电气控制实验指导书10-1-4

1前言实验的目的和任务实验课是整个教学过程的一个重要环节，实验是培养学生独立工作能力，使用所学理论解决实际问题、巩固基本理论并获得实践技能的重要手段。一、实验目的1)进行实验基本技能的训练。2)巩固、加深并扩大所学的基本理论知识，培养解决实际问题的能力。3)培养实事求是、严肃认真、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。二、实验任务1)观察常用电器的结构，了解其规格和用途，学会正确选择电器的方法。2)掌握继电接触控制线路的基本环节。3)掌握典型电气线路安装、调试、分析与排除故障等基本技能。4)初步掌握简单电气控制系统的设计与调试方法。5)初步掌握可编程序控制器的使用方法及程序编制与调试方法。应以严肃认真的精神，实事求是的态度，踏实细致的作风对待实验课，并在实验课中注意培养自己的独立工作能力和创新精神。实验方法做一个实验大致可分为三个阶段，即实验前的准备；进行实验；实验后的数据处理、分析及写出实验报告。一、实验前的准备实验前应认真阅读实验指导书，明确实验目的、要求、内容、步骤，并复习有关理论知识，在实验前要能掌握实验内容和实验步骤。进入实验室后，不要急于连接线路，应先检查实验所用的电器、仪表、设备是否良好，了解各种电器的结构、工作原理、型号规格，熟悉仪器设备的技术性能和使用方法，并合理选用仪表及其量程。发现实验设备有故障时，应立即请指导教师检查处理，以保证实验顺利进行。二、连接接实验电路接线前合理安排电器、仪表的位置，通常以便于操作和观测读数为原则。各电器相互2间距离应适当，以联线整齐美观并便于检查为准。主令控制电器应安装在便于操作的位置。联接导线的截面积应按回路电流大小合理选用，其长度要适当。每个接点联接线不得多于两根。电器接点上垫片为“瓦片式”时，联接导线只需要去掉绝缘层，导体部分直接插入即可，当垫片为圆形时，导体部分需要顺时针方向打圆圈，然后将螺钉拧紧，不允许有松脱或接触不良的情况，以免通电后产生火花或断路现象。联接导线裸露部分不宜过长，以免相邻两相间造成短路，产生不必要的故障。连接电路完成后，应全面检查，认为无误后，请指导老师检查后，方可通电实验。在接线中，要掌握一般的接线规律，例如先串联后并联；先主电路后控制电路；先控制接点，后保护接点等。三、PLC程序编制与调试实验前应该在预习报告上完成程序的编制，实验时根据需要选择模块并正确接线。实验时进行正确的硬件配置后输入程序并调试。并在调试过程中由STEP7的梯形图监测功能发现问题后通过修改程序以得出正确结果。四、观察与记录观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤，必须认真对待。进行特性实验时，应注意仪表极性及量程。检测数据时，在特性曲线弯曲部分应多选取几个点，而在线性部分时则可少取几个点。进行控制电路实验时，应有目的地操作主令电器，观察电器的动作情况，进一步理解电路工作原理。若出现不正常现象时，应立即断开电源，检查分析，排除故障后继续进行实验。注意：运用万用表检查线路故障时，一般在断电情况下，采用电阻档检测故障点；需要在通电情况下，检测故障点时，应用电压档测量(注意电压性质和量程)；此外，还要注意被检测点之间有无其他寄生电路或旁路现象以及对测量仪表的阻抗要求，以免造成判断不准确。五、实验结束工作实验结束应先断开电源，认真检查实验结果，确认无遗漏或其他问题后，经指导教师检查同意后，方可拆除线路，清理实验设备、导线、工具并报告指导教师后方可离开实验室。实验报告及要求实验报告是实验工作的全面总结，要用简明的形式将实验结果完整和真实地表达出3来。报告要求简明扼要，字迹工整，分析合理。图表整齐清楚，曲线和线路图用铅笔及绘图仪器绘制，不应徒手描画。报告包括以下几项内容：1)实验名称、专业、班级、姓名、同组者姓名。2)实验目的。3)实验线路图与控制线路原理或梯形图程序与简要解释。4)实验设备。5）实验调试过程（包括问题原因与解决方法）。6)对实验结果进行分析讨论并回答实验指导书所提出的问题。4实验一三相异步电动机单向全压起动及点动控制一、实验目的1、了解复合按钮、熔断器、热继电器、接触器的结构、工作原理和使用方法。2、掌握三相异步电动机起动停止及点动控制控制线路的工作原理及接线方法。3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验线路三、实验设备及电器元件1、三相异步电动机12、LL—12通用电学实验台13、电气控制实验板14、电工工具及导线若干四、实验步骤1、熟悉电工实验台、电气控制实验板上各器件分布及使用方法。2、按电气原理图接线，先接控制电路。3、自己检查无误后，经指导教师认可后通电试验。4、操作按钮并观察接触器的吸合情况。55、完成主电路接线并通电试验，观察电动机的运行情况。注意：实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。五、思考题1、连续运转与点动控制的区别是什么？2、实验中如出现点动正常，无法实现连续运转，故障原因有哪些？3、实验中如出现电动机转速很低且噪声较大，故障原因是什么？6实验二三相异步电动机正反转控制一、实验目的1、熟悉复合按钮、熔断器、热继电器、接触器的结构、工作原理和使用方法。2、掌握三相异步电动机正反转控制线路的工作原理及接线方法。3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验线路三、实验设备及电器元件1、三相异步电动机12、LL—12通用电学实验台13、电气控制实验板14、电工工具及导线若干四、实验步骤1、熟悉电气控制实验板上各器件分布及使用方法。2、按电气原理图接线，先接控制电路。3、检查无误后，通电试验。4、操作正、反转按钮并观察接触器的吸合、断开情况。75、完成主电路接线并通电试验，观察电动机的运行情况。注意：实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。五、思考题1、电动机处于正转状态，如出现按下反转起动按钮，旋转方向不变，分析故障原因？2、电动机处于正转状态，如出现按下反转起动按钮，电机停转，分析故障原因。3、该控制电路中有哪些保护环节？8实验三三相异步电动机Y—△降压起动控制一、实验目的1、熟悉电子式时间继电器的结构、工作原理和使用方法。2、掌握三相异步电动机Y—△降压起动控制线路的工作原理及接线方法。3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验线路三、实验设备及电器元件1、三相异步电动机12、LL—12通用电学实验台13、电气控制实验板14、电工工具及导线若干四、实验步骤1、熟悉实验设备及电器元件。2、按图接线，先完成控制电路。3、检查无误后通电试验，操作起动按钮并观察接触器、时间继电器的通断情况。4、完成主电路接线并试验，观察电动机的运行情况。五、思考题1、按起动按钮后，电机星型起动但无法自锁，可能原因是什么？9实验四三相异步电动机能耗制动控制一、实验目的1、掌握三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验线路三、实验设备及电器元件1、三相异步电动机12、LL—12通用电学实验台13、电气控制实验板14、电工工具及导线若干四、实验步骤1、检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。2、按电气原理图接线，经指导教师认可后，将直流电调为30V后通电实验。3、操作起动按钮和停止按钮，观察电动机制动情况。4、调节整流输出电压大小，观察制动效果。注意：实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。五、思考题1、起动正常，按制动按钮后电机依然正常运转，原因是什么？2、实验中曾发生何种故障，是如何处理的？10实验五可编程序控制器的基本操作训练一、实验目的1、熟悉PLC实验装置，S7-300系列编程控制器的外部接线方法。2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。3、熟悉PLC的基本逻辑指令，掌握简单程序的编辑与调试方法。二、STEP7使用1、项目建立双击桌面“SIMATICManager”打开SEP7管理器界面，进入后取消自动生成项目的向导，点击图标，新建一个项目在相应对话框中输入项目名并选择存放路径。2、硬件配置右击项目名，插入一个SIMATIC300Station，随后双击右边界面中的“SIMATIC300（1）”，双击随后出现的图标“hardware”，进入硬件配置界面。硬件配置界面分4部分，左上为配置界面，左下为配置的更进一步说明，右上为供选硬件（本实验室全部硬件在SIMATIC300中），单击选中某个硬件后，右下有该硬件的具体定货号与进一步说明。点击SIMATIC300前面的+号打开，再打开RACK，双击rail,先配置一个导轨，则在左上框中出现一11个空的表格代表响应槽号。1号槽为电源（PS），2号槽为CPU，3号空，4号为信号模块（SM300）中的数字量输入模块（DI），5号为信号模块（SM300）中的数字量输出模块（DO）。放置相关模块先单击选中对应槽，在根据实物模块上方的规格来寻找相关模块，在单击具体模块，在右下的框中看具体定货号（应该与实物模块下方的定货号一致），双击该模块即可完成配置。全部模块配置完毕必须保存与编译（点击图标），在下载至PLC（此时PLC电源必须打开）。3、程序编制回管理器界面，打开左框中一系列+号，单击block，在右框空白处点右键插入一组织块（OrganizationgBlock）,将OB2改为OB35，并降OB35下载至PLC。双击OB1，在随后出现的对话框中选择变成语言为梯形图（LAD），若忘选，在OB1编程界面中也可在view下拉项中选择。进入OB1编程界面，常规的触点与线圈在快捷菜单中使用，定义号输入后按回车即可，若出现红色字体，则表示错误。使用其他指令，点击图标，会在左边出现全部编程指令。编写完毕后下载至PLC，运行PLC时可点击图标实时监测程序运行，某点通则以绿线显示，否则以虚线显示。三、输入输出点的地址与连接1、地址：S11面板上的标注为实际物理地址（编程使用时可在硬件配置的属性中更改该模块的起始地址，不更改则为物理地址。112、接线首先给使用模块提供电源（24VDC）（注意正负），4号槽的I0.0-I1.7的正端已经连接。再将24VDC电源接至其他实验模块上，然后将输入输出一一对应接至实验模块上。注意：输入输出关系，即不可将PLC输出点接至实验模块的按钮或开关上。（参见实验模板图）输入点接线原理图如下：图中虚线为学生接线，实线为设备已有接线。按上图接线，则S11上的S1与实验模块上的I0.0两者并联，任何一个接通则对应输入继电器接通。若只使用输入模块上的开关，则只需要将24V负端接至S11的M端即可。S11上的S1-S7在中间位置为断开状态，拨向上面下面都处于接通状态，但在上面能停留（SA），在下面不能停留（SB）。输出点接线原理图如下：12图中虚线为学生接线，实线为设备已有接线。另外，实际PLC输入输出模块上有指示灯可以监测该点接通状态。四、基本指令编程练习的实验面板图左图中的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应输入输出插孔相接。I为输入点，Q为输出点。上图中下面两排I0.0～I1.5为输入按键和开关，模拟开关量的输入。上边一排Q0.0～Q1.1是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断五、梯形图参考程序简单程序编写与调试。实验参考程序：写出调试结果。六、编写三人抢答器控制程序并接线调试三个选手按钮采用S21上的I0.0、I0.1、I0.2（分别接通PLC的I0.0、I0.1、I0.2），主持人复位开关使用S11上的I0.0（接通PLC的I0.3），对应的指示灯选用S21上的Q0.0、Q0.1、Q0.2（分别接通PLC的Q4.1、Q4.2、Q4.3）。13要求：主持人开关（SA）断开时禁止抢答（即任一选手按下按钮无效），主持人开关接通时，最先按下抢答按钮的选手对应的指示灯亮并保持至主持人开关断开，其他选手再按按钮无效。14实验六交通灯的PLC控制一、实验目的1、熟练使用PLC基本指令，掌握各类定时器或其它控制逻辑的使用。2、熟练掌握P