电气控制与PLC实验指导书

电气控制与PLC实验指导书目录（电气控制部分）实验一电缆制作、电磁继电器结构原理认识实现..................1实验二三相异步电动机点动和自锁控制线路......................6实验三三相异步电动机的正反转控制线路........................14实验四三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路................22（PLC部分）实验五PLC与FXGPWIN的认识实验..............................31实验六基本指令编程练习（自学）.............................42实验七交通信号灯PLC自动控制实验...........................47实验八加工中心刀具库选择控制实验...........................51实验九电机的自动控制实验...................................55实验十LED数码管显示PLC自动控制实验（选做）................59DZSZ-1型试验台试验中用到的主要挂件实验一电缆制作、电磁继电器结构原理认识实现1、实验器材：1)继电器（带座）1只250/12V,10A2）时间继电器1只3）12V直流电源1套4）剥线钳1只5）压接钳1只6）接线头6只（叉形）7）万用表1只8)导线（1mm2多股）0.5m*49)按钮开关1只2、实验器具的认知（1)继电器（带座）如图1.1所示：图1.11（2）12V直流电源如图1.2所示：（3）剥线钳如图1.3所示：（4）压接钳如图1.4所示：图1.2图1.3图1.42（5）接线头如图1.5所示：（6）万用表如图1.6所示：（7)导线（1mm2多股）如图1.7所示：图1.5图1.6图1.73（8)按钮开关如图1.8所示：（9）时间继电器如图1.9所示：图1.9图1.843、实验内容：1）电缆接头制作：用剥线钳剥除线头的塑胶层，用压线钳将接线叉压接到线端。检查抗拉性能2）用万用表测量继电器座上的端子台，找出线圈的二个端子，并将带叉子的导线安装到端子3）用万用表找出各组常闭触头对应的端子，并将二根带叉子的导线连接到这两个端子台上4）将线圈端子的导线连接到12V电源的正负极（先不上电）5）将12V电源的开关合上，同时观察继电器触点的动作；6）用万用表检测继电器触点，观察通断转换4、实验报告要求1、写一段说明文，描述实验（300字左右）2、搜集电线接头和压线钳的资料，写一段介绍电缆接线断头制作的科普文章（500字）3、写一段介绍继电器工作原理的文章（500字）。5实验二三相异步电动机点动和自锁控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图便换成安装接线图的知识。2、通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。二、选用组件1、实验设备序号型号名称数量1DJ16（图1）三相鼠笼异步电动机(Δ/220V)1件2D61（图2）继电接触控制挂箱(一)1件3D62继电接触控制挂箱(二)1件图1图26注：若未购买D62挂箱，图中的1Q和FU可用控制屏上的接触器和熔断器代替，学生可从U、V、W端子开始接线。需要特别留意，以后同此。三、实验方法实验前要检查控制屏左侧断面上的调压器旋钮须在零位，下面“直流电机电源”的”电枢电源”开关及“励磁电源”开关须在“关”断位置。开启“电源总开关”，按下启动按钮，旋转调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。以后再实验接线之前都应如此。①②调压器旋钮须在零位流电源直流电机电源的电枢电源开关及励磁电源开关须在“关”断位流电源7③④2.1、三相异步电动机点动控制线路：先旋转调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到后按下控制屏上的“停止”按钮以切断三相交流电源先开启电源总开关流电源后按下“启动”按钮流电源8按图8-1接线。图中1SB、1KM选用D61上元器件，1Q、1FU、2FU、3FU、4FU选用控制屏上的接触器和熔断器代替，电机选用DJ16(Δ／220V)。接线时，先接主电路，它是从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经三刀开关1Q、熔断器1FU、2FU、3FU接触器1KM主触点到电动机M的三个线端A、B、C的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。主电路经检查无误后，再接控制电路，从熔断器4FU，插孔V开始，经按钮1SB，常开、接触器1KM线圈到插孔W。接线：线接好经指导老师检查无误后，按下列步骤进行实验：(1)(2)2.2、三相异步电动机自锁控制线路：启动按钮，对电动机M进行点动操作,比较按下和松开时电动机M的运转情况按下“停止”按钮切断三相交流电源按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源9按图8-2接线，图中1SB、2SB、1KM、1FR选用D61挂件，1Q、1FU、2FU、3FU、4FU选用D62挂件，电机选用DJ16(Δ／220V)。检查无误后，启动电源进行实验：10(1)(2)(3)2.3、三相异步电动机既可点动又可自锁控制线路：按图8-3接线，图中1SB、2SB、3SB、1KM、1FR选用D61挂件，1Q、1FU、2FU、3FU、4FU选用D62挂件，电机选用DJ16（Δ/220V），检查无误后通电实验：按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源按下起动按钮，松手后观察电动机M运转情况切断三相交流电源匀按下停止按钮,，松手后观察电动机M运转情况11(1)按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源12(2)(3)(4)四、讨论题1、试分析析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图8-1和图8-2的结构和功能上有什么区别?2、图中各个电器如1Q、1FU、2FU、3FU、4FU、1KM、FR、1SB、2SB、3SB各起什么作用?已经使用了熔断器为何还要使用热继电器?已经有了开关1Q为何还要使用接触器1KM?3、图8-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护?4、画出图8-1、8-2、8-3的工作原理流程图。按下起动按钮，松手后观察电机M是否继续运转切断三相交流电源运转半分钟后按下，然后松开，电机M是否停转；连续按下和松开，观察此时属于什么控制状态按下停止按钮，松手后观察M是否停转状态13实验三三相异步电动机的正反转控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机正反控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮连锁正反转控制及按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的不同接法，并熟悉在操作过程中有哪些不同之处。二、选用组件1、实验设备序号型号名称数量1DJ16（图1）三相鼠笼异步电动机(Δ／220V)1件2D61（图2）继电接触控制挂箱(一)1件3D62继电接触控制挂箱(二)1件三、实验方法3.1、倒顺开关正反转控制线路：(1)先旋转调压器旋钮将三相调压电源U、V、W输出线电压调到220VU、V、W输出线电压调到220V14（2）按图8-4接线。图中1Q（用以模拟倒顺开关）、1FU、2FU、3FU选用D62挂件，电机选用DJ16(Δ／220V)。(3)启动电源后，把开关1Q合向“左合”位置，观察电机转向。(4)运转半分钟后，把开关1Q合向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。按下“停止”按钮切断交流电源153.2、接触器联锁正反转控制线路：按图8-5接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ16(／220V)。经指导老师检查无误按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源16（1）(2)(3)(4)3.3、按钮联锁正反转控制线路：按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源按下，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况按下，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况再按下，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源17按图8-6接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ16(／220V)。经检查无误18（1）(2)(3)(4)3.4、按钮和接触器双重联锁止反转控制线路：按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源按下SBl，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况按下SB3，，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源19按图8-7接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ16(／220V)。经检查无误（1）按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源20(2)(3)(4)四、讨论题1、在图8-4中，欲使电机反转为什么要把手柄扳到“停止”使电动机M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？2、试分析图8-4、8-5、8-6、8-7各有什么特点?并画出运行原理流程图。3、图8-5、8-6虽然也能实现电动机正反转直接控制，但容易产生什么故障，为什么?图8-7比图8-5和8-6有什么优点?4、接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？按下SB1，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况按下SB3，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况21实验四三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机降压起动的接线，进一步掌握降压起动在机床控制中的应用。2、了解不同降压起动控制方式时电流和起动转矩的差别。3、掌握在各种不同场合下应用何种起动方式。二、选用部件1、实验设备序号型号名称数量1DJ16（图1）三相鼠笼异步电动机(Δ／220V)2件2D61（图2）继电接触控制挂箱(一)1件3D62继电接触控制挂箱(二)1件4D41（图3）三相可调电阻箱1件5D32（图4）交流电流表1件2、屏上挂件排列顺序D41、D61、D62、D32图1图3图2图422三、实验方法4.1、手动接触器控制串电阻降压起动控制线路：按图8-13接线。图FR1、SB1、SB2、SB3、KM1、KM2选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R用D41上180Ω电阻，安培表用D32上2.5A档，电机用DJ24(Δ／220V)。先旋转调压器旋钮将三相调压电源U、V、W输出线电压调到220VU、V、W输出线电压调到220V按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源23图8-13手动接触器控制串降压起动控制线路（1）(2)(3)按下“启动”按钮切断三相交然后合1Q，接通三相交流220V电源按下SB1，观察并记录电动机串电阻起动运行情况、安培表读数再按下SB2，观察并记录电动机全压运行情况、安培表读数24(4)(5)试比较II串电阻直接=____________，并分析差异原因。4.2、时间继电器控制串电阻降压起动控制线路：按图8-14接线。图中FR1、SB1、SB2、KM1、KM2、KT1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R选用D41上180Ω电阻,安培表选用D32上2.5A档，电机用DJ24(Δ／220V)。图8-14时间继电器控制串电阻降压起动控制线路按下SB3使电机停转后，按住SB2不放，再同时按SB1，观察并记录全压起动时电动机和接触器运行情况、安培表读数按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电