《低压电器与PLC应用技术》实验指导书电1.docx
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《低压电器与PLC应用技术》实验指导书电1
实验一三相笼型异步电动机正反转电器控制实验
一.概述
在生产过程中,生产机械的运动部件往往要求能够进行正、反两个方向的运动。
例如工作台得前进与后退;提升机构的上升与下降;机械装置的夹紧与放松等。
在电力拖动系统中,这些生产机械往往由三相异步电动机来拖动,这种正反方向的运动就转化为三相异步电动机的正反转控制。
由电动机原理可知,将接至电动机的三相电源进线中的任意两相对调,即可改变电动机的旋转方向。
所以,电动机正反转控制线路,实质上是由两个方向相反的单向运行控制线路加设必要的机械及电气互锁组成的。
按照电动机可逆运行(即正反转)操作顺序的不同,分别有“正停反”和“正反停”两种控制电路。
⑴“正停反”控制电路:
能实现电机任何一个运转方向的起停控制。
但要实现电机由“正转→反转”或“反转→正转”的控制,必须先按下停止按钮,再按下相反方向的起动按钮。
⑵“正反停”控制电路:
不仅可以实现“正停反”控制线路的功能,还可以在电机运行中可直接按相反方向的起动按钮,来实现由“正转→反转”或“反转→正转”的直接切换。
这样,对于生产过程中要求频繁正、反转的电动机,可以减少辅助工时,提高工作效率。
二.实验目的
1.掌握三相笼型异步电动机正反转控制线路的工作原理、接线方式和操作方法。
2.掌握自锁、机械和电气互锁的原理、作用及实际连接方法。
三.实验设备
1.接触器挂箱。
2.继电器挂箱。
3.三相笼型异步电动机。
4.连接导线若干。
四.实验电路图
五.实验内容与步骤
本实验以三相异步电动机的“正反停”控制为实验内容。
实验步骤如下:
⑴.检查自动空气开关QF断开的情况下,按照线路图进行正确接线。
先接主电路,后接控制电路。
⑵.自己检查无误,并经指导老师检查认可后方可接通自动空气开关QF,并进行实验。
⑶.按下正转起动按钮SB2,观察电动机工作情况。
⑷.按下停止按钮SB1,使电动机完全停转。
⑸.按下反转起动按钮SB3,观察电动机工作情况。
⑹.按下停止按钮SB1,使电动机完全停转。
⑺.按下正转起动按钮SB2,待电机运行平稳后,再按下反转起动按钮SB3,观察电动机工作情况。
⑻.按下停止按钮SB1,使电动机完全停转。
断开自动空气开关QF。
⑼.实验结束。
将所有连接导线拔下并放入实验台抽屉中。
六.实验注意事项
1.由于本实验为强电控制实验,连接线路也都是强电连接,所以请同学们一定注意实验中的安全操作。
为防止触电及其它安全事故发生,实验中严禁带电操作。
所有实验线路的连接都要在确保电源断电的情况下进行操作。
2.通电之前请认真检查线路是否连接正确,并请指导教师检查之后方可通电。
七.实验报告
1.画出主电路、“正停反”和“正反停”控制电路。
2.分析“正停反”控制电路中如果没有电气互锁触点,会发生什么后果。
3.指出“正停反”和“正反停”控制电路的不同点,并分析“正反停”控制电路可以实现异步电动机正转和反转的直接切换,而“正停反”控制电路却不能实现的原因。
八.思考题
1.什么是电气互锁、机械互锁?
2.电气互锁和机械互锁的作用各是什么?
实验二PLC的认识及位逻辑指令实验
一.实验目的
1.初步认识西门子S7-300可编程控制器的结构及使用方法;
2.了解和熟悉编程软件的使用方法;
3.学会创建可编程控制器项目的步骤并熟悉项目的结构,进而学会管理项目。
4.熟悉用户程序的编辑、下载及监视方法;
5.掌握与、或、非等位逻辑指令的使用方法。
二.实验设备
1.安装有可编程控制器的中央主控挂箱;
2.控制对象挂箱及电平转换模块;
3.安装有CP5611通信卡和西门子s7-300可编程控制器编程软件SIMATICManager的计算机一台;
4.连接计算机和可编程控制器CPU模块MPI接口的专用编程电缆一根。
5.导线若干。
三.实验内容
1.了解中央主控挂箱及PLC的结构
中央主控挂箱简介
实验中使用的可编程控制器选用西门子s7-300系列产品,可编程控制器用导轨安装在中央主控挂上,分别选用了PS3075A电源模块、CPU315-2DPCPU模块、直流16路数字量输入模块、晶体管式16路数字量输出模块及部分中央主控挂箱还配备了4路模拟量输入2路模拟量输出的模拟量模块。
中央主控挂箱左边是PLC的输入插孔,右边是PLC的输出插孔,每个插孔与PLC的输入输出模块的对应关系如下图1.1所示:
图1.1中央主控挂箱接线插孔与PLC输入输出模块接线端子的对应关系
中央主控挂箱的下部由上至下分别为输出LED灯插孔、输出LED灯、拨码开关输出插孔、拨码开关,其中输出LED灯及其插孔电路如下图1.2所示:
拨码开关及其输出插孔的电路如下图1.3所示。
2.学习西门子S7-300PLC编程软件的使用方法
⑴学习创建一个PLC自动化项目的方法
⑵学习组态硬件的方法
3.基本的位逻辑指令的编程实验
(在以下实验现象表格中,输出信号灯指示填写“亮”或“灭”。
在真值表中填写“1”或“0”。
逻辑关系为:
①输入为高电平时,用逻辑“1”表示,输入为低电平时,用逻辑“0”表示;②输出指示灯亮时,用逻辑“1”表示,输出指示灯灭时,用逻辑“0”表示。
)
⑴标准触点(常开)及输出指令
实验现象表格:
输入信号电平
输出信号灯指示
高
亮
低
灭
真值表:
输入I0.0
输出Q4.0
1
1
0
0
⑵标准触点(常闭)及输出指令
实验现象表格:
输入信号I0.0的电平
输出信号灯指示
高
灭
低
亮
真值表
输入I0.0
输出Q4.0
1
0
0
1
⑶与操作指令
程序段
实验现象表格:
输入信号I0.0的电平
输入信号I0.1的电平
输出信号灯指示
低
低
灭
低
高
灭
高
低
灭
高
高
亮
真值表
输入I0.0
输入i0.1
输出Q4.0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
⑷或操作指令
程序段
输入信号I0.0电平
输入信号I0.1电平
输出信号灯指示
低
低
亮
低
高
灭
高
低
亮
高
高
亮
真值表
输入I0.0
输入I0.1
输出Q4.0
⑸自锁电路指令
输入信号I0.0和I0.1分别接控制对象挂箱一数字量信号单元的按钮,其中按钮的电路图如下:
图1.4:
在该实验中,输入信号I0.0和i0.1分别接按钮的常开点,输出经电平转换后接控制对象一数字量信号单元的LED灯。
连接电路和下载程序后,分别按下I0.0和I0.1对应的按钮,观察并记录输出LED灯的指示情况。
输入信号I0.0电平
输入信号I0.1电平
输出信号灯指示
低
低
灭
低
高
灭
高
低
亮
高
高
灭
真值表
输入I0.0
输入I0.1
输出Q4.0
⑹置位、复位指令
上述自锁电路指令中的连接线路不变,输入以下的置位、复位指令,仍然分别按下I0.0和I0.1对应的按钮,观察并记录输出LED灯的指示情况。
实验现象表格:
输入信号I0.0的电平
输出信号灯指示
高
灭
低
灭
实验现象表格:
输入信号I0.1的电平
输出信号灯指示
高
灭
低
亮
四.操作注意事项:
1.插拔MMC程序存储卡时要将PLC电源关闭。
2.PLC输出信号要经电平转换模块的电平转换之后才可以接LED指示灯。
3.要将PLC中央主控挂箱和控制对象一挂箱的GND端连接起来。
4.电平转换模块的VCC1端要接24V电源插孔。
五.实验报告:
1.写出每个实验程序的连接线路。
2.根据实验操作结果,将每个实验程序的输入输出现象表及表示相应输入输出关系的真值表填写出来。
3.分析实验中自锁电路指令与置位、复位指令的输入输出关系是否相同。
实验三定时器和计数器的应用实验
一实验目的:
1.进一步熟悉编程软件的使用方法
2.熟悉使用编程软件进行在线监视的方法
3.初步学习使用定时器、计数器设计简单的应用程序,并详细了解各种定时器的时序逻辑、功能和使用方法,了解各种计数器的功能及使用方法。
二.实验设备:
1.安装有可编程控制器的中央主控挂箱;
2.控制对象挂箱及电平转换模块;
3.安装有CP5611通信卡和西门子s7-300可编程控制器编程软件SIMATICManager的计算机一台;
4.连接计算机和可编程控制器CPU模块MPI接口的专用编程电缆一根。
5.导线若干。
三.实验内容:
1.简单的定时器应用程序设计
设计一个延时接通信号灯的电路及才程序,要求如下:
当按下启动按钮时,定时器开始计时,10秒后接通某一信号灯。
当按下停止按钮时,指示灯熄灭。
要求在调试程序时打开监视画面,从电脑屏幕上直接查看程序的运行情况。
2.简单的计数器应用程序设计
要求使用编程指令中所提供的计数器,设计电路及程序实现如下功能:
当按下启动按钮PO1后,某一信号灯LED1以亮1秒,灭1秒的周期重复闪烁,信号灯LED1亮5次后,信号灯LED2被自动点亮并保持常亮,当按下停止按钮PO2后,信号灯LED1、LED2均熄灭。
要求在调试以上程序时打开监视画面,从电脑屏幕上直接查看程序的运行情况。
四.操作注意事项:
1.插拔MMC程序存储卡时要将PLC电源关闭。
2.PLC输出信号要经电平转换模块的电平转换之后才可以接LED指示灯。
3.要将PLC中央主控挂箱和控制对象一挂箱的GND端连接起来。
4.电平转换模块的VCC1端要接24V电源插孔。
5.仔细观察实验现象,认真记录实验中发现的问题、错误及解决办法。
五.实验报告:
1.写出每个实验程序的地址分配,画出外部连接线路图。
2.写出每个实验的实验程序,写出程序是如何实现其相应功能的。
3..记录实验现象和实验结果。
六.课外作业
学习s7-300仿真软件PLCSIM的使用方法,应用PLC的仿真软件来验证每一种定时器的时序功能。
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 低压电器与PLC应用技术 低压电器 PLC 应用技术 实验 指导书