现代电气控制plc试验指导书

1现代电气控制技术及可编程控制器实验指导书2前言实验是学生将理论变为实践的主要途径，学生的好多知识都是在实验中获得和巩固的，实验教学的安排显得尤为重要。一方面希望通过做实验端正学生自觉主动的学习态度，达到消化理解知识的目的；另一方面可以锻炼学生的动手能力，也响应了国家提出的素质教育的号召，还增加了学生的学习兴趣。《（现代）电气控制技术》是将电气工程及其自动化专业原先的《电器控制》和《可编程控制器原理与应用》两门课程合并而成的一门实践性很强的专业课，主要讲授常用低压电器及控制线路、可编程控制器原理及应用两大部分内容，侧重于应用。可编程控制器（programmablecontroller）简称PC或PLC，是一种新型的通用自动控制装置，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，近年来发展更快。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掌握PC的基本原理与应用技术。本书从教学需要及实际应用出发，PC部分的实验主要以日本三菱公司的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。本书主要是为自动化专业《电气控制技术》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控制（两个基础实验，三个综合性实验），后面六个为PC控制实验（一个基本实验，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，熟悉常规电器控制线路及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。授课过程中可根据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，相信经过几年的校园学习和锻炼，各方面都有了很大的提高，特别是对实验的态度及实验的素质方面，更应有长足的进步，因此也提出了更高的要求。尤其要指出的是，这门课程的技术性和实践性都很强，必须对实验课3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，在实验之前应该知道做什么实验、实验目的是什么，需要使用哪些仪器等，做到有的放矢。2、实验根据实验内容，按步骤进行实验。实验中要善于发现问题和分析问题，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。当仪器出现故障时，应立即报告指导老师，以便及时解决。实验结束时，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，特别是对实验结果和所遇到的现象进行讨论、分析的部分，尤其重要。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，可以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，实用性强，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帮助，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，时间仓促，书中不妥之处，请读者批评指正。4实验基本要求及安全操作注意事项一、基本要求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、研究方面的基本技能，学习实验基本操作方法。（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、准备工作；（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，一般步骤是：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、回答思考题。三、安全操作注意事项为确保实验课的安全进行，特别提出以下安全操作注意事项：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异常情况，应立即切断电源。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。如有损坏应立即报告指导老师，按学校规定处理。5目录前言实验基本要求及安全操作注意事项实验一三相异步电动机直接起动、停车及点动控制……5实验二三相异步电动机的正反转控制……………………9实验三三相异步电动机的顺序控制………………………13实验四三相异步电动机的Y－Δ起动控制………………16实验五三相异步电动机能耗制动控制……………………19实验六FX2N系列可编程控制器基本操作练习…………22实验七定时／计数程序……………………………………27实验八电动机的正反转及Y－Δ起动控制程序…………30实验九十字路口交通信号灯控制程序……………………33实验十阶梯轴加工控制程序………………………………35实验十一程序设计练习………………………………………366实验一三相异步电动机直接起动、停车及点动控制一简述继电器、接触器控制目前大量应用于对电动机的起动、制动、停止、正反转及调速控制，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保护。目前，对电动机和生产机械的控制大致有：时间控制、行程控制、顺序控制、制动控制和速度控制等多种类型。控制线路原理图中，所有电器的触点都处于原始位置状态。例如，对于接触器或继电器来说，就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.熟悉并掌握接触器的控制基础电路的接线。2.进一步了解热继电器的结构及使用方法。3.比较常用点动控制电路的特点。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－3DG26DT9051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控制。（2）异步电动机的点动控制。7（一）直接起动控制电路1.熟悉各种电器设备和控制电器排列顺序，记录所用电器规格、型号。2.按实验图1接起动、停止控制电路，（可暂不接电动机）。3.检查电路，准备试机。（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，看线路工作情况。若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接起动控制线路（二）点动电路试验实验图1主电路不变，控制回路按实验图2接线，试验点动控制电路。1.打开QS，按实验图2（a）接线，按下SB，观察电动机起动运行情况。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。83.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，经过自检无误，经指导教师同意方可送电试车；试车中出现故障应立即切断QS，分析故障原因，排除故障再送电试车。实验图2点动控制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.根据点动电路实验分析理解不同点动电路工作特点。六思考题1.试车时发现一接通电路，电动机即运转正常分析其原因。（经查主电路接线正确）2.在实验图1中若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？若在电机运行过9程中只轻轻按下SB3，会有什么后果？试分析动作过程。4.接触器在运行中为什么有时会产生很大噪声，试分析原因。5.试车中出现哪些故障现象，分析产生原因及处理步骤。七实验报告1.按绘图原则画控制原理图。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.写出本次实验收获和体会。10实验二三相异步电动机正反转控制一简述生产机械往往要求运动部件可以正反两个方向运动，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，若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。我们常遇到正反转控制线路有如下几种：1.倒顺开关正反转控制线路，即利用倒顺开关改变电源顺序来控制电动机正、反转2.按钮接触器复合联锁的正反转控制线路。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控制线路和X62W万能铣床主轴的反接制动均采用这种复合联锁控制线路。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，应用很广。自动停止和自动往返的控制电路是在电动机正反转的自动控制原理上演变而成的两种广泛应用控制电路。它是以行程开关作控制元件来控制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，实现自动控制。二实验目的1.熟悉并掌握可逆旋转线路接线。2.熟悉掌握自动往返控制线路接线。3.理解可逆控制线路电气、机械联锁原理。三实验设备和仪器11名称规格型号数量备注实验台三相异步电动机万用表DGJ－3DG26DT9051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控制电路。②三相异步电动机自动往返控制线路。（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－反转控制线路实验。（1）按实验图3联接控制电路，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，观察接触器KM1、KM2动作情况正常后，再接主电路。实验图3三相异步电动机正－停－反转控制线路M3~FRKM1KM2KM2KM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3Q1FU220VFR~12（2）联接主电路，从电源进线直到电机端点联接线，特别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，观察电动机作反转运行。②电气互锁控制验证：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，然后直接接反转按钮SB3，电机立即从正转转到反向运转。3.正－反－停控制电路：将实验图3（a）主电路接线不动，再按实验图4（b）连接控制电路。实验图4正－反－停控制电路（1）连接控制电路，特别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，观察电动机工作情况，当电动机正、反转工作正常时，断电停机。13（3）电气、机械互锁控制验证：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，然后直接接反转按钮SB3，电机立即从正转转到反向运转（4）实践过程出现不正常现象时，应立即切断电源，记录故障现象，分析故障产生原因并排除故障