工厂电气与PLC控制技术

-1-本科生实验报告实验课程工厂电气与PLC控制技术学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导教师张晴实验地点6C903实验成绩二〇一六年三月二〇一六年五月-2-实验一三相异步电机起动控制线路一、实验目的1、掌握三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具序号名称型号数量序号名称型号数量1改刀一字、十字511热继电器NR-2512尖嘴钳212熔断器及熔管RT28N-32X53手虎钳113二极断路器DZ47-60/C1614剥线钳114导线1.5mm25万用表DT2025115三相异步电机16按钮NP23167交流接触器CJX2-122178交流接触器辅助触头F4-112189三极断路器DZ47-60/D1611910漏电保护器NM1LE-100S120三、实验要求和步骤1、按控制电路接线图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。3、操作控制按钮，观查并记录实验结果。解答思考题，书写心理体会和实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。-3-四、实验电路和原理实验图长动、点动控制电路原理图和接线图ML1L2L3QF2FU1～FU3KMFRPEFU4FU5FRSB1SB2SB3KMKM123540L1NQF1L1L3L2T1T3T297969895B11B14B21B22B23B24B31B32B33B34B13B123M～2QF2QF1FU1～FU3FU4FU5L1L2L3NL10120L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM4333344455-4-五、思考题1、按下SB1后电机可以转动但不能自锁。是什么原因？解：原因一，没有接KM的辅助常开触头。原因二，KMKM的辅助常开触头连接错误，与SB3的常开触头串联。2、在实验图1中，按下SB3后电机可以转动，但松开SB3后电机仍继续转动。是什么原因？解：原因一，SB3的常闭触头没有与KM的辅助常开触头串联。这样就形成了SB3的常开触头与KM的辅助常开触头并联。所以按下SB3后造成KM自锁。原因二，NP-2型按钮的行程较短，按下SB3后其常闭触头断开，如果突然松开SB3，由于KM还没来得及释放，而SB3的常闭触头已经重新闭合。造成KM自锁。所以操作时，当按下SB3后，需要缓慢释放SB3，以免造成错误。六、实验结果分析实验的功能是SB1：停止，SB2：启动，SB3：点动。接线完毕后，按下SB2电机开始转动，按下SB1电机停止，SB3按下时电机转动，松开SB3时电机停止。-5-实验二三相异步电机的正反转控制线路一、实验目的1、掌握三相异步电机的正反转控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具序号名称型号数量序号名称型号数量1改刀一字、十字511漏电保护器NM1LE-100S12尖嘴钳212热继电器NR-2523手虎钳113熔断器及熔管RT28N-32X54剥线钳114二极断路器DZ47-60/D1615断线钳115导线1.5mm26万用表DT2025116三相异步电机17按钮NP23178交流接触器CJX2-122189交流接触器辅助触头F4-1121910三极断路器DZ47-60/D16120三、实验要求和步骤1、按控制电路接线图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。3、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写心得体会和实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。四、实验电路与原理-6-实验图1接触器联锁正反转控制电路原理图和接线图L1L2L3QF2FU1～FU3KM1FRPEFU4FU5FRSB1SB2SB3KM2123540KM2KM2KM2KM1KM1KM167L1NQF1MQF2QF1FU1～FU3FU4FU5L1L2L3NL32045L1L3L2T1T3T297969895010B13B14B21B22B23B24B31B32B33B34B12B1121333364456677MFRKM1L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM2-7-实验图2按钮和接触器双重联锁正反转控制电路原理图和接线图ML1L2L3QF2FU1～FU3KM1FRPEFU4FU5FRSB1SB2SB3KM2123540KM2KM2KM2KM1KM1KM167SB3SB289L1NQF1QF2QF1FU1～FU3FU4FU5L1L2L3NL32046L1L3L2T1T3T297969895010B13B14B21B22B23B24B31B32B33B34B12B1121333374567899MFRKM1L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM24578-8-五、思考题1、在实验图1中，KM1的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样情况？为什么会出现这样的情况？答：可能会短路，因为正反转接器可以同时闭合。2、在实验图2中，SB2的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样的情况？为什么会出现这样的情况？答：当正转时直接按下反转按钮，可能造成短路，因为正反转接触器可以同时闭合。六、实验结果分析该实验是实现电机的正反转电路控制，SB2实现电机正转，SB3实现反转，且SB2，SB3互锁。SB1实现电机停止。因为SB2，SB3的互锁功能，按下SB2时电机正转，再按下SB3时电机反转，无需停止电机。互锁的功能主要是完成短路保护，如果要完成短路保护和快速切换，用双重连锁功能就行。-9-实验四CA6140车床电气控制线路（2节）一、实验目的1、掌握CA6140车床控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材和工具序号名称型号数量序号名称型号数量1改刀一字、十字511漏电保护器NM1LE-100S12尖嘴钳212热继电器NR-2523手虎钳113熔断器及熔管RT28N-32X54剥线钳114二极断路器DZ47-60/D1615断线钳115导线1.5mm26万用表DT2025116三相异步电机37按钮NP2517行程开关YBLX-K1/11118交流接触器CJX2-12318信号灯19交流接触器辅助触头F4-1131910三极断路器DZ47-60/D16120三、实验要求和步骤1、按控制电路接线图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后方可合闸通电试验。3、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写心得体会和实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。-10-四、实验电路与原理实验图1实验图2CA6140车床控制电路的接线图ML1L2L3QF2FU1～FU3KM1FR1PEFU4FU5SB1SB1KM1KM3123540L1NQF1MMKM3KM2FR2KM1KM1KM2KM2FR1FR2SQSB2SB3SB4SB5678910HL电源开关主电路短路保护主轴电动机冷却泵电动机刀架快速移动电动机控制电路短路保护断电保护主轴电机控制刀架快速移动控制冷却泵控制信号灯333X810555XXX444X101234567891011CA6140卧式车床控制电路实验图QF2QF1FU1～FU3FU4FU5L1L2L3NL420601023510889594105MFR1KM1L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM2SQB11B14B21B22B23B24B31B32B33B34B13B12B41B42B43B44B51B52B53B54L12L11L1L3L2T1T3T297969895L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM3FR2MM1M2MM30123731074896L1L3L2T1T3T29796989515161718-11-五、思考题1、KM1没吸合时，按下SB5，KM2能吸合。是什么错误造成的？答：可能是KM1的常开触头没有与KM2的线圈串联。2、合闸后，指示灯亮。但按下任何启动按钮都没反应，可能出现的故障部位在哪里？答：行程开关的触头类型接错或热继电器触头接错。3、按下SB2，KM1吸合。但M1电机不转且发出嗡嗡声，是什么原因？答：缺相，即某一相的熔断器断开。六、实验结果分析该实验是实际工厂中的某一机床的电路，M1是主机，M2是副电机，M3是点动电机。SB1,SB2是M1的停止和启动。SB5，SB4是M2的启动和停止。SB3控制M3。只有M1启动时M2才能启动。所以先按下SB2，再按下SB5。-12-实验五三相异步电机的正反转PLC控制电路一、实验目的1、掌握PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试方法。3、加深PLC在工业电气设备中的应用。二、实验器材序号名称型号数量序号名称型号数量1改刀一字、十字511热继电器NR-2512尖嘴钳212熔断器及熔管RT28N-32X53手虎钳113三相异步电机14剥线钳114PLCFX1S-30MR15万用表DT2025115三极断路器DZ47-60/D1616按钮NP2316漏电保护器NM1LE-100S17交流接触器CJX2-12217二极断路器DZ47-60/D1618交流接触器辅助触头F4-11218计算机通用19编程软件GXDevloper8C三、实验步骤和要求1、根据控制要求，确定输入输出设备，进行PLC的I/O分配。2、用上位机的编程软件编写PLC梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入。3、按电气接线图正确连接线路，经指导教师检查后方可合闸通电试验。4、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。5、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。四、实验原理和内容-13-1、PLC的I/O分配输入信号输入点输出信号输出点过载保护FRX0正转KM1Y1停止按钮SB1X1反转KM2Y2正转按钮SB2X2反转按钮SB3X32、原理图实验图1PL控制三相异步电机正反转电路图ML1L2L3QF2FU1～FU3KM1FRPEFU4FU5KM2KM1LNQF1PLCFX1S-30MRLCOMX3X2X1X0NY2Y1COM1FRQF1SB3SB2SB1KM1KM2KM2COM2210345678910-14-4、接线图实验图2PLC控制三相异步电机接线图4、梯形图程序说明：在PLC的外部电路中，利用交流接触器的常闭触头实现互锁。3、梯形图程序实验图3梯形图程序之一QF2QF1FU1～FU3FU4FU5L1L2L3NL1601125610898710MFRKM1L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2L1L3L2T1T3T2136153146254A1A2A2KM2B11B14B21B22B23B24B31B32B33B34B13B12L1L3L2T1T3T297969895M1634PLCFX1S-30MRLX2X1X0COMNX3COM1Y2Y1COM2016600793452-15-说明：利用PLC内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。利用PLC内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。实验图4梯形图程序之二说明：利用置位指令实现PLC内部的输出继电器自锁。利用复位指令实现PLC内部的输出继电器的互锁。利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。五、思考题1、两个梯形图程序相比较，有什么区别？答：两个梯形图分别是输出自锁互锁连锁的经典方式、置位复位的方式实现正反转信号的输出其，效果都