三相電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 三相異步電啟動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)和掌握三相異步電二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :的啟動(dòng)特性本實(shí)驗(yàn)利用交流電流表或萬(wàn)用表測(cè)量三相異步電兩的輸入電流(如圖 1-1 I1 和 I2點(diǎn)之間的電流).從而得出三相異步實(shí)驗(yàn)步驟 :的啟動(dòng)特性.1.卸下三相異步電的加載螺釘,使三相異步電M和主軸之間的傳動(dòng)皮帶,松開(kāi)用于給三相異步電加載處于空載狀態(tài) ;學(xué)生按圖 1-1 接線(xiàn).其中,I1 和 I2 兩點(diǎn)分別接至交流電流表或萬(wàn)用表的兩個(gè)探頭, (交流電流表的量程為:2.5A 或 1A ;萬(wàn)用表使用交流電流檔);經(jīng)老師檢查認(rèn)可后才可進(jìn)行下面操作!合上斷路器 QF4,按下控制面板上啟動(dòng)按鈕,觀(guān)察交流電流表或萬(wàn)

2、用表并按下控制面板上停止按鈕 ;5.裝上傳動(dòng)皮帶并旋緊加載螺釘,使三相異步電和 5 步操作 .圖 1-1 接線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)M 處于加載狀態(tài) ;重復(fù)上述 41.為避免三相異步電M 缺相運(yùn)行,在實(shí)驗(yàn)之前,一定要先將測(cè)量電流的交流電流表或萬(wàn)用表的兩個(gè)探頭分別連至 I1,I2,以確保三相異步電正常運(yùn)行(U1,V1, W1 三相均得電) ;2.在本實(shí)驗(yàn)中,電的工作電壓為 380V AC ,請(qǐng)注意安全 ;3.由于該實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)單,建議將其作為認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) .四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具三相異步電1 臺(tái)交流電流表或萬(wàn)用表 1 個(gè)斷路器(QF4) 1 個(gè)接觸器(KM5) 1 個(gè)按 鈕 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干五.實(shí)驗(yàn)前

3、的準(zhǔn)備預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及附錄相關(guān)內(nèi)容 .六.實(shí)驗(yàn)要求1.比較三相異步電七.思 考 題在空載和加載時(shí)的電流,并分析之 .1.2.3.如果三相異步電衡量三相異步電 試說(shuō)出三相異步電的電源線(xiàn)斷了一根會(huì)產(chǎn)生什么的啟動(dòng)特性的主要技術(shù)指標(biāo)是什么的常用啟動(dòng)方法并比較其異同點(diǎn) .啟停控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 三相異步電一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1,2,的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握接觸器以及其它控制元器件的結(jié)構(gòu),工作原理和使用方法;的啟,?？刂齐娐返膶?shí)驗(yàn),進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握接觸器控制電路通過(guò)三相異步電結(jié)構(gòu),工作原理.二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟:圖 2-1 為三相異步電的基本啟停電路.電路的基本工作原理是:首先合上電源開(kāi)關(guān) QF4 ,再按下啟動(dòng)按鈕,KM5

4、 得電并自鎖,主觸頭閉合,電得電運(yùn)行.按下停止按鈕,KM5 失電,主觸頭斷開(kāi),電實(shí)驗(yàn)步驟 :6.按圖 2-1 完成控制電路的接線(xiàn) ;失電停止.2.經(jīng)老師檢查認(rèn)可后才可進(jìn)行下面操作!3.合上斷路器 QF4,觀(guān)察電和接觸器的工作狀態(tài);按下操作控制面板上啟動(dòng)按鈕,觀(guān)察接觸器和電按下操作控制面板上停止按鈕,觀(guān)察接觸器和電當(dāng)未合上斷路器 QF5 時(shí),進(jìn)行 4 和 5 步操作,觀(guān)察結(jié)果.的工作狀態(tài);的工作狀態(tài).圖 2-1 三相異步電三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)基本啟?？刂?.本實(shí)驗(yàn)中,主電路電壓為 380VAC,請(qǐng)注意安全 ;2.松開(kāi)用于給三相異步電態(tài) ;四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具M(jìn) 加載的加載螺釘,使三相異步電M 處

5、于空載狀三相異步電斷路器(QF4) 1 個(gè)1 臺(tái)接觸器(KM5) 1 個(gè)按 鈕 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備,復(fù)習(xí)要求的相關(guān)章節(jié).預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)六.實(shí)驗(yàn)1.2.3.4.的名牌數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)中所用異步電弄清 QF4 型號(hào)和功能;比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果和電路工作原理的一致性;說(shuō)明 6 步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析原因.七.思 考 題1.2.3.4.5.控制回路的控制電壓是多少接觸器是交流接觸器,還是直流接觸器 接觸器的工作電壓是多少如果將 A 點(diǎn)的連線(xiàn)改接在B 點(diǎn),電路是否能正常工作 為什么控制電路是怎樣實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)的電為什么采用直接啟動(dòng)方法實(shí)驗(yàn)三 三相異步電一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和掌握 PLC

6、的實(shí)際操作和使用方法學(xué)習(xí)和掌握利用 PLC 控制三相異步電二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :;正反轉(zhuǎn)的方法 .本實(shí)驗(yàn)采用 PLC 對(duì)三相異步電別進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制 ,其主電路和控制電路接線(xiàn)圖分為圖 3-1 和圖 3-2 .圖中:正向按鈕接PLC 的輸X0,反向按鈕接PLC 的輸X1,停止按鈕接PLC 的輸X2,KM5 為正向接觸器,KM6 反向接觸器.繼電器KA3,KA4分別接于 PLC 的輸出口 Y23,Y24.其基本工作原理為:合上 QF1,QF4, PLC 運(yùn)行.當(dāng)按下正向按鈕,控制程序使 Y23有效,繼電器 KA3 線(xiàn)圈得電,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,接觸器 KM5 的線(xiàn)圈得電,主觸頭閉合,電點(diǎn)正轉(zhuǎn);當(dāng)按下反向

7、按鈕,控制程序使 Y24 有效,繼電器 KA4 線(xiàn)圈得電,其常開(kāi)觸閉合,接觸器 KM6 的線(xiàn)圈得電,主觸頭閉合,電實(shí)驗(yàn)步驟 :反轉(zhuǎn).1.在斷電的情況下,學(xué)生按圖 3-1 和圖 3-2 接線(xiàn)(為安全起見(jiàn),控制電路的 PLC繼電器 KA3,KA4 以及接觸器 KM5,KM6 輸出線(xiàn)路已接好) ; 2.在老師檢查合格后,接通斷路器QF1,QF4 ;3.運(yùn)行 PC 機(jī)上的工具FX-WIN,輸入 PLC 梯形圖 ;4.對(duì)梯形圖進(jìn)行編輯、指令代碼轉(zhuǎn)換等操作并將程序傳至 PLC;5. 運(yùn)行 PLC,操作控制面板上的相應(yīng)開(kāi)關(guān)及按鈕,實(shí)現(xiàn)電的正反轉(zhuǎn)控制.在 PC機(jī) 上對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行,同時(shí)觀(guān)察繼電器KA3,KA4

8、 和接觸器KM5 ,KM6 的動(dòng)作及變化情況,調(diào)試并修改程序直至正確 ;6.運(yùn)行結(jié)果 .圖圖主 控 電 路控制電路接線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中,繼電器 KA3,KA4 的線(xiàn)圈控制電壓為 24V DC,其觸點(diǎn) 5A 220V AC(或5A 30V DC);接觸器 KM5,KM6 的線(xiàn)圈控制電壓為 220V AC,其主觸點(diǎn) 25A 380V AC.2.三相異步電的正,反轉(zhuǎn)控制是通過(guò)正,反向接觸器KM5,KM6 改變定子繞組的相序來(lái)實(shí)現(xiàn)的.其中一個(gè)很重要就是必須保證任何時(shí)候,任何條件下正反向接觸器 KM5,KM6 都不能同時(shí)接通.為此,一方面,在梯形圖中應(yīng)采用正反轉(zhuǎn)按鈕互鎖;另一方面,由

9、正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn),KM5 的斷電和KM6 的得電吸合同時(shí)動(dòng)作,有可能 KM5 斷開(kāi)其觸點(diǎn),電弧尚未熄滅時(shí),KM6 的觸點(diǎn)已閉合,造成電源相間瞬時(shí)短路 (U1-W1)(由反轉(zhuǎn)切換到正轉(zhuǎn)情況與上述相同).為了避免這種情況的發(fā)生,應(yīng)在梯形圖中增加兩個(gè)定時(shí)器,使正,反轉(zhuǎn)切換過(guò)程中,被切換的接觸器瞬時(shí)動(dòng)作,而被接通的接觸器則要延時(shí)一段時(shí)間才動(dòng)作,以保證系統(tǒng)工作安全可靠. 3.本實(shí)驗(yàn)中,主控電路的電壓為 380V DC,請(qǐng)注意安全!4.松開(kāi)用于給三相異步電態(tài) .四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)編程電纜線(xiàn) 1 根M 加載的加載螺釘,使三相異步電M 處于空載狀三相異步電1 臺(tái)斷路器(QF1,QF

10、4) 2 個(gè)接觸器(KM5,KM6) 2 個(gè)繼電器(KA3,KA4) 2 個(gè)按鈕 3 個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),復(fù)習(xí)的相關(guān)章節(jié);2.根據(jù)圖 3-1,圖 3-2 畫(huà)出梯形圖,并寫(xiě)出指令代碼 .六.實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出梯形圖,寫(xiě)出指令代碼,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果.七.思 考 題試比較繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理的異同點(diǎn);請(qǐng)說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中繼電器的線(xiàn)圈工作電壓和接觸器的線(xiàn)圈工作電壓分別是多少試比較可編程控制器的三種輸出接口:晶體管輸出方式,晶閘管輸出方式,繼電器輸出方式的工作原理異同點(diǎn);能否將接觸器 KM5,KM6 的線(xiàn)圈直接接至 PLC 的輸出端 Y23,Y24(注:本實(shí)驗(yàn)所用的 PLC 為 FX

11、2N-64MT,其輸出接口為晶體管型)實(shí)驗(yàn)四 三相異步電變頻調(diào)速性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.3.學(xué)習(xí)和掌握變頻器的操作及控制方法 ;測(cè)試三相異步電變頻調(diào)速性能 .二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :松下VFO 變頻器的操作模式分:面板操作模式,外部操作模式以及混合操作模式三種.面板操作模式是根據(jù)面板設(shè)定的啟動(dòng)信號(hào)和頻率信號(hào)進(jìn)行的運(yùn)行方式;外部操作模式是根據(jù)外部的啟動(dòng)信號(hào)和頻率信號(hào)進(jìn)行的運(yùn)行方式;混合操作模式是啟動(dòng)信號(hào),頻率信號(hào)分別由面板設(shè)定,外部設(shè)定(或分別由外部設(shè)定,面板設(shè)定)的運(yùn)行方式 .變頻器出廠(chǎng)時(shí),已將操作模式設(shè)定為外部模式.本實(shí)驗(yàn)采用外部操作模式(參數(shù)設(shè)置:P08=2 , P09=2).最大運(yùn)行頻

12、率值采用出廠(chǎng)設(shè)定值 50HZ .通過(guò)變頻器控制三相異步電不同頻,并由三相異步電帶動(dòng)工作臺(tái)主軸在率下運(yùn)行,同時(shí)測(cè)量并頻一些相關(guān)參數(shù)如:電壓,速度等,從而得出三相異步電變調(diào)速性能.圖 4-1 為VFO 變頻器外部操作模式連線(xiàn)圖.其中,PLC 的電源由斷路器QF1控制,VFO 變頻器的電源由斷路器QF3 和接觸器 KM4 的主觸頭共同控制.實(shí)驗(yàn)步驟 :1.學(xué)生根據(jù)圖 4-1 接線(xiàn)(為安全起見(jiàn),變頻器和三相異步電的繼電器 KA4,接觸器 KM4 輸出線(xiàn)路已接好) ;的主控電路以及 PLC征得老師同意后,合上斷路器QF1 和 QF3,輸入并運(yùn)行 PLC 程序 ;按啟動(dòng)按鈕,接觸器 KM4 的主觸頭閉合,

13、變頻器得電;4.按正向按鈕,Y10 輸出,電正轉(zhuǎn).根據(jù)實(shí)驗(yàn)表調(diào)節(jié)電位器 1 的旋鈕,使電在某一頻率下運(yùn)行.按復(fù)位按鈕,定時(shí)器開(kāi)始定時(shí) 10S,同時(shí)計(jì)數(shù)器 C240 開(kāi)始計(jì)數(shù),其速度為:N(10S 內(nèi)主軸轉(zhuǎn)數(shù))6.正轉(zhuǎn)時(shí)各頻率所對(duì)應(yīng)的電壓值,速度值 ;5.按反向按鈕,Y11 輸出,電反轉(zhuǎn).根據(jù)實(shí)驗(yàn)表調(diào)節(jié)電位器 1 的旋鈕,使電在某一頻率下運(yùn)行.按復(fù)位按鈕,定時(shí)器開(kāi)始定時(shí) 10S,同時(shí)計(jì)數(shù)器 C240 開(kāi)始計(jì)數(shù),其速度為:N(10S 內(nèi)主軸轉(zhuǎn)數(shù))6.值 ;反轉(zhuǎn)時(shí)各頻率所對(duì)應(yīng)的電壓值,速度6.按停止按鈕,電實(shí)驗(yàn)表 :停轉(zhuǎn);正 轉(zhuǎn) 反頻率(HZ)電 壓 (V)速 度 (r/min)電 壓 (V)速 度

14、 (r/min) 05101520253035404550轉(zhuǎn)圖4-1 VFO 變頻器外部操作模式連線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中,電的工作電壓為 380VAC ,請(qǐng)注意安全;2.松開(kāi)用于給三相異步電M 加載的加載螺釘 ;繼電器接觸器 KM4 的作用是給變頻器上電,不可作為變頻器的啟?？刂?否則損壞變頻器.變頻器的啟停由對(duì)變頻器的輸入端 5 的控制來(lái)實(shí)現(xiàn), 變頻器的正反轉(zhuǎn)由對(duì)變頻器的控制輸入端 6 的控制來(lái)實(shí)現(xiàn) ;主軸準(zhǔn)停為安裝于主軸上的接近開(kāi)關(guān)的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn),用于測(cè)量主軸的旋轉(zhuǎn)速度(r/min).X5 作為高速計(jì)數(shù)輸入端,與其相關(guān)聯(lián)的四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)高速

15、計(jì)數(shù)器為 C240 .RS-232 串行電纜線(xiàn) 1 根變頻器 1 臺(tái)三相異步電1 臺(tái)斷路器(QF1,QF3) 2 個(gè)繼電器(KA2) 1 個(gè)接觸器(KM3) 1 個(gè)按鈕 5 個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及附錄相關(guān)內(nèi)容 .六.實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出 PLC 控制程序梯形圖并寫(xiě)出相對(duì)應(yīng)的指令代碼 ;分別畫(huà)出正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)的:速度電壓曲線(xiàn)(v/V) ,并分析之 .思 考 題1.試說(shuō)明三相異步電變頻調(diào)速的工作原理 ;2.變頻器的外部操作模式實(shí)驗(yàn)中,如果要求變頻器最大工作頻率超過(guò) 50HZ(如 120HZ,200HZ 等),怎么辦實(shí)驗(yàn)五 PLC 順控程序設(shè)計(jì)及調(diào)試實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:學(xué)習(xí)和掌握 P

16、LC 的實(shí)際操作方法 ;學(xué)習(xí)和掌握 PLC 順控程序的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法 ;二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :圖 5-2 為PLC 和PC 連接示意圖.其中: 編程電纜線(xiàn)將PC 機(jī)的COM2 和PLC 的接口連接起來(lái).PC 機(jī)上安裝的工具FXGP-WIN 具有如下基本功能:可進(jìn)行 PLC 梯形圖的輸入、編輯及指令轉(zhuǎn)換;可對(duì) PLC 控制程序進(jìn)行錯(cuò)誤檢查;實(shí)現(xiàn) PLC 和 PC 之間程序的傳輸;對(duì) PLC 控制程序的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)和調(diào)試.運(yùn)用 FXGP-WIN,可大大縮短 PLC 控制程序的開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間.圖 5-3 為用于信號(hào)燈控制的 PLC 外部接線(xiàn)圖.其控制要求如下:圖 5-1 順控示意圖實(shí)驗(yàn)步驟 :在

17、斷電的情況下,學(xué)生按圖 5-3 接線(xiàn) ;經(jīng)老師檢查合格后方可接通斷路器QF1 ;3.運(yùn)行工具FXGP-WIN,輸入梯形圖并對(duì)其進(jìn)行編輯 ;將梯形圖轉(zhuǎn)換為指令代碼并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查 ;將控制程序傳給 PLC ;運(yùn)行 PLC 控制程序并對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)試程序直至正確 .圖 5-2 PLC 和 PC 連接示意圖圖 5-3 PLC 外部接線(xiàn)示意圖三.實(shí)驗(yàn)儀器及工具PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)RS-232 串行電纜線(xiàn) 1 根斷路器 1 個(gè)按鈕 2 個(gè)指示燈 3 個(gè) 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干四.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng),觀(guān)察信號(hào)燈的亮滅情況;不可帶電拔插 RS-232 串行電纜線(xiàn),以免損壞 PC 和 PLC 接口編程電纜

18、線(xiàn)接至 PC 機(jī)的 COM2 .五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備;預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)六.實(shí)驗(yàn)并畫(huà)出控制程序梯形圖.要求1.簡(jiǎn)明工具FX-WIN 的作用及其先進(jìn)性 ;2. 畫(huà)出控制程序梯形圖并寫(xiě)出相應(yīng)指令.七.思 考 題1.編寫(xiě)能實(shí)現(xiàn)下列要求的 PLC 控制程序 :2.編寫(xiě)路通信號(hào)燈 PLC 控制程序 .實(shí)驗(yàn)六 步進(jìn)電機(jī)單軸定位控制實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:學(xué)習(xí)和掌握步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的操作和使用方法 ;學(xué)習(xí)和掌握步進(jìn)電機(jī)單軸定位控制方法 ;了解步進(jìn)電機(jī)的頻率特性 ;二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行單軸定位控制.其研究對(duì)象為 X 軸.控制系統(tǒng)原理圖如圖 6-1 所示.其中,20GM 位置控制單元,它既可實(shí)現(xiàn)單

19、軸位置控制,又可實(shí)現(xiàn)雙軸聯(lián)動(dòng)位置控制(本實(shí)驗(yàn)是對(duì) X 軸進(jìn)行單軸位置控制).圖 6-1 控制系統(tǒng)原理圖實(shí)驗(yàn)步驟 :1.學(xué)生根據(jù)圖 6-2 接線(xiàn)(為安全起見(jiàn),步進(jìn)電機(jī) M 和驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 的主控電路以及 PLC的繼電器 KA1,接觸器 KM2 輸出線(xiàn)路已接好);征得老師同意后,合上斷路器QF1 和 QF2 ;將編程電纜連于 PLC 上,利用PC 機(jī)上的編程FXGP/WIN-C向PLC 輸入PLC控制程序(此時(shí),PLC 的狀態(tài)開(kāi)關(guān)拔向編程位置STOP) ;4.將編程電纜連于 20GM 上,利用 PC 機(jī)上的定位FXVPS-E向 20GM 輸入定位程序(此時(shí),20GM 的狀態(tài)開(kāi)關(guān)拔向手

20、動(dòng)位置MANU) ;5.將 PLC 的狀態(tài)開(kāi)關(guān)拔向運(yùn)行位置RUN,運(yùn)行PLC,接觸器 KM2 的主觸頭閉合,驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 得電 ;6.將 20GM 的狀態(tài)開(kāi)關(guān)拔向自動(dòng)位置AUTO ;7.按復(fù)位按鈕,X 軸復(fù)位.此時(shí)指針指向的標(biāo)尺位置 A ;按啟動(dòng)按鈕,運(yùn)行 20GM,使 X 軸以 1000 脈沖/S 的速度正向移動(dòng) 50MM,此時(shí)指針指向的標(biāo)尺位置 B ;按停止按鈕,20GM 停止運(yùn)行 ;修改定位程序,重復(fù)上述 4-9 步,使X 軸以 10000 脈沖/S 的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X 軸運(yùn)行狀況 ;修改定位程序,重復(fù)上述 4-9 步,使X 軸以 200 脈沖/S 的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X

21、軸運(yùn)行狀況 ;將 PLC 左下角的拔動(dòng)開(kāi)關(guān)拔向編程位置STOP或 PLC 斷電,接觸器 KM2 的主觸頭斷開(kāi),驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 斷電 .圖 6-2 控制系統(tǒng)接線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)1.在控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),如果頻率升得太快,步進(jìn)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)失步或不動(dòng)現(xiàn)象;另一方面,在步進(jìn)電機(jī)停止之前,如果控制頻率降得太快,也會(huì)出現(xiàn)失步或不動(dòng)現(xiàn)象.因此,在控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先使步進(jìn)電機(jī)在低頻下啟動(dòng),然后逐步加速,最后使其進(jìn)給脈沖頻率升到所要求的高頻下運(yùn)行; 當(dāng)需要電機(jī)停止時(shí),將脈沖頻率逐步降速, 然后再停止.圖6-3 為步進(jìn)電機(jī)升,降頻示意圖. 其中S1 為步進(jìn)電機(jī)最高頻率;S2 為輸出脈沖總

22、數(shù);S3表示升,降頻時(shí)間.圖 6-3 步進(jìn)電機(jī)升,降頻示意圖頻 率(HZ)脈沖數(shù)(PLS) S1S3 S3 S2如果步進(jìn)電機(jī)在較低的頻率下運(yùn)行(本實(shí)驗(yàn)為 200 脈沖/S 以下),步進(jìn)電機(jī)就會(huì)振動(dòng),從而引起機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng).步進(jìn)電機(jī)應(yīng)避免在振動(dòng)頻率下運(yùn)行 ;本實(shí)驗(yàn)步進(jìn)電機(jī) 57BYG250E 的步距角為 1.8 度,驅(qū)動(dòng)器向步進(jìn)電機(jī)每發(fā)送 200 個(gè)脈沖,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 1 圈 ;步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 1 圈,絲桿走 1 個(gè)螺距(4MM) .四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)20GM 1 個(gè)RS232 電纜線(xiàn) 1 根編程電纜 1 根斷路器(QF1,QF2) 2 個(gè)繼電器(KA1) 1 個(gè)接觸器

23、(KM2) 1 個(gè)驅(qū)動(dòng)器(SH-20806C) 1 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)(57BYG250E) 1 臺(tái)五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)及附錄,并畫(huà)出PLC 控制程序和 20GM 定位程序.六.實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出 PLC 梯形圖,并寫(xiě)出指令代碼 ;寫(xiě)出定位程序 ;計(jì)算并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .七.思 考 題1.影響步進(jìn)電機(jī)單軸定位精度的主要是什么步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控軸尋找原位的工作原理是什么接近開(kāi)關(guān)的靈敏度對(duì)原位精度測(cè)試有何影響什么叫前極限,后極限,機(jī)械原點(diǎn),電氣原點(diǎn)5.步進(jìn)電機(jī)的工作頻率,最高頻率,突跳頻率,振動(dòng)頻率怎樣實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的連續(xù)路徑控制:正向移動(dòng) 50MM 反向移動(dòng) 50MM在本實(shí)驗(yàn)中,如果要使 X 軸正向移動(dòng) 1

24、50MM,20GM 須給步進(jìn)電機(jī)發(fā)多少個(gè)脈沖實(shí)驗(yàn)七 步進(jìn)電機(jī)控制及部分頻率特性實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:學(xué)習(xí)和掌握步進(jìn)電機(jī)的控制方法 ;了解步進(jìn)電機(jī)的部分頻率特性 .二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 :本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象為 X 軸步進(jìn)電機(jī),控制系統(tǒng)原理圖如圖 8-1 所示.其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制并了解其部分頻率特性.如:步進(jìn)電機(jī)的工作頻率,最高頻率,突跳頻率,振動(dòng)頻率等.圖 8-1 控制系統(tǒng)原理圖實(shí)驗(yàn)步驟 :10. 學(xué)生根據(jù)圖 8-2 接線(xiàn)(為安全起見(jiàn),步進(jìn)電機(jī)M 和驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 的主控電路以及 PLC的繼電器KA1,接觸器KM2 輸出線(xiàn)路已接好);11.12.13.14.15.16.17.征

25、得老師同意后,合上斷路器 QF1 和 QF2 ;輸入 PLC 控制程序 ;運(yùn)行 PLC ;按啟動(dòng)按鈕, 接觸器 KM2 的主觸頭閉合,驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 得電 ;按正向按鈕,X 軸正向移動(dòng) ;按反向按鈕,X 軸反向移動(dòng) ;按復(fù)位按鈕,X 軸回原位 ;18. 修改 PLC 程序及有關(guān)參數(shù)(其中加時(shí)間設(shè)為 500MS),使 X 軸以 200 脈沖/S的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X 軸運(yùn)行狀況;10.修改 PLC 程序及有關(guān)參數(shù)(其中加時(shí)間設(shè)為 500MS),使 X 軸以 1000 脈沖/S的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X 軸運(yùn)行狀況;11.修改 PLC 程序及有關(guān)參數(shù)(其中加時(shí)間設(shè)為 500MS),使 X 軸以

26、 10000 脈沖/S的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X 軸運(yùn)行狀況;12.修改 PLC 程序及有關(guān)參數(shù)(其中加時(shí)間設(shè)為 0),使 X 軸以 10000 脈沖/S 的速度運(yùn)行,觀(guān)察并X 軸運(yùn)行狀況 ;13.按停止按鈕,接觸器 KM2 的主觸頭斷開(kāi),驅(qū)動(dòng)器 SH-20806C 失電 .圖 8-2 控制系統(tǒng)接線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)1.在控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),如果頻率升得太快,步進(jìn)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)失步或不動(dòng)現(xiàn)象;另一方面,在步進(jìn)電機(jī)停止之前,如果控制頻率降得太快,也會(huì)出現(xiàn)失步現(xiàn)象.因此,在控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先使步進(jìn)電機(jī)在低頻下啟動(dòng),然后逐步加速,最后使其進(jìn)給脈沖頻率升到所要求的工作頻率運(yùn)行; 當(dāng)需要電機(jī)停止時(shí),

27、將脈沖頻率逐步降速, 然后再停止.圖8-3為步進(jìn)電機(jī)升,降頻示意圖. 其中 S1 為步進(jìn)電機(jī)工作頻率;S2 為輸出脈沖總數(shù);S3 表示升,降頻時(shí)間.在加控制下,步進(jìn)電機(jī)可達(dá)到的最大頻率為最高頻率;不進(jìn)行加控制,步進(jìn)電機(jī)從狀態(tài)啟動(dòng),不出現(xiàn)失步或不動(dòng)現(xiàn)象可達(dá)到的頻率為突跳頻率 .圖 8-3 步進(jìn)電機(jī)升,降頻示意圖頻 率(HZ)脈沖數(shù)(PLS) S1S3 S3 S2在本實(shí)驗(yàn)中,如果 X 軸步進(jìn)電機(jī)在較低的頻率下運(yùn)行(本實(shí)驗(yàn)為 200 脈沖/S 以下),步進(jìn)電機(jī)振動(dòng),從而引起機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng).步進(jìn)電機(jī)應(yīng)避免在振動(dòng)頻率下運(yùn)行 ;如果步進(jìn)電機(jī)在 300 脈沖/S 8000 脈沖/S 頻率下運(yùn)行,運(yùn)行平穩(wěn) ;本

28、實(shí)驗(yàn)步進(jìn)電機(jī) 57BYG250E 的步距角為 1.8 度,驅(qū)動(dòng)器向步進(jìn)電機(jī)每發(fā)送 200 個(gè)脈沖,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 1 圈 ;步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 1 圈,絲桿走 1 個(gè)螺距(4MM) .四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)20GM 1 個(gè)RS232 電纜線(xiàn) 1 根編程電纜 1 根斷路器(QF1,QF2) 2 個(gè)繼電器(KA1) 1 個(gè)接觸器(KM2) 1 個(gè)驅(qū)動(dòng)器(SH-20806C) 1 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)(57BYG250E) 1 臺(tái)五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)及附錄,并畫(huà)出PLC 控制程序.六.實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出 PLC 梯形圖,并寫(xiě)出指令代碼 ;分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果 .七.思 考 題步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控

29、軸尋找原位的工作原理是什么接近開(kāi)關(guān)的靈敏度對(duì)原位精度測(cè)試有何影響10.11.12.什么叫前極限,后極限,機(jī)械原點(diǎn),電氣原點(diǎn)試說(shuō)明坐標(biāo)軸的正向和負(fù)向的規(guī)定方法 ;步進(jìn)電機(jī)的工作頻率,最高頻率, 突跳頻率,振動(dòng)頻率實(shí)驗(yàn)八 PC 與 PLC 串行通信實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)和掌握 PC 和 PLC 之間的串行通信方法 ;加深對(duì) PLC 和 PC 的認(rèn)識(shí)和了解 .二,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟PC 和 PLC 之間的串行通信常常被應(yīng)用到機(jī)電控制系統(tǒng)之中,學(xué)習(xí)和掌握 PC 和 PLC之間的串行通信,不僅可加深對(duì) PLC,PC 機(jī)的認(rèn)識(shí),而且能拓寬知識(shí)面.圖 9-1 為 PC 和 PLC 連接示意圖.RS232 電纜線(xiàn)將

30、 PC 機(jī)的 COM1 和 PLC 的FX2N-232-BD串行接口板連接起來(lái).在本實(shí)驗(yàn)中,PC 機(jī)和 PLC 之間進(jìn)行雙向串行通信.一方面,PC 機(jī)作為發(fā)送方,PLC 作為接收方,PC 機(jī)發(fā)送信息,PLC 接收;另一方面,PLC 作為發(fā)送方,PC 機(jī)作為接收方,PLC發(fā)送信息,PC 機(jī)接收.圖 9-1 PLC 和 PC 連接示意圖實(shí)驗(yàn)步驟 :學(xué)生按圖 9-1 和圖 9-3 接線(xiàn) ;在老師檢查合格后,開(kāi) PC 機(jī),接通 PLC 的電源開(kāi)關(guān)(斷路器 QF1) ;將用于串行通信的梯形圖輸入PLC 并運(yùn)行 ;4.運(yùn)行 PC 機(jī)上串行通信.EXE圖9-2 所示 ) ;,得到用 VB 制作的 PLC 和

31、 PC 串行通信界面(如在VB 界面上,用鼠標(biāo)點(diǎn)某個(gè)軟按鈕開(kāi),則控制電柜上相應(yīng)的指示燈亮;用鼠標(biāo)點(diǎn)某個(gè)軟按鈕關(guān),則控制電柜上相應(yīng)的指示燈滅.如:用鼠標(biāo)點(diǎn) L1 的軟按鈕開(kāi),則控制電柜上指示燈 L1 亮;用鼠標(biāo)點(diǎn) L1 的軟按鈕關(guān),則控制電柜上指示燈 L1 則滅.其它類(lèi)推 ;將電柜上的某些信息如:啟動(dòng),停止,復(fù)位傳至 PC 機(jī)并顯示在串行通信界面(如圖 9-2 所示 )的長(zhǎng)方框內(nèi) :在控制電柜上,按下啟動(dòng)按鈕,在串行通信界面的長(zhǎng)方框內(nèi)應(yīng)出現(xiàn)啟動(dòng)字樣;按下停止按鈕,在串行通信界面的長(zhǎng)方框內(nèi)應(yīng)出現(xiàn)停止字樣;按下復(fù)位按鈕,在串行通信界面的長(zhǎng)方框內(nèi)應(yīng)出現(xiàn)復(fù)位字樣.圖 9-2 串行通信 VB 界面圖 9-

32、3 PLC接線(xiàn)圖三.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及注意事項(xiàng)1.PC 機(jī)的串行接口 COM1 和 PLC 的 FX2N-232-BD 串行通信板的通信格式必須一致 :通信格式規(guī)定為: 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 8 位,偶校驗(yàn),停止位為 1 位,波特率位 2400 ; 2.為實(shí)現(xiàn) PLC 和 PC 之間的通信,規(guī)定如下 :PLC 接收數(shù)據(jù)緩沖地址 : D20 - D30 PLC 接收數(shù)據(jù)目的地址 : D60 - D70 PLC 發(fā)送數(shù)據(jù)源地址 : D40 - D50 PLC 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖地址 : D0 - D10 .3.PC 機(jī)上串行通信.EXE,是事先用VB 編制好的 PLC 和 PC 串行通信界面程序.它的作用是: 在 PC

33、機(jī)和 PLC 進(jìn)行串行通信時(shí),負(fù)責(zé)發(fā)送信息給 PLC 和接收來(lái)自 PLC 的信息 .四.實(shí)驗(yàn)用儀器工具 PC 機(jī) 1 臺(tái)PLC 1 臺(tái)RS232 電纜線(xiàn) 1 根FX2N-232-BD 串行接口板 1 塊斷路器(QF1) 1 個(gè)按鈕 3 個(gè)指示燈 3 個(gè) 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn) 若干五.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備及附錄,并畫(huà)出 PLC 方通信程序梯形圖.要求預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)六.實(shí)驗(yàn)畫(huà)出梯形圖,寫(xiě)出指令代碼,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果.七.思 考 題1.試比較串行通信與并行通信的異同點(diǎn) ;2.奇校驗(yàn),偶校驗(yàn),波特率3.為什么 PC 機(jī)的串行接口 COM1 和 PLC 的 FX2N-232-BD 串行通信板的通信格式必須一致4.么不同緩沖區(qū) 其作用是什么 在串行通信中,接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)有什實(shí)驗(yàn)九 PC 和 PLC 兩級(jí)控制程序設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私?PC 和 PLC 兩級(jí)控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) ;學(xué)習(xí)和掌握 P