11 工业分体式电气控制实训装置实验指导书仿真.docx
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11工业分体式电气控制实训装置实验指导书仿真
工业捏合机实训装置
实验指导书
(修订版)
高等教育出版社实验课程研发中心
北京中教仪装备技术有限公司
二零壹柒年四月
第六章可编程控制器控制技术
实验一三相异步电机点动控制
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机点动控制的程序编制,掌握由电气原理图变换成PLC程序的知识。
2.通过实验进一步加深理解点动控制的特点。
二、原理说明
在实际工业场合中,我们常看到的是设备不停运转,这是由于接触器长时间给电机供电的结果。
但是有时候我们需要测试电机,转多长时间完全由人手控制,这时候就需要对电机进行点动控制。
其原理就是按下按钮给接触器上电,松开按钮给接触器断电。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
3.将转换开关SA61拧向MAN,接通左方6.4与6.5线路。
编写程序:
(参照原理图第十一张和第十三张)
在这个实验中,我们利用开盖按钮SB121和关盖按钮SB122通过PLC输出点Q0.0和Q0.1控制中间继电器KA131和KA132的吸合,进而控制电机的开关盖动作。
符号表
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Q0.1
网络1:
按下按钮SB121后(I0.4为1),Q0.0为1(KA131吸合),松开按钮SB121后(I0.4为0),Q0.0为0(KA131断开)。
网络2:
按下按钮SB122后(I0.5为1),Q0.1为1(KA132吸合),松开按钮SB122后(I0.5为0),Q0.1为0(KA132断开)。
四、注意事项
1.建议进行此实验时,先将断路器QM31断开,不让电机动作,只是通过观察KA131和KA132的动作来理解点动控制。
2.如果判断程序无误后,将断路器QM31合上,将转换开关SA61拧向AUTO位置,再观察电机的开关盖动作。
五、预习思考题
1.为什么在本实验中要先将转换开关SA61拧向MAN位置?
2.为什么电机不是点动动作?
实验二三相异步电机开关盖保护
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机开关盖保护控制的程序编制,掌握由电气原理图变换成PLC程序的知识。
2.通过实验进一步加深理解开关盖保护控制的特点。
二、原理说明
在控制回路里,经常采用各种各样的保护,保护措施既有保护人身安全的,也有保护设备安全的。
下面以限位开关为例说明如何实现保护设备安全的。
当三相异步电机进行打开操作时,开到一定位置如果继续进行开盖操作,会将控制对象掀翻;当三相异步电机进行关闭操作时,关到一定位置如果继续进行关盖操作,会损坏控制对象。
这时,就需要在三相异步电机打开到一定位置时,强制电机不能继续进行打开动作;在三相异步电机关闭到一定位置时,强制电机不能继续进行关闭动作;这就是限位开关SL71和SL72的作用。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
3.将转换开关SA61拧向MAN,接通左方6.4与6.5线路。
编写程序:
(参照原理图第十一张和第十三张)
在这个实验中,我们利用开盖按钮SB121和关盖按钮SB122通过PLC输出点Q0.0和Q0.1控制中间继电器KA131和KA132的吸合,进而控制电机的开关盖动作,同时开关盖的动作受限位开关SL71和SL72控制。
符号表
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网络1:
按住按钮SB121后(I0.4为1),Q0.0为1(KA131吸合),用手触发SL71动作后,Q0.0为0(KA131断开)。
网络2:
按住按钮SB122后(I0.5为1),Q0.1为1(KA132吸合),用手触发SL72动作后,Q0.1为0(KA132断开。
四、注意事项
1.建议进行此实验时,先将断路器QM31断开,不让电机动作,只是通过观察KA131和KA132的动作来理解开关盖保护控制。
2.如果判断程序无误后,将断路器QM31合上,将转换开关SA61拧向AUTO位置,再观察电机的开关盖保护动作。
五、预习思考题
1.为什么在本实验中要先将转换开关SA61拧向MAN位置?
2.为什么电机不是点动动作?
实验三三相异步电机自锁控制
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机自锁控制的程序编制,掌握由电气原理图变换成PLC程序的知识。
2.通过实验进一步加深理解自锁控制的特点。
二、原理说明
在控制回路中常采用接触器的辅助触点来实现自锁控制。
要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态,这就是自锁。
通常用接触器自身的常开触点与启动按钮相并联来实现,以达到电动机的长期运行,这一常开触点称为“自锁触点”。
使两个电器不能同时得电动作的控制,称为互锁控制,如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故,必须增设互锁控制环节。
为操作的方便,也为防止因接触器主触点长期大电流的烧蚀而偶发触点粘连后造成的三相电源短路事故,通常在具有正、反转控制的线路中采用既有接触器的开闭辅助触头的电气互锁,又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控制环节。
当进行开盖操作时,中间继电器KA131吸合,接触器KM31-1得电,触点KM31-1得电,当中间继电器KA131断开时,控制电继续通过触点KM31-1给接触器KM31-1供电,这就实现了开盖操作的自锁控制。
当进行关盖操作时,中间继电器KA132吸合,接触器KM31-2得电,触点KM31-2得电,当中间继电器KA132断开时,控制电继续通过触点KM31-2给接触器KM31-2供电,这就实现了关盖操作的自锁控制。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
3.将转换开关SA61拧向MAN,接通左方6.4与6.5线路。
编写程序:
(参照原理图第十一张和第十三张)
在这个实验中,我们利用开盖按钮SB121和关盖按钮SB122通过PLC输出点Q0.0和Q0.1控制中间继电器KA131和KA132的吸合,进而控制电机的开关盖动作,同时开关盖的动作受限位开关SL71和SL72控制。
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网络1:
按下按钮SB121(I0.4为1),Q0.0为1(KA131吸合),松开按钮SB121(I0.4为0)后,Q0.0始终为1,直到用手触发SL71动作后,Q0.0为0(KA131断开)。
网络2:
按下按钮SB122后(I0.5为1),Q0.1为1(KA132吸合),松开按钮SB122(I0.5为0)后,Q0.1始终为1,直到用手触发SL72动作后,Q0.1为0(KA132断开)。
四、注意事项
1.建议进行此实验时,先将断路器QM31断开,不让电机动作,只是通过观察KA131和KA132的动作来理解自锁控制。
2.如果判断程序无误后,将断路器QM31合上,将转换开关SA61拧向AUTO位置,再观察电机的自锁连续动作。
五、预习思考题
1.为什么在本实验中要先将转换开关SA61拧向MAN位置?
实验四三相异步电机正反转控制
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机正反转控制的程序编制,掌握由电气原理图变换成PLC程序的知识。
2.通过实验进一步加深理解正反转控制的特点。
二、原理说明
在实际生产中,我们经常会遇到要求同一个电机进行正反两种操作,其工作原理就是通过两个接触器分别给电机两种不同相序的三相电来实现电机的正反转。
这就要求两个接触器不能同时得电吸合,否则,会造成线路跳闸。
在本系统中,为了避免正转接触器KM31-1、反转接触器KM31-2同时得电吸合造成三相电源短路,在KM31-1控制回路里串接有KM31-2的常闭触点,在KM31-2控制回路里串接有KM31-1的常闭触点,通过这种方式保证了电机工作时KM31-1和KM31-2不会同时得电,达到电气互锁目的。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
3.将转换开关SA61拧向MAN,接通左方6.4与6.5线路。
编写程序:
(参照原理图第十一张和第十三张)
在这个实验中,我们利用开盖按钮SB121和关盖按钮SB122通过PLC输出点Q0.0和Q0.1控制中间继电器KA131和KA132的吸合,进而控制电机的开关盖动作,同时开关盖的动作受限位开关SL71和SL72控制,为了避免三相电源短路,我们在程序里增加线圈的互锁环节。
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网络1:
按下按钮SB121(I0.4为1),Q0.0为1(KA131吸合),松开按钮SB121(I0.4为0)后,Q0.0始终为1。
此时按下按钮SB122(I0.5为1),Q0.1始终为0,直到用手触发SL71动作,Q0.0为0(KA131断开)后,这时按下按钮SB122(I0.5为1),Q0.1才为1。
网络2:
按下按钮SB122后(I0.5为1),Q0.1为1(KA132吸合),松开按钮SB122(I0.5为0)后,Q0.1始终为1,此时按下按钮SB121(I0.4为1),Q0.0始终为0,直到用手触发SL72动作,Q0.1为0(KA132断开)后,这时按下按钮SB121(I0.4为1),Q0.0才为1。
四、注意事项
1.建议进行此实验时,先将断路器QM31断开,不让电机动作,只是通过观察KA131和KA132的动作来理解正反转控制。
2.如果判断程序无误后,将断路器QM31合上,将转换开关SA61拧向AUTO位置,再观察电机的动作是否受按钮的影响。
五、预习思考题
1.为什么在本实验中要先将转换开关SA61拧向MAN位置?
实验五三相异步电机带延时正反转控制
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机延时正反转控制的程序编制,掌握由电气原理图变换成PLC程序的知识以及时间继电器的使用。
2.通过实验进一步加深理解延时正反转控制的特点。
二、原理说明
在实际生产中,我们经常会遇到要求同一个电机进行正反两种操作,其工作原理就是通过两个接触器分别给电机两种不同相序的三相电来实现电机的正反转。
这就要求两个接触器不能同时得电吸合,否则,会造成线路跳闸。
在本系统中,为了避免正转接触器KM31-1、反转接触器KM31-2同时得电吸合造成三相电源短路,在KM31-1控制回路里串接有KM31-2的常闭触点,在KM31-2控制回路里串接有KM31-1的常闭触点,通过这种方式保证了电机工作时KM31-1和KM31-2不会同时得电,达到电气互锁目的。
在正反转的基础上,有的场合需要我们通过时间来控制电机,例如:
测量液位的液位开关,我们都知道水是有波动的,当水位处于测量点时,液位开关随水位的波动而不停动作,导致电机不断进行启停动作,这样会损坏设备。
这时候我们就需要通过延时时间来解决。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
3.将转换开关SA61拧向MAN,接通左方6.4与6.5线路。
编写程序:
(参照原理图第十一张和第十三张)
在这个实验中,我们利用开盖按钮SB121和关盖按钮SB122通过PLC输出点Q0.0和Q0.1控制中间继电器KA131和KA132的吸合,进而控制电机的开关盖动作,同时开关盖的动作受限位开关SL71和SL72控制,为了避免三相电源短路,我们在程序里增加线圈的互锁环节。
在这个基础上,增加延时启动和延时停止环节。
符号表
符号
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符号
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I0.0
Open_start_delay
T40
Close_position
I0.1
Open_stop_delay
T41
Close_start_delay
T42
Close_stop_delay
T43
网络1-3:
按住按钮SB121(I0.4为1),T40延时5秒后确认I0.4为1后,Q0.0为1(KA131吸合);松开按钮SB121(I0.4为0)后,Q0.0始终为1,直到T41延时5秒后确认I0.4为0后,Q0.0为0(KA131断开)
。
网络4-6:
按住按钮SB122(I0.5为1),T42延时5秒后确认I0.5为1后,Q0.1为1(KA132吸合);松开按钮SB122(I0.5为0)后,Q0.1始终为1,直到T43延时5秒后确认I0.5为0后,Q0.1为0(KA132断开)。
四、注意事项
1.建议进行此实验时,先将断路器QM31断开,不让电机动作,只是通过观察KA131和KA132的动作来理解延时正反转控制。
五、预习思考题
1.为什么在本实验中要先将转换开关SA61拧向MAN位置?
实验六PT100温度检测实验
一、实验目的
1.通过对温度传感器检测程序的编制,掌握PLC中模拟量计算程序的知识。
2.通过实验进一步加深理解PLC中整数、实数计算的方法特点。
二、原理说明
PT100是一个温度传感器,是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在-200℃至650℃的范围。
电阻式温度检测器(RTD,ResistanceTemperatureDetector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻系数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。
大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定-耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:
R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度。
因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
信号调理模块:
1.通过确认阻值的不同计算出当前的温度;
2.再根据热电阻的量程变送输出对应的标准信号(0-10V)值
即:
温度变化--热电阻--电阻变化--温度变送器--0-10V信号
举个例子:
Pt100的量程为:
-199.9度-600.0度
温度变送器就把这个转化为标准信号后对应的0V就是-199.9度、10V就是600.0度,通过确认变送器输出的电流大小就可以知道当前的温度。
三、实验内容
实验准备:
按标号插上航空插头,将系统各部分连接;插上外部进线插头,给系统供电;将选择开关SA52和SA53打到ON位置;
1.接通主电源:
按顺序闭合QF01,QF02,QF03,QF04,QF05,QM31。
2.接通后中间继电器KA51上电,其常开接点KA51闭合,QM31闭合,中间继电器KA92未上电,其常闭接点KA92闭合。
若搅拌刀片在定轴位置,则中间继电器KA136上电,其常开接点KA136闭合,否则无法启动。
编写程序:
(参照原理图第八张)
在这个实验中,为了准确计算实际温度,我们需要知道PT100的量程范围(0-100℃)、信号调理模块输出范围(0-10V)、PLC测量的过程值范围(0-32000),有了以上的范围我们就可以计算出实际测量的温度值了。
首先,假定实际温度为T(实数REAL),而PLC的实际测量值为AIW2(整数INT),根据公式可以计算得出T:
T
AIW2
T
AIW2100
100℃-0℃
32000-0简化后
32000
符号表
符号
地址
符号
地址
Analog_input
AIW2
Temp_R
VD512
Input_DI
VD500
Trunc_mid_DI
VD516
Input_R
VD504
Temp_INT
VW520
Mul_mid_R
VD508
网络1:
首先,我们需要将AIW2(整数INT)转换成实数VD504。
方法就是先将INT转换成DINT,然后将DINT转换成REAL。
网络2:
将VD504与PT100的量程范围(100.0-0.0)相乘,得到的结果赋值给VD508。
网络3:
将VD508除以PLC的过程值范围(32000.0-0.0),得到的结果VD512就是实际的实数(REAL)温度值。
网络4:
如果,我们需要的是整数(INT)温度值VW520,那么将实数(REAL)温度值VD512取整变成双整数(DINT)VD516后,再将双整数(DINT)VD516变成整数(INT)VW520,即可得到整数(INT)温度值VW520。
程序下载完成后,将转换开关SA81打到MAN位置,然后按下按钮SB81启动加热器。
这时,在程序监控状态下,观察VD512或VW520的值逐渐增加;将转换开关SA81打到STOP位置,停止加热器后,观察VD512或VW520值的逐渐减少。
四、注意事项
1.加热器的开启必须在需要调试程序时进行。
2.加热器的开启不要超过3分钟,加热温度不要超过50℃。
五、预习思考题
1.试考虑如何通过整数的计算方式直接得到整数(INT)温度值VW520?
实验七加料加热检测实验
一、实验目的
1.通过对加料加热检测程序的编制,掌握PLC中复杂逻辑判断的知识。
2.通过实验进一步了解梯形图程序的特点和方式方法。
二、原理说明
如果料筒内有物料时,我们需要自动启动加热器,并且要求启动30秒停止30秒,当温度达到40℃时,自动停止加热器。
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