現(xiàn)代電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)一 三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握按照電氣原理圖接成實(shí)際操作電路的方法。2. 掌握自鎖、聯(lián)鎖電路，了解電氣控制系統(tǒng)中各種保護(hù)實(shí)現(xiàn)方法和作用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電氣控制掛件DG11、 DG12 1套2. 三相異步電動(dòng)機(jī)DJ82 1臺(tái)3. 導(dǎo)線 若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)電氣控制線路如圖1所示。考慮采用中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)和長(zhǎng)動(dòng)聯(lián)合控制，如下圖，試分析其工作原理。四、注意事項(xiàng)1. 先接線，后通電；先斷電，后拆線。2. 先接控制電路，后接主電路。3. 從左到右，從上到下；先串聯(lián)，后并聯(lián)。實(shí)驗(yàn)二 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 進(jìn)一步掌握由電

2、氣原理圖接成實(shí)際操作電路的方法。2. 加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)中各種保護(hù)、自鎖、聯(lián)鎖等環(huán)節(jié)的理解。3. 學(xué)會(huì)分析、排除繼電器接觸器控制線路故障的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 三相交流電源 2. 電氣控制掛件DG11、 DG12 1套3. 三相異步電動(dòng)機(jī)DJ82 1臺(tái)4. 導(dǎo)線 若干三、實(shí)驗(yàn)原理由電機(jī)原理可知，通過更換電動(dòng)機(jī)外接三相電源的相序可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，因此，可借助接觸器來改變電動(dòng)機(jī)外接三相電源的相序，已達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的目的。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)電氣控制線路如圖1所示,當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KMF工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器KMR工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖1 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路五、注意事項(xiàng)1. 接

3、線順序：先接線，后通電；先斷電，后拆線。2. 接線原則：從左到右，從上到下。3. 注意電路元件線圈的額定電壓。實(shí)驗(yàn)三 三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-降壓?jiǎn)?dòng)控制線路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步提高按圖接線的能力。2.了解時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)、使用方法、延時(shí)時(shí)間的調(diào)整及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。3.熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓?jiǎn)?dòng)控制的運(yùn)行情況和操作方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 三相交流電源與開關(guān)設(shè)備 1套2.三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)3.三聯(lián)按鈕 1個(gè)4.刀開關(guān) 1個(gè)5.交流接觸器 3個(gè)6.時(shí)間繼電器1個(gè)7.熱繼電器1個(gè)8.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)線路按時(shí)間原則控制的由時(shí)間繼電器構(gòu)成的三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓自動(dòng)換接啟動(dòng)的控制線路如圖1所示。

4、圖1 時(shí)間繼電器控制的Y-降壓?jiǎn)?dòng)控制線路四、注意事項(xiàng)1.先連控制電路，后連主電路。2.先連線后上電，先斷電后拆線。3.先串聯(lián)后并聯(lián)。4.接線要求牢固、整齊、清楚、安全可靠。5.操作時(shí)要膽大心細(xì)謹(jǐn)慎，不許用手觸及各電器元件導(dǎo)電部分及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，避免觸電及意外損傷。五、思考與討論1.采用Y-降壓?jiǎn)?dòng)的方法時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)有何要求？2.降壓?jiǎn)?dòng)的最終目的是控制哪個(gè)物理量？3.降壓?jiǎn)?dòng)的自動(dòng)控制線路與手動(dòng)控制線路相比較，有哪些優(yōu)點(diǎn)？4.電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)的方法有哪些？實(shí)驗(yàn)四 三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)控制線路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)控制。2、增強(qiáng)實(shí)際連接控制電路的能力和操作

5、能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 三相交流電源與開關(guān)設(shè)備 1套2.三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)3.三聯(lián)按鈕 1個(gè)4.刀開關(guān) 1個(gè)5.直流電源 1組6.交流接觸器 2個(gè)7.時(shí)間繼電器1個(gè)8.熱繼電器1個(gè)9.制動(dòng)電阻（100/20W）3個(gè)10.導(dǎo)線若干三、原理說明1、三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)的方法是：在三相電動(dòng)機(jī)定子繞組斷開三相電源后，在兩相定子繞組中通入直流電流，以建立一個(gè)恒定不變的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)切割這個(gè)恒定磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流再與恒定磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩從而使電機(jī)迅速停止。2、制動(dòng)過程的強(qiáng)弱與通入直流電流的大小和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣轉(zhuǎn)速下，直流電流越大，制動(dòng)作用越強(qiáng)，可通過

6、調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP來實(shí)現(xiàn)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、按圖1接好實(shí)驗(yàn)線路調(diào)節(jié)能耗制動(dòng)電阻RP的阻值，可先設(shè)置大些，取RP=100，直流電源電壓=150V左右。圖1 三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)控制線路2、開啟電源總開關(guān)，引入電源。先斷開直流電源，按SB2，電機(jī)起動(dòng)。待運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，按SB1，用秒表記錄電動(dòng)機(jī)自由停車時(shí)間。 3、制動(dòng)停車操作接通直流電源。按SB2，電機(jī)起動(dòng)。待運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，按SB1直到制動(dòng)結(jié)束，用秒表記錄電動(dòng)機(jī)停車時(shí)間。增大或減小RP的值，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)時(shí)間。五、注意事項(xiàng)1、注意接入直流電源的電壓值。2、接好線路后必須檢查，決不允許KM1、KM2兩個(gè)接觸器線圈同時(shí)得電。六、思考1、能耗制動(dòng)的優(yōu)

7、缺點(diǎn)。2、能耗制動(dòng)控制線路中為什么要設(shè)置可調(diào)電阻RP？3、能耗制動(dòng)控制線路中為什么要用直流電源？4、電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有哪些？實(shí)驗(yàn)五 PLC基本指令編程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉PLC實(shí)驗(yàn)裝置，STEP7編程環(huán)境。2. 了解與、或、非邏輯功能編程方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電腦 1臺(tái)2. PLC實(shí)驗(yàn)箱（S7200） 1臺(tái)3. 導(dǎo)線 若干三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 打開實(shí)驗(yàn)箱，完成PLC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的外部接線。2. 連接PC/PPI電纜，開電腦，打開實(shí)驗(yàn)箱電源。3. 雙擊電腦桌面STEP7 V3.2圖標(biāo)，進(jìn)入PLC編程軟件，打開界面默認(rèn)為梯形圖編程語言。在軟件最上方菜單欄“檢視”選項(xiàng)的下拉菜單中，左擊“STL

8、”或 “FBD”選項(xiàng)，可進(jìn)行梯形圖和語句表以及功能塊圖編程界面的轉(zhuǎn)換。4. 在軟件最上方菜單欄“PLC(P)”選項(xiàng)的下拉菜單中，左擊“類型”選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置CPU型號(hào)為“224”，并左擊“通訊”選項(xiàng)，建立通訊。5. 在梯形圖所顯示的網(wǎng)絡(luò)中，繪制梯形圖程序。6. 保存程序。7. 在軟件最上方菜單欄“PLC(P)”選項(xiàng)的下拉菜單中，左擊“編譯”選項(xiàng)，對(duì)程序進(jìn)行編譯。8. 編譯成功后，在軟件最上方菜單欄“文件”選項(xiàng)的下拉菜單中左擊“下載”選項(xiàng)，完成程序下載，此時(shí)PLC處于“STOP”模式。9. 下載成功后，在軟件最上方菜單欄“PLC(P)”選項(xiàng)的下拉菜單中點(diǎn)擊“運(yùn)行”選項(xiàng)，運(yùn)行程序。10.

9、 加入外部輸入信號(hào)，觀察PLC運(yùn)行程序情況。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 裝載、取反裝載與輸出指令圖1 LD、LDN和=指令 2. 與邏輯指令 圖2 A和AN指令3. 或邏輯指令 圖3 O與ON指令4. 裝載或指令 圖4 OLD指令5. 裝載與指令圖5 ALD指令6. 取反指令 圖6 NOT 指令五、注意事項(xiàng)1. 先連PC/PPI電纜，再開電腦；實(shí)驗(yàn)完畢，先關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)完畢再拔下電纜；2. 插拔PC/PPI時(shí)，動(dòng)作要輕，以防損壞電纜線。實(shí)驗(yàn)六 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的正確編程方法，用編程軟件對(duì)可編程控制器的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。2. 進(jìn)一步提高S7-200系列編程控制器的外部接線能

10、力。二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)，PC/PPI編程電纜一根，鎖緊導(dǎo)線若干。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)定時(shí)器的控制邏輯是經(jīng)過時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作，然后產(chǎn)生控制作用。按照工作方式分為：接通延時(shí)型定時(shí)器（圖1）、斷開延時(shí)型定時(shí)器（圖2）和保持型接通延時(shí)定時(shí)器（圖3）。在輸入端口及輸出端口相應(yīng)接線后，撥動(dòng)相應(yīng)的輸入開關(guān)，觀察輸出指示燈的運(yùn)行結(jié)果。圖1 接通延時(shí)型定時(shí)器圖2 斷開延時(shí)型定時(shí)器圖3 保持型接通延時(shí)定時(shí)器2. 計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)西門子S7-200系列的內(nèi)部計(jì)數(shù)器可分為加法計(jì)數(shù)器（圖4）、減法計(jì)數(shù)器（圖5）和加減計(jì)數(shù)器（圖6）三種。在輸入端

11、口及輸出端口相應(yīng)接線后，撥動(dòng)相應(yīng)的輸入開關(guān)，觀察輸出指示燈的運(yùn)行結(jié)果。圖4 加法計(jì)數(shù)器圖5 減法計(jì)數(shù)器圖6 加減計(jì)數(shù)器四、 四、思考由于PLC的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器都有一定的定時(shí)范圍和計(jì)數(shù)范圍，如果需要的設(shè)定值超過機(jī)器范圍，如何來實(shí)現(xiàn)？實(shí)驗(yàn)七 PLC模塊化程序?qū)嶒?yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常用模塊化程序的正確編程方法，用編程軟件實(shí)現(xiàn)模塊化程序的程序設(shè)計(jì)。2、進(jìn)一步提高S7-200系列編程控制器的外部接線能力。2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)，PC/PPI編程電纜一根，鎖緊導(dǎo)線若干。3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制器狀態(tài)指示需要在操縱臺(tái)上指示PLC的運(yùn)行狀態(tài)，或

12、者在控制器出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警時(shí)可用該模塊。梯形圖如7-1所示?？梢詫⒕€圈Q0.0對(duì)應(yīng)的輸出端子與操縱臺(tái)上的指示燈連接，即可完成控制器運(yùn)行狀態(tài)的指示。 圖7-1控制器狀態(tài)指示2、順序脈沖發(fā)生器順序脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)如圖7-2所示。圖7-2 循序脈沖發(fā)生器波形圖圖7-3為PLC實(shí)現(xiàn)脈沖發(fā)生器的梯形圖。圖7-3 順序脈沖發(fā)生器梯形圖3、方波脈沖發(fā)生器圖7-4（a）給出的梯形圖由兩個(gè)定時(shí)器和一個(gè)輸出繼電器組成，能夠產(chǎn)生如圖7-4（b）所示的方波。定時(shí)器T37控制Q0.0的接通時(shí)間，T38控制Q0.0的斷開時(shí)間。圖7-4 方波脈沖發(fā)生器4、啟動(dòng)、保持和停止回路簡(jiǎn)稱起保?；芈?。梯形圖如圖7-5所示；

13、啟動(dòng)按鈕I0.1，輸出Q0.0，停止按鈕I0.0，圖中（a）、（b）兩圖邏輯功能相仿。圖7-5 啟動(dòng)、保持和停止回路5、延時(shí)接通和斷開回路通常，用一個(gè)計(jì)時(shí)器就可以實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)的延時(shí)接通、瞬時(shí)斷開功能。當(dāng)需要延時(shí)接通、延時(shí)斷開功能時(shí)，可用圖7-6所示梯形圖程序。圖7-6延時(shí)接通和斷開回路6、閃爍回路6、閃爍電路用于驅(qū)動(dòng)指示燈閃爍，梯形圖如圖7-7所示。圖7-7 閃爍回路7、長(zhǎng)延時(shí)計(jì)時(shí)器梯形圖程序如圖7-8所示。圖7-8 長(zhǎng)延時(shí)計(jì)時(shí)器回路四、思考與討論1.通過方波發(fā)生器如何實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器？2.兩種起保停電路的區(qū)別是什么？3.長(zhǎng)延時(shí)計(jì)時(shí)器延時(shí)時(shí)間如何計(jì)算？實(shí)驗(yàn)八 交通信號(hào)燈控制1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解交通信