。

②三相异步电动机自动往返操纵线路。

〔二〕实验步骤

1.记录所用电器、电动机铭牌型号、规格。

2.三相异步电动机正－停－反转操纵线路实验。

〔1〕按实验图3联接操纵电路，注意接触器与按钮的触头间自锁互锁、接点联线是否正确。

自查无误后经指导教师检查后，合上电源开关QS，分别依次操作SB2、SB3，观看接触器KM1、KM2动作情形正常后，再接主电路。

实验图3三相异步电动机正－停－反转操纵线路

〔2〕联接主电路，从电源进线直到电机端点联接线，专门注意作为正反转换相用接触器主触头接线是否正确。

〔3〕通电实验。

①电动机正、反转运行：

合上电源开关QS，分别按下开关按钮SB2、SB3，观看电动机作反转运行。

②电气互锁操纵验证：

同时按下按钮SB2、SB3，接触器KM1、KM2，均不得电，电机不转；按下正转按钮SB2，电机正转运行，然后直截了当接反转按钮SB3，电机赶忙从正转转到反向运转。

3.正－反－停操纵电路：

将实验图3〔a〕主电路接线不动，再按实验图4〔b〕连接操纵电路。

实验图4正－反－停操纵电路

〔1〕连接操纵电路，专门注意按钮与接触器互锁、自锁，接线要正确。

〔2〕自检无误，经指导教师检查后，合上QS，操作SB2、SB3，观看电动机工作情形，当电动机正、反转工作正常时，断电停机。

〔3〕电气、机械互锁操纵验证：

同时按下按钮SB2、SB3，接触器KM1、KM2，均不得电，电机不转；按下正转按钮SB2，电机正转运行，然后直截了当接反转按钮SB3，电机赶忙从正转转到反向运转

〔4〕实践过程显现不正常现象时，应赶忙切断电源，记录故障现象，分析故障产生缘故并排除故障，再重新上述实验。

实验中本人解决不了时，再请指导老师一起分析解决。

五实验结果分析

1.分析利用接触器、按钮组成的可逆操纵线路工作原理、特点、应用。

2.分析利用接触器、按钮、行程开关组成的自动往复运动操纵线路工作原理、特点、应用。

3.分析电气、机械互锁在电路起的作用。

六摸索题

1.在实验电路中，按SB2〔或SB3〕电动机正常起动运行，假设专门轻按一下SB3〔或SB2〕电动机运行有什么变化？

什么缘故？

2.实验电路中，有了电气联锁什么缘故还要机械联锁？

3.实验中发觉SB2、SB3，电机旋转方向不变，分析故障缘故？

七实验报告

1.画出能自动往返运动操纵原理图，并标注回路标号，分析该电路有几种联锁。

2.在正确接线情形下，三联按钮的显现最少有几根，假设接线不合理能多出几根。

3.总结实验中显现专门现象、收成和体会。

4.说明实验中假设按SB2、KM1线圈得电，电动机应正转但电动机却反转，反之，电动机正转，如何解决电动机正、反转，解决方法〔KM1、KM2预先确定是好的〕。

实验三三相异步电动机的顺序操纵

一简述

在多台电动机拖动的电气设备中，经常要求电动机有顺序地起动或停车。

如某些机床的主轴必须在油泵工作以后才能起动；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有充足的润滑油；铣床主轴旋转以后，工作台方可移动等，都要求电动机有顺序地起动。

二实验目的

1.熟悉并把握顺序操纵线路接线。

2.明白得顺序起动与停车操纵原理及实现方法。

三实验设备和仪器

名称

规格型号

数量

备注

实验台

三相异步电动机

万用表

DGJ－3

DG26

DT905

1台

1个

1块

四实验步骤

〔一〕实验电路

本实验线路见图5。

〔二〕实验步骤

1.记录所用电器、电动机铭牌型号、规格。

2.三相异步电动机顺序操纵线路实验。

〔1〕按实验图5联接操纵电路。

自查无误后经指导教师检查后，合上电源开关QS，分别依次操作SB2、SB4，观看接触器KM1、KM2动作情形正常后，再接主电路。

〔2〕联接主电路，从电源进线直到电机端点联接线，专门注意作为接触器主触头接线是否正确。

实验图5三相异步电动机顺序起动操纵线路

〔3〕通电实验。

①电动机顺序起动操纵：

合上电源开关QS，分别按下开关按钮SB2、SB4，观看电动机起动过程。

②顺序起动操纵验证：

先按下按钮SB4，观看接触器KM2得电状态及电机M2工作状态；按下按钮SB2，电机M1运行，然后按下按钮SB4，电机M2起动。

〔4〕自行设计顺序停车操纵电路，并进行验证。

〔5〕按时刻原那么设计顺序起动操纵电路，并进行验证。

〔6〕实践过程显现不正常现象时，应赶忙切断电源，记录故障现象，分析故障产生缘故并排除故障，再重新上述实验。

实验中本人解决不了时，再请指导老师一起分析解决。

五实验结果分析

1.分析利用接触器、按钮组成的顺序操纵线路工作原理、特点、应用。

2.分析利用接触器、按钮、时刻继电器组成的自动顺序起动操纵电路工作原理、特点、应用。

六摸索题

设计一个操纵电路，三台异步电动机起动时，M1先起动，通过10秒后，M2自行起动，运行30秒后，M1停止同时M3自行起动，再运行30秒后，电动机全部停止。

七实验报告

1.画出能自动顺序起动和停车的操纵原理图，并标注回路标号，分析该电路有几种联锁。

2.总结顺序起动操纵和顺序停车操纵的一样规律

3.总结实验中显现专门现象、收成和体会。

实验四三相异步电动机Y—△降压起动操纵

一概述

在生产机械地电气操纵中，关于小容量电动机可采纳直截了当起动形式，也称全压起动。

全压起动的优点是所需电气设备少、线路简单，缺点是起动电流大，在短时刻内会在线路中产生较大的电压降落，使负载端的电压降低过多，这不仅使电动机本身起动力矩减小，以至不能带动负载起动，同时还会阻碍线路其他负载正常工作。

如使电灯变暗，日光灯闪耀以至熄灭，电动机转速不移，甚至停车，因此需要降压起动。

常用的降压起动方法有：

串电阻、星形—三角形换接、自耦变压器及延边三角形等实验设备与仪器降压起动。

二实验目的

1.熟悉利用时刻继电器进行Y—△降压起动操纵线路工作原理。

2.了解时刻继电器〔空气阻尼式〕结构及延时长短调整方法。

3.分析验证操纵电路故障。

三实验设备与仪器

名称

规格型号

数量

备注

实验台

三相异步电动机

万用表

DGJ－3

DG26

DT905

1台

1台

1块

四实验内容与步骤

〔一〕实验内容〝Y—△〞降压起动操纵电路，见实验图6所示。

〔二〕实验步骤

1.用万用表检测时刻继电器的通电延时动作的常开、常闭触头的接点。

2.接线。

实验图6Y—△降压起动操纵线路

〔1〕操纵回路接线：

依照实验原理实验图6确定好实验板上3个接触器KM1、KM2、KM3的位置，然后至上而下按各支路接线。

检查操纵回路，注意各节点连线，专门节点联线较多时点有否错漏。

经自检，指导教师检查无误后送电试车，合上电源开关，操作起动按钮SB2，观看3个接触器是否按着KM1—KM2—KM3顺序动作，并观看调整时刻继电器KT延时时刻，如时刻短可调整延时继电器，至确定时刻。

〔2〕主电路接线：

上述操纵回路实验无误，然后联接主电路。

专门注意依照电动机铭牌上绕组编号正确联线，联接完毕，查主电路时，应注意电动机星形变换成三角形接法时，三相电源是否正确。

3.接通电源，预备实验。

〔1〕星形—三角形降压起动操纵。

操作起动按钮SB2，观看电动机起动〔Y—△自动变换〕，按停止按钮SB1，电动机停。

线路工作正常时，重新起动电动机，并记录电动机星形—三角形降压起动过程换接时刻＿＿＿＿＿＿＿＿秒。

假设显现不正常现象〔做好记录〕，赶忙断开电源，分析、排除故障重新送电实验。

〔2〕时刻继电器延时调整。

断开电源，调整时刻继电器，使延时时刻变长，然后重新送电，起动电动机记录换接时刻＿＿＿＿＿＿＿＿＿秒，停机。

4.实验终止，断开电源，拆线，整理电气设备等。

五实验结果分析

1.分析三相鼠笼式异步电动机Y—△降压起动利用时刻继电器自动操纵工作原理。

2.总结实验中假设时刻继电器KT调整时刻过短，会显现什么现象。

3.总结分析本次实验中显现的故障及排除方法。

六摸索题

1.时刻继电器通电延经常开与常闭触头接错，电路工作状况如何样？

假设接线瞬时动作触头电路能否正常工作。

2.设计一个定子串电阻降压起动操纵线路并说明其工作原理〔按时刻原那么自动操纵〕。

3.实验电路中KM2接触器常闭触头是否可不用，用上了有何优点？

七实验报告要求

1.实验电路Y—△起动三相异步电动机的工作原理，此种操纵操纵何种型号，有何优缺点。

2.假设在实验中发生故障，请画出产生故障错误接线图，并分析故障产生后果。

3.回答摸索题3。

实验五三相异步电动机能耗制动操纵

一简述

能耗制动操纵方法是拉开三相电源时，在定子绕组的任意二相接入直流电源，以产生一个固定磁场。

能耗制动的优点是制动准确、平稳能量损耗小；缺点是需附加直流电源装置、制动力较弱、在低速时制动力矩小。

能耗制动一样用于制动要求平稳准确的场合，如磨床的操纵线路中。

能耗制动直流电源供电方式有无变压器半波整流能耗制动自动操纵线路；有变压器全波整流能耗制动自动操纵线路等。

二实验目的

1.通过实验进一步把握能耗制动的工作原理。

2.把握能耗操纵电路的接线方法。

三实验设备和仪器

名称

规格、型号

数量

备注

实验台

三相异步电动机

万能表

DGJ－3

DG26

DT905

1台

1块

四实验内容和步骤

〔一〕实验内容其电路如实验图7所示.

〔二〕实验步骤

1.记录按钮、接触器、热继电器、时刻继电器、整流二极管、电动机的型号。

2.按实验图7〔b〕接线，专门注意接触器KM1、KM2互锁和时刻继电器延时闭合和打开触头不能接错。

联接操纵电路所有导线，自查无误经指导教师检查后，和上电源开关QS，第一操作SB2，看接触器KM1动作然后操作SB1，KM1应先断电，KM2、KT同时动作，通过一段时刻KM2、KT自动复原常态。

上述实验正常，再接主电路。

3.联接主电路，第一从电源到KM1主触头、熔断器、热继电器加热元件，到电机接线端子，然后联接KM2从一相熔断器引入电源，经电机绕组到二极管、限流电阻到R，检查无误可试车。

4.合上电源开关QS，按起动按钮SB2，电动机正常运行。

制动接SB1，电动机惯性运转，同时接通KM2、KT，制动开始，通过一段时刻KT常触头延时打开制动终止。

调剂R可调剂制动电流大小，观看制动成效，调剂KT制动时刻达到预定要求。

假设制动时刻太长、太短，观看制动成效。

5.将KT线圈电路断开，重复上述实验，观看制动成效如何，注意电流表指针，发觉始终直流电应赶忙切断电源。

实验图7单管能耗制动操纵电路

五实验结果分析

1.单管能耗制动原理，时刻继电器在该电路的作用，画出无时刻继电器进行能耗制动工作原理图。

2.实验步骤将得出什么结论？

如何解决这一问题？

长时刻供电会显现什么现象？

六摸索题

1.电动机直流能耗制动电流的大小对制动成效有何阻碍？

一样调剂到额定电流多少可达到中意成效。

2.时继电器的时刻长短对制动成效有何阻碍？

七实验报告要求

1.画出按时刻原那么操纵电动机可逆运行能耗制动操纵线路，简要说明工作原理。

2.上述实验电路，将时刻继电器KT触头，接成延时闭合的触头时，电路工作状态如何样。

3.分析制动电流大小与制动时刻关系。

实验六FX2N系列可编程操纵器差不多操作练习

一、实验目的

通过实际操作，了解和熟悉FX2系列PC及编程器的使用，初步把握常用的操作方法。

通过一些简单程序的写入、调试及运行，进一步熟悉FX2系列PC的指令系统。

二、实验内容

1、编程操作〔包括清零、写入、读出、修改等〕

2、运行操作

3、监控操作

三、实验步骤

1．接线〔断电进行〕

在电源端子上〔（L、N之间）接AC220V电源〔已接好〕。

2．编程预备

（1）检查主机与编程器连接无误。

（2）

将主机运行开关断开〔RUNSTOP〕，使主机进入停机状态。

（3）接通电源，主机面板上〞POWER〞灯亮，可进行编程。

（4）敲GO键，选择在线编程方式。

3．编程操作

〔1〕程序清零

将主机RAM中的程序清空，其按键操作过程为：

这项操作是在程序区写入一批NOP指令，即清空程序区。

当按下第二个GO键时，显示器将显示所有程序步均为NOP〔假如不全为NOP，那么重复清零操作〕。

（2）程序写入

将图6-2对应的