《电气控制与PLC》实训指导书

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1、电气控制与PLC实训指导书第一部分 继电器接触器控制实训一 工作台自动往复控制一、实训目的1、掌握实现三相异步电动机限位控制的方法。2、熟悉常见低压电器。3、培养电气线路安装操作能力二、实训设备和元器件1、电动机控制线路接线模拟板1块；2、常用电工工具套；3、试车用三相异步电动机 50w左右、380v1台；4、V1。mm导线（BVR0.75 mm2 ）若干。三、实训电路控制原理1、限位控制线路限位控制线路如图所示。图中SQ为行程开关，又称限位开关，它装在预定的位置上，当运动部件移动到此位置时,装在部件上的撞块压下行程开关，使其常闭触头断开,控制回路被切断，电动机停止转动。2、自动循环控制线路工

2、作台前进-后退自动循环控制线路如图所示.线路的动作原理如下：按下SB2,接触器KM1线圈通电，主触头闭合，电动机M正转，工作台向前运动。当工作台前进到一定位置时，固定在工作台上的撞块压动行程开关S1（固定在床身上)，其常闭触头打开，断开KM1的控制回路，同时SQ的常开触头闭合，使KM2的线圈回路通电，KM2的主触头闭合，M因电源相序改变而变为反转，于是拖动工作台向后运动。在运动过程中,撞块使 SQ复位.当工作台向后运动到一定位置时，撞块又使行程开关Q2动作，断开M2线圈回路，接通K1线圈回路,电动机又从反转变为正转。工作台就这样往复循环工作。按下S，KM或K接触器断电释放，电动机停止转动，工作

3、台停止。SQ3和SQ起极限保护作用。四、 实训操作内容及要求1、在电动机控制线路安装模拟板上安装限位控制、工作台自动循环控制线路。安装时要注意文明安全操作，保护好电器，接点要安装牢靠，接触良好。2、每安装一个线路，经检查无误后,接入三相异步电动机,通电试运转。仔细观察电器及电动机动作、运转情况,掌握正确的操作方法.五、 实训报告与考核要求(一)实训报告、画出限位控制和工作台自动循环控制线路,并分析线路工作原理.、设计一个带点动的限位控制电路。（二）考核要求、在规定时间内正确安装线路，且试运转成功，操作方法正确.2、安装工艺达到基本要求，线头长短适当,接点牢靠,接触良好。3、文明安全操作，没有电

4、器损坏及安全事故.实训二 三相异步电动机Y减压起动控制一、实训目的1、掌握实现三相异步电动机限位控制的方法。2、熟悉常见低压电器。3、培养电气线路安装操作能力.二、实训设备和元器件1、电动机控制线路接线模拟板1块;2、常用电工工具1套;3、试车用三相异步电动机3左右、30v1台；、BV7.0mm2，BVR75 mm2导线若干。三、实训电路控制原理 电动机Y减压起动控制方法只适用于正常工作时定子绕组为三角形（）联结的电动机。这种方法既简单又经济，使用较为普遍,但其起动转距只有全压起动时的1/3，因此,只适用于空载或轻载起动。利用时间继电器可以实现Y减压起动的自动控制,典型线路如图所示，动作原理分

5、析略。四、实训操作内容及要求1、在电动机控制线路接线练习板上安装手动控制Y减压起动线路和自动控制-减压起动线路中的任意一个。安装时注意文明安全操作，接点要牢靠，接触要良好。2、安装完线路,检查无误后,接入三相异步电动机，通电试操作。接入点动机前,要用万用表区分好电动机的三个定子绕组,同时要认真观察电动机及电器的运转及动作情况。五、实训报告与考核要求（一）实训报告1、画出手动控制Y减压起动和自动控制Y减压起动的线路,并分析后者的动作原理。、自动控制Y减压起动电动机线路是否可以设计成其他形式，试设计一种。(二）考核要求1、在规定的时间内完成安装任务,且试运转成功，操作方法正确.、安装工艺达到基本要

6、求，线头长短适当,接点牢靠，接触良好。3、文明安全操作,没有损坏电器及违反安全规程。二、PLC部分本实训仅给出PLC控制题目及要求,由实训者自行设计LC外部接线和应用程序，并反复进行程序的输入、修改、调试,直至得出正确的运行结果，意在提高创新和独立思考能力及综合素质。题目一、 工作台自动循环控制1。 实训目的（1）掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。（2)利用符号表对POU(700的三种程序组织单位指主程序、子程序和中断程序)进行赋值。（3)掌握应用软件的编程方法。（4）掌握程序注释的方法。2。 实训内容及要求(）设计工作台自动循环的PLC控制电路。(2)连接PL外部电路(使用

7、通用器件板开关元器件）。(）输入梯形图程序。（4）建立符号表，对POU赋值。图 工作台自动循环（）为程序注释。I分配、符号表及注释参考： I。0 B1 正向起动按钮 I0。5 SQ3 前进位置检测 .1 S 反向起动按钮 6 S4 前进位置保护 I0. S3 停止开关 Q0。0 KM 正转接触器 I。3 SQ1 起始位置检测 Q1 K2 反转接触器 I0。4 SQ2 起始位置保护(6)编辑、编译及下载用户程序；(）动态调试和运行用户程序，显示运行结果。注意：程序上、下载时，必须给PC上电，并将PU置于TOP状态。3 实训设备（1）计算机（编程器)1台； （2）实验装置（含S7-2024点CPU

8、)1台； (3）实训板1块;（4）连接导线若干。4。实训内容与要求（1）画出LC外部(输入、输出）电路，并连接外部导线；(2）首先接通个人计算机（编程器）电源,然后，接通可编程控制器（)电源；(3）编程及调试运行。设计P控制工作台自动循环的梯形图程序;选择U的工作方式（RUN或STO)输入梯形图程序；建立符号表；为程序添加注释;程序的编译、下载;程序的调试和运行。5 实训报告内容（1）根据控制要求,画出程序流程框图;()总结建立符号表的优点;()详细记录、分析程序下载过程及运行时出现的问题.6. 思考练习 利用工程环境的条件,按本题的要求,实现对小功率单相交流异步电动机（M）的驱动,同时增加运

9、行指示功能,画出控制原理图.题目二智力竞赛抢答器1 实训目的(1)掌握PLC外部输入、输出电路的设计和连接方法；(）掌握应用软件的编程方法;（3）掌握应用符号地址编程的方法。2 智力竞赛抢答器的要求利用LC控制系统设计1个4组的智力竞赛抢答器。 3。抢答器的控制要求（1)在主持人侧,设置抢答指示电路和启动、复位按钮。选手侧各设置个抢答按钮。(2)主持人按动启动按钮，可以进行一次抢答,黄色发光二极管作允许抢答指示.（3)竟猜者抢答主持人所提的问题时，按动各自的抢答按钮.（4）收到第1个抢答信号后,主持人侧红色发光二极管作抢答指示，数码管显示抢先1组的组别，主持人按下复位按钮,指示灯和数码管熄灭。

10、4 实训设备(）计算机(编程器）1台；(2)实训装置（含S700 24点CPU）1台; (3）实验板1块； 图2抢答器实验板 5. 实训内容及要求（1）设计PL外部电路;（2）使用通用器件板开关元器件和实验板连接LC外部电路，采用符号地址、应用七段码指令编写用户程序;（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；(）运行用户程序,观察程序运行结果。 思考练习（）指出影响系统响应速度的因素。(2）利用U214 PL制成的抢答器,最多为几组?试设计最多组时LC的外部电路。题目三 电动机Y-起动1实训目的 （1）用LC控制电动机起动电路；(2)通过实训，提高分析、解决问题的能力。2.实训设备（）计算机

11、(编程器）台;(2）实训装置(含S 24点CPU）1台; （）电动机Y起动实验模板1块;(4）连接导线若干。 3。 电动机Y起动要求图 (）电动机能实现正、反向Y-启动。（2)电气操作流程说明：按动正向启动按钮B2,M1和KM闭合（Y型起动）， 经3秒后KM4断开,KM3闭合，实现正向型运行;按动反向启动按钮SB3,KM2和KM4闭合（型起动），经3秒后K断开，KM3闭合，实现正向型运行，按停车按钮B,电动机M停止运行。4 实训内容及要求(1）根据电动机Y起动要求,设计PLC外部电路(配合通用器件板开关元器件）；（2）连接PLC外部(输入、输出）电路,编写用户程序;（3）输入、编辑、编译、下载

12、、调试用户程序；（)运行用户程序，观察程序运行结果。5。 思考练习（1）若电动机M直接由正向运行转入反向运行（不用停车按钮），程序如何改动？（2)结合实训过程和结果写出实训报告。题目四 自动送料装车系统1.实训目的：（1）了解工业生产过程中PLC控制方法;（2）学会熟练使用PL解决生产实际问题。2.实训设备（）计算机(编程器）台；(2)实训装置（含S7200 24点CPU）1台；(3）自动送料装车系统实训模板1块；(4）连接导线若干. 。 自动送料装车系统的控制要求 初始状态：绿灯（L)亮,红灯（）灭，表示 图4自动装车模拟控制板允许汽车开进装料,此时,进料阀门（1)，料斗阀门（k2），电动机

13、（，M，M3）皆为OF状态。 当汽车到来时,检测开关3接通(负载板上未设，可从通用器件板选取)，红色信号灯L亮,绿色L1灭，传送带驱动电动机M3运行；秒后,电动机M2运行；再经过2秒钟M1运行,依次顺序起动送料系统。 电动机M3运行后，进料阀门1打开料斗进料,料斗装满时，检测开关S11，进料阀门K1关闭（设料斗物料足够装满1车）；料斗出料阀门K2在1运行及料满（S11)后，打开放料，物料通过传送带的传送，装入汽车.当装满汽车后,称重开关S2动作，料斗出料阀门K2关闭，同时电动机3断电停止, 2秒后2停止，再过2秒M1停止，L1亮,L2灭，表示汽车可以开走。4 实训内容及要求（1）根据自动送料装

14、车系统的控制要求，设计LC外部电路，；（2）连接LC外部(输入、输出）电路(配合通用器件板开关元器件），编写用户程序；（）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；(4）运行用户程序，观察程序运行结果。5。 思考练习（1）在原控制要求的基础上,增加每日装车次数统计功能.（2)结合实训过程和结果写出实训报告。题目五 多种液体自动混合1。 实训目的（1)结合多种液体自动混合系统,应用C技术对化工生产过程实施控制;(2）学会熟练使用PLC解决生产实际问题。2。 实训设备（)计算机（编程器）1台；（2）实训装置（含S7-20 4点CP）1台；(）多种液体自动混合实验模板1块；（4）连接导线若干。. 液体自

15、动混合系统的控制要求()液体自动混合系统的初始状态： 图5 多种液体混合模拟控制板在初始状态，容器为空，电磁阀Y1,Y2,Y3，Y4 和搅拌机M以及加热元件均为FF, 液面传感器1,L2，L和温度检测均为FF。（2）液体混合操作过程:按动启动按钮，电磁阀Y闭合（Y1为ON），开始注入液体A,当液面高度达到L3时(L3为ON）关闭电磁阀Y（Y为F),液体A停止注入，同时，开启电磁阀门Y2(Y2为ON)注入液体， 当液面升至L2时（2为N）关闭电磁阀Y2(Y2为OFF)，液体B停止注入，同时,开启电磁阀3（Y为O），注入液体C ，当液面升至L1时(L1为ON） 关闭电磁阀3（为FF)，液体停止注入

16、，然后开启搅拌电动机M，搅拌10秒 停止搅拌 ,加热（启动电炉R） 当温度（检测器T动作）达到设定值时 停止加热（R为FF)，并放出混合液体（Y为ON),至液体高度降为L3后，再经5秒延时，液体可以全部放完 停止放出（Y为O)。液体混合过程结束。按动停止按钮，液体混合操作停止.4。 实训内容及要求（1)按液体混合要求，设计P外部电路(配合使用通用器件板开关元器件）;（）连接C外部（输入、输出)电路，编写用户程序;（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）运行用户程序，观察程序运行结果。5 思考练习（）分析程序运行结果。（)试编写出搅拌与加热同时进行的程序，要求加热与搅拌条件同时满足后顺

17、序向下执行，观测运行结果。（)简述液位传感器L1，L2，L3的工作原理及实验时的操作方法。(4)结合实训过程和结果写出实训报告。 题目六 循环显示电路1.实训目的（1)熟悉PLC循环程序的编程；(2）了解工业顺序控制的基本原理；（3）学会熟练使用PLC解决动态显示问题.2. 实训器材(）计算机（编程器）1台； 图120 循环显示模拟控制板（2）实训装置(含S7- 4点C)1台；(3)循环显示实验模板块;（4）连接导线若干。3。 循环显示要求 模板中心的黄灯L1亮 红灯L2、.3、。L、。L间隔05秒依次点亮。5秒 绿灯6、L7、L8、L9间隔5秒依次点亮。5秒 黄灯1熄灭。秒 L2、L3、L4

18、、5同时熄灭1秒 L、L7、L8、L9同时熄灭1.5秒 返回初始步，循环显示。 4 实训内容及要求（1）按循环显示实验模板的要求,设计PLC外部电路（配合使用通用器件板开关元器件）;（2）连接PL外部(输入、输出）电路，编写用户程序；（）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；(4)运行用户程序，观察程序运行结果。5. 思考练习（1)请重新设计1套循环显示程序流程，利用本控制模板，显示出不同的动态结果。（2）结合实训结果写出实训报告.题目七 水塔水位系统1. 实训目的（)利用P构成水塔水位(液位）控制系统；(）了解自动控制的工作原理及设备在日常生活中的应用。2. 水塔水位的控制要求（1)初始状态

19、：水箱没有水，液位开关S断开（4为OF）。（2）控制要求:本装置上电后，按动启动按钮,电动阀Y通电(为ON）水箱开始注水,水箱水位达到S高度后,液位开关S闭合(S4为N），水箱水位达到S高度(水满）时,液位开关S3闭合（3为）注水电动阀Y断电（Y为OFF），水箱停止注水.此后，随着水塔水泵抽水过程的进行,水箱液面逐渐降低，液位开关3（S3=OFF）复位，随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S时，液位开关S4复位(S4为OF） 电动阀Y再次通电(为N)水箱(自动)注水,水位达到S时再次停止注水。如此循环，使水箱水位保持在SS之间.当水箱水位高于S4液位,并且水塔水位低于水塔最

20、低允许液面开关S2时（液位开关S2为OF） 水泵电动机M开始运行,向水塔抽水.当液面达到最高液位开关S1时 水塔电机停止抽水（为OFF)；循环控制使得水塔水位自动保持在SS2之间变化。3. 实训设备（）计算机(编程器）1台;（2）实训装置（含S00 24点CPU）1台;(）水塔水位实验模板1块;（）连接导线若干。4. 实训内容及要求（1）按水塔水位的控制要求，设计PLC外部电路;（）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；图 水塔水位模拟控制板（3)输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）运行用户程序,观察程序运行结果。 5。 思考练习（1）联系抽水马桶与水塔水位系统，比较两者的工

21、作原理和控制过程的异同,进一步理解水位控制系统的工作原理及控制过程。（2)结合实训结果写出实训报告.题目八 电梯控制1. 实训目的(）掌握PL的基本指令、功能指令的综合应用。（)掌握PC与外围控制电路的实际接线方法.（3）掌握随机逻辑程序的设计方法。 2 实训器材（1）编程器1台（PC机)；（2)可编程序控制实验装置1台；(3)四层电梯自动控制演示板块；（4）连接导线若干.3 实训内容与步骤 电梯实验动作要求如下： 图1 电梯模拟控制板(1）电梯上行设计要求当电梯停于1楼（1F)或2F、3时,4楼呼叫，则上行到4楼碰行程开关后停止；电梯停于1F或2，F呼叫时,则上行,到3F行程开关控制停止；电

22、梯停于1，2F呼叫，则上行，到行程开关控制停止；电梯停于1F,F、3F同时呼叫,电梯上行到2F,停5秒,继续上行到4F停止;电梯停于1F，3F、4同时呼叫,电梯上行到3,停秒，继续上行到4F停止；电梯停于1F，2F、4F同时呼叫，电梯上行到2F，停5 秒,继续上行到F停止；电梯停于,、3F、4F同时呼叫，电梯上行到2F,停5秒,继续上行到3F,停5秒，继续上行到F停止；电梯停于2，3F、4F同时呼叫，电梯上行到3F停5秒,继续上行到4停止。(2）电梯下行设计要求电梯停于F或3F或2,1F呼叫，电梯下行到1F停止；电梯停于4F或3，2F呼叫，电梯下行到2F停止；电梯停于F，3F呼叫，电梯下行到3

23、F停止;电梯停于4，3F、2F同时呼叫，电梯下行到F，停秒，继续下行到停止;电梯停于4F,3F、F同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒，继续下行到1F停止;电梯停于4F，2F、同时呼叫，电梯下行到2，停5 秒，继续下行到1F停止;电梯停于4,3、2F1同时呼叫，电梯下行到3F，停5秒,继续下午到2F,停5秒,继续下行到1停止；（3)各楼层运行时间应在15秒以内,否则认为有故障；（4）电梯停于某一层,数码管应显示该层的楼层数；（5)电梯上、下行时，相应的标志灯亮。4.I/地址输入、输出地址分配参考：C进入RUN状态,电梯系统启动工作；PL输出QO。001 用于上行/下行指示和提升电机（M）正反转控制。Q0.2、Q03、04、Q0.分别显示电梯所在的层位置14.输入地址分配如图1.23所示。一层：SQ1(I0.0)二层：SQ2(I0.1)三层：SQ3(I0.2)四层：SQ4(I0.3)一层：SB8(I0.7)二层：SB6(I0.5)三层：SB4(I0.6)四层：SB2(I0.4)一层：SB7(I1.3)二层：SB5(I1.2)三层：SB3(I1.1)四层：SB1(I1.0) 图82 电梯输入地址分配参考5。 实验思考（）按照题目给出的条件要求,最少需要多少点的PLC ?(2）分析实训结果及本实训要求存在的主要问题。（3）根据实训结果写出实训报告。文中如有不足，请您指教！14 / 14