1、电气器件认识及三相异步电动机点动控制实验一 电气器件认识及三相异步电动机点动控制一、实验目的1、常用电压电器；熟悉电器型号的意义2、熟悉电压继电器的结构、工作原理、型号规格及使用方法3、掌握交直流电压继电器的吸合电压和释放电压的整定方法4、通过实际电路，学习电器排列、布局和接线方案、培养实际动手操作水平5、学习分析故障、排除故障的方法。 二、实验设备1. 三相电源（380V）、单相电源（220V）2. 三相异步电动机一台3. 各种低压电器4. 万用表一块5. 导线若干四、实验内容及步骤1. 低压电器的识别根据摆放的低压电器实物，写出各电器的名称、图形和符号了解低压电器型号的意义抄录各电器铭牌数
2、据，并用万用表判断导线、电器线圈、触头是否完好。2. 三相异步电动机点动控制1 在实验台上找到交流接触器等，了解其结构及动作原理。2 通过实验，掌握基本电路的接线方法3 按图11接线，经指导老师检查后方可进行合上电源操作4 合上电源开关（380V220V），按下、松开SB启动按钮，观察接触器的动作状态，电动机的旋转方向，并作记录。5 关闭总电源开关。实验完毕。五、思考题1. 实现电机反转，应采取什么办法？六、实验报告要求整理实验操作结果及实验数据，完成实验报告。图11 三相异步电动机点动控制电路实验二 三相异步电动机正反转控制一、实验目的1掌握异步电动机正反转的原理，熟悉接线与操作。2了解控制
3、系统中保护、自锁、互锁环节的作用。3学习分析故障、排除故障的方法。 二、实验原理 1三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电会产生旋转磁场。磁场的旋转方向取决三相交流电的相序，改变相序，就能改变磁场旋转的方向，从而改变电动机的转向。2在生产中，要求对电动机进行保护。通常对小功率电机用热继电器进行过载保护而用熔断器进行短路保护。3在控制系统中，有时要求某一电器处在加信号作用下动作后能自动保持动作后的状态。这种作用状态为自锁作用要求两个电器不能同时动作，这种作用称为互锁作用。三、实验设备6. 三相电源（380V）、单相电源（220V）7. 三相异步电动机一台8. 交流接触器两个9. 按钮3个（控制板
4、）10. 万用表一块11. 导线若干四、实验内容及步骤3. 认识各电器的结构、图形和符号。接线方法：抄录各电器铭牌数据，并用万用表判断导线、电器线圈、触头是否完好。4. 按图41接线，经指导老师检查后方可进行合上电源操作。1 合上电源开关（380V220V），按下SB1启动按钮，观察接触器的动作状态，电动机的旋转方向（正、反），并作记录。2 按下SB停止按钮，使电动机停止转动。3 按下SB2启动按钮，观察接触器的动作状态，电动机是否按操作时反方向转动，并作记录。4 重复的操作方法。5 按操作进行后，再按操作进行，观察电动机接触机器交替得（失）电，电动机正、反连续转动，并作记录。6 按下SB停止
5、按钮，电动机停止转动，关闭总电源开关。实验完毕。图41五、故障分析1. 接通电源后，按启动按钮（SB1或SB2），接触器吸合，但电机不转，且发出“嗡嗡”声响或电机能启动，但转速很慢。这种故障来自主回路，大多是一相短线或电源缺相。2. 接通电源后，按启动按钮（SB1或SB2），若接触器通断频繁，且发出连续的噼啪声或吸合不牢，发出颤动声，此类故障可能是： 线路接错，将接触器线圈与自身的动断触头串联在一条回路上了。 自锁触头接触不良，时通时断。 接触器铁心上的短路环脱落或断裂。 电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。六、思考题2. 在电机正、反转控制线路中，为什么必须保证两个接触器不能同时工作？
6、采用哪些措施可解决此问题？这些方法有何利弊？最佳方案是什么？3. 在控制线路中，短路、过载、失、欠压保护等功能是如何实现的？在实际运行过程中，这几种保护有何意义？七、实验报告要求整理实验操作结果及实验数据，完成实验报告。实验三 PLC基础实验（1）PLC认识性实验一、实验目的1 认识三菱FX可编程控制器，提高学生的学习兴趣2 熟悉可编程控制器的实验台3 学习使用三菱可编程控制器编程软件包的使用二、实验装置1FX1N24MR 一台2计算机 一台3模拟开关板 一块4SC-09通讯电缆 一根三、预习内容1 可编程控制器的基本组成2 可编程控制器的工作原理三、实验内容1 认识PLC各部分名称 图 23
7、 FX1N 构成2 认识实验台3 通过下面指令认识三菱FXGPWIN软件的使用 0 LD X0 1 OUT Y0 2 LDI X1 3 OUT Y1 4 LD X2 5 OR Y2 6 ANI X3 7 OUT Y2 END 参照编程软件的使用将以上指令输入到电脑中，检查无误后传输到PLC中,输入后，将PLC运行，分别将与输入点X0、 X1 、X2、 X3对应的开关导通和断开时，观察X0、 X1 、X2、 X3输入点对应的指示情况，以及Y0、 Y1、 Y2的输出指示情况，填入实验报告。4 按指令表输入指令0 LD X0001 OR Y0012 ANI Y0033 OUT Y0004 OUT Y
8、0015 OUT T0 K308 LD T09 OR Y00210 ANI M011 OUT Y00212 OUT Y00313 OUT T1 K5016 LD T117 OR M018 ANI T019 OUT M020 END使用编程软件的转换功能将以上的指令表转换成梯形图并通过开关使X0导通，看Y0，Y1，Y2，Y3的导通和断开情况，按报告要求填写试验报告。（2） 基本指令实验一、实验目的1进一步掌握编程软件的使用。2学会用PLC基本指令实现基本逻辑组合电路的编程。3掌握常用基本指令的使用方法。4掌握MPS、MRD、MPP指令的使用方法。5掌握主控指令MC和MCR的使用方法二、实验器材1
9、FX系列PLC一台2FX10PE或FX20PE手持编程器一台3模拟开关板一块4编程电缆5连接导线三、预习要求1 复习LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB和END等指令的含义。2 复习SET、RST、PLS和PLF等指令的含义。3 复习栈指令MPS、MRD、MPP的功能和使用方法。4 复习主控指令MC、MCR的功能和使用方法。5 提前阅读实验内容和步骤。6 画出置位、复位和脉冲的编程实验的输入、输出波形图，以便在实验中比较。四、实验内容和步骤1基本指令实验如24图所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为ON或OFF，观察PLC输出结果。图24 基本指令程序2
10、组合电路的PLC编程实验如25图所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为ON或OFF，观察PLC输出结果。图25 组合电路指令程序（1）图25 组合电路指令程序（2）3 置位、复位和脉冲指令的编程实验如图26所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为ON或OFF，观察PLC输出结果。当X0闭合时，Y0有输出，即使X0断开，Y0仍然保持有输出；当X1闭合时，Y0无输出。当X2闭合时，Y1有输出，当X3闭合时，Y1仍然有输出，只有当X3再断开时，Y1无输出。图26 置位、复位和脉冲电路指令程序4栈指令实验栈指令编程梯形图实例如图27所示。图27 栈指令编程实例实验步骤：（
11、1）按图输入程序。（2）检查程序，使其正确。（3）运行该程序，当X0=1(ON)时，观察输出状态。 Y0的状态取决于X1或X2的状态。 Y1的状态取决于X3、X4相与或X5、X6相与的状态。 Y2状态取决于X7的状态。 Y3状态取决于X7及X10或X11的状态。置X00时，观察Y0 Y3的状态。5、主控指令实验主控指令编程梯形图实例如图28所示。图28 主控指令编程实例实验步骤：（1）按图输入程序。（2）检查程序，使其正确。（3）执行程序，依次分别使X0、X1、X2、X3、X4及X5为ON，输出应依次为Y0、Y1及Y2为ON。五、实验报告要求1 整理实验操作结果。2 整理实验所记录的波形。3
12、总结实验中用到的指令的使用方法。 （3） PLC定时器和计数器的使用一、实验目的1熟悉计时器，计数器的基本功能2学习计时器，计数器扩展值设定3学习使用三菱可编程控制器编程软件包的使用 用梯形图编程 将PLC内容读入电脑建立文件存盘二、实验装置1FX1N40MR 一台2计算机 一台3模拟开关板 一块4SC-09通讯电缆 一根三、预习内容1FX2N系列PLC有哪两种计时器？主要区别是什么。3 计时器/计数器在编程时有哪些应用三、实验内容 PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围，若需要的设定值超过对机器限定的范围，可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。本次实验共包含以下
13、三个内容：1 用两个定时器串联扩展定时时间程序指令LD X0 OUT T0 K30LD T0OUT T1 K50LD T1OUT Y0END2 用一个定时器和一个计数器扩展定时时间程序指令LD X0ANI T0OUT T0 K10LD X1RST C0LD T0OUT C0 K20LD C0OUT Y0END 3.16位增计数器实验程序指令LD X2 RST C0LD X0 OUT C0 K10LD X3RST C100LD X0OUT C100 K20LD C0OUT Y0LD C100OUT Y1 END四实验步骤1） 用编程软件将实验输入到编程电脑2） 检查输入的指令，并转换成梯形图分析
14、运行过程3） 检查无误后将程序传输到PLC4） 将PLC设置在运行状态，由模拟板输入信号5） 观察输出情况五.实验结果按报告要求填写实验结果六.思考题在实验1中Y0输出前中途断开X0输入或给PLC断电结果会如何?如果将T0,T1变为积算型 结果会如何? 实验四 天塔之光的模拟控制 一、实验目的用PLC构成天塔之光控制系统二、实验内容1控制要求L12L11L10L8L1L1、L2、L9L1、L5、L8L1、L4、L7L1、L3、L6L1L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9L1、L2、L6L1、L3、L7L1、L4、L8L1、L5、L9L1L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9L12
15、L11L10 循环下去2I/O分配 输入 输出起动按钮：X0 L1：Y0 L7：Y6停止按钮：X1 L2：Y1 L8：Y7L3：Y2 L9：Y10L4：Y3 L10：Y11L5：Y4 L11：Y12L6：Y5 L12：Y133按图所示的梯形图输入程序。4调试并运行程序。 图4-1 天塔之光控制示意图三、天塔之光控制语句表0LDX00013SPK1026LDM039ORM1081ORM11427FNC3540ORM1092ANDX00115ANIT128M10041ORM1103OUTM116OUTM1029M10142ORM1134LDM117LDM1030K1943ORM1145ANIM01
16、8ORM231K144ORM1156OUTT019OUTM1003245ORM1167SPK520LDM1193346ORM117821OUTT23447OUTY0009LDT022SPK53548LDM10610OUTM02336LDM10549ORM11111LDM124ANIT237ORM10650ORM11312OUTT125OUTM238ORM10751ORM11852OUTY00165ORM11678LDM10491LDM10253LDM10966ORM11879ORM10792OUTY01254ORM11167OUTY00480ORM11293LDM10155ORM11468LD
17、M10981ORM11594OUTY01356ORM11869ORM11282ORM11995LDIX00157OUTY00270ORM11383OUTY00796FNC4058LDM10871ORM11984LDM10697M10159ORM11172OUTY00585ORM11298M11960ORM11573LDM10886ORM1169961ORM11874ORM11287ORM11910062OUTY00375ORM11488OUTY010101END63LDM10776ORM11989LDM10310264ORM11177OUTY00690OUTY011103四、天塔之光控制梯形图
18、如图4-1五、实验报告要求整理实验操作结果及实验数据，完成实验报告。图4-2 天塔之光控制梯形图实验五 步进顺控指令实验一、实验目的1掌握步进顺控指令的编程方法。2理解步进顺控指令的几种编程结构。3进一步熟练编程器的使用。二、实验器材1FX系列PLC一台2FX10PE或FX20PE编程器一台3模拟开关板一块4编程电缆5连接导线三、预习要求1 复习SFC顺序功能图编程方法和STL步进顺控指令的编程方法。2 复习选择性分支和汇合的编程方法。3 复习并形分支和汇合的编程方法。4 提前阅读实验内容和步骤。四、实验内容和步骤1用步进顺控指令实现如图7所示的波形，使Y0、Y1和Y2每隔1s顺序输出，并循环
19、。其顺序功能图和指令语句表如图8所示。图7 输出波形图图8顺序功能图及语句表实验步骤：（1）按图8输入程序。（2）检查程序是否正确。（3）运行程序，观察Y0、Y1和Y2的输出是否和波形一致。（4）改变定时器的定时时间常数，再次运行程序，观察输出情况。2分支及汇合指令实验选择性分支及汇合指令的顺序功能图和语句表如图9所示。图9 选择性分支与汇合选择性分支与汇合实验步骤：（1）按图9输入程序。（2）检查程序是否正确。（3）运行程序，先闭合X1，然后闭合X2，观察Y2和Y3有无输出。（4）改变X1和X2的闭合顺序，观察Y2和Y3的输出情况。并性分支及汇合指令的顺序功能图和语句表如图10所示。图10
20、并行分支与汇合并行分支与汇合实验步骤：（1）按图10输入程序。（2）检查程序是否正确。（3）运行程序，闭合X1，观察Y2和Y4有无输出。然后闭合X2、 X3和X4，观察Y3、Y5和Y6的输出情况。五、实验报告要求1 按格式写出实验报告。2 总结步进顺控指令的特点。实验六 交通灯的模拟控制一、实验目的用PLC构成交通灯控制系统二、实验内容1控制要求起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南
21、北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。 图6-1 交通灯控制示意图2I/O分配输入 输出起动按钮：X0 南北红灯：Y0 东西红灯：Y3停止按钮：X1 南北黄灯：Y1 东西黄灯：Y4南北绿灯：Y2 东西绿灯：Y5南北车灯：Y6 东西车灯：Y73按图所示的梯形图输入程序。 4调试并运行程序。 三、交通灯控制语句表0LDX00013ANIT026OUTT139OUTY0001ORM014OUTT627SPK25040LDT02OUTM015SPK2002841OUTY0033LDM01629LDT142LDY0004ANIT417LDT630O
22、UTT243ANIT65OUTT018OUTT731SPK3044LDT66SPK25019SPK303245ANIT772033LDT246ANDT228LDT021LDT734OUTT347ORB9OUTT422OUTT535SPK2048OUTY00510SPK30023SPK203649LDY000112437LDM050ANIT612LDM025LDT038ANIT051LDT652ANIT764ANIT176SPK108853ORB65LDT17789LDT2254OUTT1266ANIT278LDT1390OUTT2355SPK1067ANDT2279ANIT291SPK5566
23、8ORB80OUTY0069257LDT1269OUTY00281LDT293END58ANIT770LDY00382ANIT39459OUTY00771ANIT183OUTY0019560LDT772LDT184LDM09661ANIT573ANIT285ANIT239762OUTY00474ORB86OUTT229863LDY00375OUTT1387SPK599四、交通灯控制梯形图 如图6-2五、实验报告要求整理实验操作结果及实验数据，完成实验报告。图6-2 交通灯控制梯形图实验七 装配流水线的模拟控制一、实验目的用PLC构成装配流水线控制系统二、实验内容1 控制要求起动后，按以下规律显
24、示：DEFGADEFGBDEFGCDEFGHDEFGA循环，D、E、F、G分别是用来传送的，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。 2I/O分配输入 输出起动按钮：X0 A：Y0 E：Y4复位按钮：X1 B：Y1 F：Y5移位按钮：X2 C：Y2 G：Y6D：Y3 H：Y73按图所示的梯形图输入程序。4调试并运行程序。图7-1 装配流水线控制示意图三、装配流水线控制语句表0LDX00012OUTT20,K1024LDM3361ORM113ANIT2025OUTM120372ANIX00114ANIC126LDM438FNC353OUTM115OUTM2027OUTM12639M1064LDM116LDX00228LDM040M1075ANIM017OUTC1,K229FNC3541K56OUTT01830M10042K17SPK1019LDM2031M101438LDT020ORM532K5449OUTM021OUTM10033K14510LDX00222LDM2344611ORM2023OUTM1063547FNC3548M12083SPK80118OUTT6153ORM11049M12184119SPK30154O
