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1、电气控制与PLC实训指导书电气控制与PLC课程实训指导书泸州职业技术学院机电工程系组编2004 年 7 月泸州职业技术学院 机电工程系 6学生实训守则1. 严格遵守实训实训室各项规章制度，服从实训实训指导教师和管理人员的指导与管理。2. 认真预习实训实训教材和指导书，明确实训实训目的、内容和步骤，理解实训实训原理，了解仪器设备操作规程和所用物品特性，认真做好一切准备工作。3. 不迟到、不旷课，不把与实训实训无关的东西带入实训实训室，不动用与本实训实训无关的设备。4. 保持实训实训室安静、整洁。不大声喧哗，不相互嬉闹，不随地吐痰，不乱扔杂物，不随意窜岗，不做与实训实训无关的事情。5. 严格遵守操
2、作规程。经指导教师允许，方可开始实训实训，仪器设备发生故障，应立即报告指导教师。6. 注意实训实训安全。按规定穿戴好防护用品，防止发生意外，一旦发生意外事件，应立即报告指导教师，服从指导教师的指挥。7. 爱护实训实训仪器设备。损坏、丢失仪器设备应书面向指导教师说明情况，听候指导教师处理。8. 树立良好学风。认真听讲，积极思维，细致观察，精益求精，仔细操作，真实完整记录实训实训数据。9. 实训实训完毕，应关闭相关水源、电源和气源；应认真清理实训实训器材，将仪器设备恢复原状；听从安排，认真做好清洁卫生工作。10. 认真总结实训实训情况，独立完成实训实训报告，并按时送交指导教师批阅。电气控制实训室、
3、PLC实训室实训要求1元件摆放时按照一定次序集中摆放，并且元器件之间留有适当间隔。另外元件的布置讲究美观、对称，并遵循便于操作、观察、测量、分析等原则。2导线采用单股硬导线。布线时应讲究横平竖直，避免交叉连接，并且考虑用线最少、最短。3接线要紧固，不能有裸体的线头在外。4故障检查一定要在断电情况下进行，必须通电检查的则注意安全问题。5故障检查依照先主电路，后控制电路的顺序。例如：若是通电后电动机不转情况，则先检查电源电路，如熔断器是否熔断；然后查看接线是否有脱线、松动等现象。最后检查控制电路连接，可用电压测量法，也可用电阻测量法来寻找故障点。6操作过程严格遵守实训规则，注意安全问题。泸州职业技
4、术学院2004年7月目 录实训一 三相异步电动机点动、连续运行控制5实训二 三相异步电动机可逆运行控制实训7实训三 三相异步电动机星三角降压起动控制9实训四 三相异步电动机能耗制动控制实训11实训五 CA6140车床电气控制检修实训13实训六 M7120型平面磨床的电气控制检修实训14实训七 Z3040摇臂钻床电气控制检修实训15实训八 X62W型万能铣床的电气控制检修实训16实训九 T68卧式镗床电气控制检修实训17实训十： FPwinPLC编程软件练习及在线调试18实训十一：交通灯控制20实训十二：自动线的控制23实训十三：电梯控制25实训十四 PLC控制数控车床液压系统27实训十五 PL
5、C控制步进电机驱动系统31实训一 三相异步电动机点动、连续运行控制一、实训目的1学会安装用按钮和接触器控制的电机单向运转电路，能正确布线，并能排除简易故障。2熟悉交流接触器、热继电器、按钮等电器元件的使用方法，理解它们在控制电路中的作用。3掌握三相异步电动机起动、停止的工作原理、接线方法。4掌握“自锁”的设计方法和作用。二、实训内容三相异步电动机点动、单向连续运行控制三、实训仪器和设备电动机、交流接触器、热继电器、熔断器、控制按钮、导线、万用表、电工工具及导线。四、实训步骤 按图所示电路，清理并检测所需元件，用万用表欧姆档检查接触器、按钮的常开、常闭触头是否闭合或断开；用手动接触器、按钮的可动
6、部件，察看是否灵活。然后按照工艺完成安装接线。图1-1 电动机点动、连续运行控制电路1自己检查线路无误后，请老师认可，然后通电试验。2操作起动按钮和停止按钮观察电动机的运行情况。如发现故障应立即断开电源，分析原因，排除故障后再送电实训。3观察FR动作对线路的影响（可手动断开触点试验）。4在已安装完工经检查合格的电路上，人为设置故障，通电运行，观察故障现象。注：触点开路故障可在触点间塞入纸屑隔离。五、思考题1根据给定的电动机铭牌参数，如何选择接触器、热继电器、熔断器等低压电器的类型？2三相异步电动机点动、连动控制有何不同？什么是“自锁”？3在实训中，一接通电源，未按起动按钮电动机立即起动旋转，是
7、何原因？按下停止按钮，电动机不能停车又是何原因？4若电动机不能实现连续运行，可能的故障是什么？5若自锁常开触头错接成常闭触头，会发生怎样的现象？6线路中已用了热继电器，为什么还要装熔断器？是否重复？实训二 三相异步电动机可逆运行控制实训一、实训目的1.牢固掌握三相笼型异步电动机正反转控制电路的工作原理及正确的接线方法。2.掌握三联按钮的使用和正确接线方法。3.学会正反转电路的故障分析及排除故障的方法。二、 实训线路图2-1 三相异步电动机正反转控制线路三、 实训设备及电器元件1. 三相笼型异步电动机 JO2-12-4 0.8kW 1台2. 三相胶盖闸刀开关 HK2-3 15A 1个3. 交流接
8、触器 CJ10-10 380V 1只4. 三联按钮 LA4-3H 1只5. 熔断器 RL1-15 5A 2只6. 热继电器 JR0-20/3 2.4A 1只7. 行程开关 JLXK1-111 2只 8. 电工工具及导线四、实训步骤1. 检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。2. 按图2-1接线，应先接主电路，然后再接控制电路。注意接线工艺，确认无误后，请指导教师检查后通电实训。3. 分别按下按钮SB2、SB3，观察电机的正反转运行，同时按下SB2和SB3，观察电机运行情况。4. 按图3-20接线，按下按钮SB2或SB3，观察电机运行情况，并手动压下（模拟运行到位）行程开关SQ2或SQ1，再
9、观察自动循环运行情况。5. 实训中出现不正常时，应断开电源，分析故障，如一切正常，可请指导老师认为地制造一些故障，由同学分析排除。五、 思考题1. 按下SB2（或SB3）电机正常运行后，很轻地按一下SB3（或SB2）看电机运转状态有什么变化？电路中会发生什么现象？为什么？2. 实训中如发现按下正（或反）转按钮，电机旋转方向不变， 分 析 故障原因。3. 画出实训中故障现象的原理图，并分析故障原因及排除方法。4. 若运行过程中主电路有一相熔断器熔断，可能会发生什么情况？35泸州职业技术学院 机电工程系实训三 三相异步电动机星三角降压起动控制一、实训目的1.了解空气阻尼式时间继电器的结构，工作原理
10、及使用方法。2. 掌握异步电动机星三角降压起动控制电路的工作原理及接线方法。3.熟悉这种电路的故障分析与排除方法。二、 实训线路图3-1 三相异步电动机星形三角形控制线路三、实训设备及电器元件1.三相笼型异步电动机 JO2-12-4 0.8KW 1台2. 三相胶盖闸刀开关 HK2-3 15A 1个3. 交流接触器 CJ10-10 380V 3只4. 时间继电器 JS7-1A 380V 1只5. 控制按钮 LA4-2H 1只6. 熔断器 RL1-15 5A 2只7. 热继电器 JR0-20/3 2.4A 1只8. 电工工具及导线四、 实训步骤1. 检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。2.
11、按电气原理图接线，先接主电路，然后接控制电路。3. 自己检查接线是否正确，尤其是注意延时通断的触点是否正确，延时长短是否合理，确认无误后，请指导老师检查后合闸通电实训。4. 操作起动和停止按钮观察电动机起动情况。5. 调节时间继电器的延时，观察时间继电器动作时间对电动机的起动过程的影响。五、思考题1. 时间继电器通电延时常开与常闭触点接错，电路工作状态怎样？2. 设计一个用断电延时继电器控制的星形三角形降压起动控制电路。3. 若在实训中发生故障时，如何分析故障原因并排除故障？实训四 三相异步电动机能耗制动控制实训一、 实训目的1. 熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制
12、线路中的作用。 2. 熟悉三相异步电动机能耗制动控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 二、 实训线路图4-1 三相异步电动机能耗制动控制线路三、 实训设备及电器元件1. 万用表、异步电动机。 2. 交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、二极管、时间继电器。 3. 导线若干。 四、实训步骤1. 主电路连接。 2. 控制电路的连接。3. 检查电路连接是否正确。4. 电路连接正确，进行通电试车，看电动机能否正常工作。5. 若出现故障必须断电检修，再检查，再通电，直到试车成功。 6. 操作起动、停止按钮，观察电动机的运行情况。 五、思考题1. 画出实训中故障现象的原理图，并分析故
13、障原因及排除方法。2. 若运行过程中主电路有一相熔断器熔断，可能会发生什么情况？实训五 CA6140车床电气控制检修实训一、实训目的1. 掌握分析电路的方法和能力。2. 掌握机床的故障排除方法。二、 实训线路图5-1 CA6140卧式车床电气控制线路图三、实训设备及电器元件机床电气控制装置一套；电动机3台，连接线若干，万用表1只，试电笔1支。四、 实训步骤1. 根据原理图在装置中找到对应元件，弄清接线关系。2. 按要求按入电源联接线。3. 在老师检查无误后，将电源送入试验装置，投入装置电源开关。4. 按要求进行试验5. 按设备工作过程进行正常工作过程试验；6. 老师设故障后，学生进行排除故障试
14、验；五、思考题如何快捷地分析处理设备故障？实训六 M7120型平面磨床的电气控制检修实训一、实训目的1. 掌握分析电路的方法和能力。2. 掌握机床的故障排除方法。二、 实训线路图6-1 M7120型平面磨床电气控制原理图三、实训设备及电器元件机床电气控制装置一套；电动机4台，连接线若干，万用表1只，试电笔1支。四、 实训步骤1. 根据原理图在装置中找到对应元件，弄清接线关系。2. 按要求按入电源联接线。3. 在老师检查无误后，将电源送入试验装置，投入装置电源开关。4. 按要求进行试验5. 按设备工作过程进行正常工作过程试验；老师设故障后，学生进行排除故障试验。五、思考题如何快捷地分析处理设备故
15、障？实训七 Z3040摇臂钻床电气控制检修实训一、实训目的1. 掌握分析电路的方法和能力。2. 掌握机床的故障排除方法。二、 实训线路图7-1 Z35摇臂钻床电气控制线路图三、实训设备及电器元件 机床电气控制装置一套；电动机4台，连接线若干，万用表1只，试电笔1支。四、 实训步骤1. 根据原理图在装置中找到对应元件，弄清接线关系。2. 按要求按入电源联接线。3. 在老师检查无误后，将电源送入试验装置，投入装置电源开关。4. 按要求进行试验5. 按设备工作过程进行正常工作过程试验；6. 老师设故障后，学生进行排除故障试验。五、思考题如何快捷地分析处理设备故障？实训八 X62W型万能铣床的电气控制
16、检修实训一、实训目的1. 掌握分析电路的方法和能力。2. 掌握机床的故障排除方法。二、 实训线路图8-1 X62W万能铣床电气控制线路图三、实训设备及电器元件机床电气控制装置一套；电动机3台，连接线若干，万用表1只，试电笔1支。四、 实训步骤1. 根据原理图在装置中找到对应元件，弄清接线关系。2. 按要求按入电源联接线。3. 在老师检查无误后，将电源送入试验装置，投入装置电源开关。4. 按要求进行试验5. 按设备工作过程进行正常工作过程试验；6. 老师设故障后，学生进行排除故障试验；五、思考题如何快捷地分析处理设备故障？实训九 T68卧式镗床电气控制检修实训一、实训目的1. 掌握分析电路的方法
17、和能力。2. 掌握机床的故障排除方法。二、 实训线路图9-1 T68卧式镗床电气控制线路图三、实训设备及电器元件机床电气控制装置一套；电动机2台，连接线若干，万用表1只，试电笔1支。四、 实训步骤1. 根据原理图在装置中找到对应元件，弄清接线关系。2. 按要求按入电源联接线。3. 在老师检查无误后，将电源送入试验装置，投入装置电源开关。4. 按要求进行试验5. 按设备工作过程进行正常工作过程试验；6. 老师设故障后，学生进行排除故障试验；五、思考题如何快捷地分析处理设备故障？实训十： FPwinPLC编程软件练习及在线调试一、实训目的：1. 复习诺依曼计算机模型；2. 复习巩固PLC工作原理，
18、PLC的各部构成及作用，初步掌握PLC的接线方法；3. 熟悉FPWIN-GR编程软件介面及梯形图编程指令的应用；4. 练习并巩固FP1常用指令及其功能。二、实训设备：1. KBDC-13B型 PLC实训台；2. 台式计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）；三、实训内容：1. 认真阅读 D:机电04级PLC实训松下PLC编程实例图解PLC控制系统PLC工作原理 ；对照实物，认识典型PLC构成，画PLC的构成框图，说明各部功能及操作；2. 打开FPWIN-GR程序，熟悉梯形图编程指令，作梯形图指令输入练习；将“八段译码”的指令表程序用FPWin GR将其输入成梯形图程序；并存盘；3. 指令练习：
19、（参考 D:机电04级PLC实训 松下PLC编程手册 ，练习结果应存盘）基本指令练习：教科书P68-76： 基本指令； 教科书P77-79 ：定时器TM、计时器 CT指令； 重点理解如下指令：教科书P71：ANS/ ORS指令教科书P76：定时器指令-TMR/TMX/TMY ；教科书P77：计时器指令CT； 例6-15 ；教科书P74：上升沿/下降沿微分指令DF，例题6-10：教科书P81：主控继电器指令- MC/MCE ；4. 练习将教科书P99：延时接通电路，延时断开电路，长时间延时电路等基本控制功能编制成梯形图程序； 5. 练习PLC控制的基础功能梯形图程序：参见 D:机电04级PLC实
20、训松下PLC编程实例图解PLC控制系统 PLC控制基础功能的梯形图程序；练习将其中的通用基础性控制程序编辑成梯形图。实训十一：交通灯控制一、实训目的： 用PLC构成交通灯控制系统。二、实训设备：1. KBDC-13B型 PLC实训台；2. 交通灯控制实训板；3. 连接导线一套；4. 计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）。三、实训内容控制要求 ：1. 交通信号灯系统由一启动开关SB1控制，此开关接通时，信号灯系统开始运行；当该开关断开时，所有的信号灯均熄灭；2. 南北方向绿灯与东西方向绿灯不能同时亮，一旦出现此情况应关闭信号灯系统；并发出报警信号；3. 南北红灯亮维持30秒，此时东西方向绿灯
21、也亮并维持25秒，然后进入闪烁3秒，东西方向黄灯点亮维持2秒，然后黄灯熄灭；接着东西方向红灯点亮；同时，南北方向红灯熄灭，绿灯点亮；4. 东西方向红灯点亮维持30秒，南北绿灯点亮维持25秒，然后闪烁3秒后熄灭，黄灯点亮2秒后熄灭；这时南北红灯点亮，东西绿灯点亮；5. 以上南北、东西交通信号灯周而复始的交替工作状态，指挥着十字路口的交通；（1）画出东西、南北方向交通灯的时序图，以作编程时参考；（2）画出系统的电气原理图、控制流程图；（3）对I/O进行分配，并标注在电气原理图上。输入：SB1(启动开关) : X0输出：故障警告灯： Y6南方向/北方向绿灯：Y5南方向/北方向黄灯：Y4南方向/北方向
22、红灯：Y3东方向/西方向绿灯：Y2东方向/西方向黄灯：Y1东方向/西方向红灯：Y0（5）参考松下PLC控制编程实例中的 11A -11B的指令表程序，编制梯形图程序；（6）对所编制的梯形图作注释；对于理解PLC指令及梯形图编程有困难的同学，可以首先参考下页根据三菱PLC编制的梯形图交通信号灯控制梯形图程序，进行解剖分析，学习他人对指令的使用方法及经验，逐步掌握PLC的编程技巧；（7）调试并运行程序。四、实训报告下列交通信号灯控制梯形图程序系根据三菱PLC编制，供参考。实训十二：自动线的控制一、实训目的：用PLC构成自动送料装车系统。二、实训设备：1. KBDC-13B型 PLC实训台；2. 自
23、动送料装车系统实训板；3. 连接导线一套；4. 计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）三、实训内容（1）控制要求及I/O分配参见上图，图中并示出了工作流程。 （2）编制梯形图程序对于理解PLC指令及梯形图编程有困难的同学，可以首先参考 D:机电04级PLC实训松下PLC编程实例文件夹中的指令表程序，将指令表程序逐一输入转换成梯形图程序，然后根据所学知识，对梯形图进行解剖分析，学习他人对指令的使用方法及经验，逐步掌握PLC的编程技巧；（3）调试并运行程序四、实训报告实训十三：电梯控制一、实训目的1. 学习PLC真值表程序设计方法。2. 掌握PLC基本逻辑指令。二、实训步骤1. 三菱FX0N-4
24、0MR可编程控制器一套。2. 编程器一套。三、实训内容控制要求1：基本控制当轿箱停于某一层时，任意一层有呼梯信号，轿箱即响应。上升或下降至该呼梯信号层停下。当轿箱停于一层，二、三、四层均有人呼梯时，轿箱上升至二层暂停，而后继续上升至三层暂停，再继续上升至四层停止。当轿箱停于四层，一、二、三层均呼梯，轿箱下降在三、二层暂停后下降至一层停止。在轿箱上升或下降的途中，任何反方向的呼梯信号均无效。运行显示四层三层二层一层外呼开关4 3 3 2 2 1 图13-1 电梯控制模型示意图轿箱在楼梯间运行超过12s，电梯停止运行。楼层显示灯表征该楼层有信号请求，灯灭表征该楼层请求信号消失。参考梯形图如图所示。
25、亮 表示电梯在上升 亮 表示电梯在下降I/O分配 输入 外呼梯按钮四层： PB4X0 三层： PB3 X1 二层： PB2 X2 一层： PB1X3 平层信号 四层：LS4X4 三层：LS3 X5二层：LS2X6一层：LS1X7输出上升Y5 下降Y0一层指示灯Y1二层指示灯Y2三层指示灯Y3四层指示灯Y4提示：平层信号可以理解为轿箱运行通道的位置开关。例如轿箱在二层时，对应位置开关LS2应处于接通状态。当轿箱刚一开始向上或向下运行时LS2自动断开。调试程序时要注意对X4X7的操作，以便正确模拟轿箱运行情况。控制要求2：根据你的实践，设计四层载人电梯的实用控制系统梯形图。设计中所需要的输入、输出
26、信号自拟，并列表说明（如内呼梯信号、开门限位、轿箱门输出、记忆响应、超时报警等等）。四、实训步骤：1. 设计I/O口。2. 用真值表法设计出电梯控制的梯形图。3. 写出指令表。4. 用编程器输入指令。5. 调试运行。五、思考题：1、梯形图正确、指令正确但调试运行不成功，怎么处理？。实训十四 PLC控制数控车床液压系统一、实训目的1. 熟悉数控车床的液压控制系统原理。2. 掌握数控车床液压卡盘夹紧、松开、刀架转位、刀架夹紧、松开、套筒伸出缩回的动作过程。3. 掌握用PLC编程控制数控车床液压系统的方法和步骤。4. 掌握松下FP1 PLC与液压系统中电磁阀的连接方法。5. 学会数控车床液压系统控制
27、电路的故障分析及排除故障的方法。二、实训线路实训线路：图14-1 数控车床液压系统原理图14-2：PLC外部接线图图14-3：PLC梯形图三、实训设备及电器元件1. 数控车床液压系统 1台2. 松下 FP1 可编程控制器 1台3. 电脑或松下手持式编程器 1台4. 钮子开关、熔断器等 5. 电工工具、传输电缆及导线四、实训步骤1. 按数控车床液压系统原理图，设计出PLC梯形图。2. 将电脑或手持式编程器与PLC连接，进行PLC程序传输。3. 按PLC接线图接线，应先接主电路，然后再接控制电路。确认无误后，请指导教师检查后通电实训。分别按下按钮夹紧、松开，观察数控车床液压卡盘的夹紧、松开动作，按
28、下刀架转位开关观察刀架转位的运行情况，按下刀架刀盘夹紧、松开按钮观察刀架刀盘的运行情况、按下尾座套筒伸出、退回开关，观察套筒的运行情况。五、思考题1. 按下卡盘夹紧、松开按钮后，数控车床液压卡盘有什么变化？PLC的输入、输出电路会发生什么现象？2. 按下刀架转位按钮后，数控车床刀架有什么变化？PLC的输入、输出电路又有什么现象？3. 按下刀架刀盘的夹紧、松开按钮后，数控车床刀架刀盘有什么变化？PLC的输入、输出电路有什么现象？4. 按下套筒伸出、退回按钮后，数控车床尾座套筒有什么变化？PLC的输入、输出电路有什么现象？5. 数控车床液压卡盘的高压夹紧与低压夹紧控制是由哪个电磁阀控制的？PLC怎
29、样进行高、低压的转换。实训十五 PLC控制步进电机驱动系统一、实训目的1. 步进电机是一种常用的执行元件，它可将电脉冲信号转换为角位移。因此，步进电机具有能精确位移、精确定位无累积误差等特点。从而广泛地用于数字定位控制中。 2. 熟悉步进电机驱动控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 3. 熟悉FPWIN位控指令及位控指令各参数的意义、能熟练地设置步进电机的最低频率、加减速时间、最高频率以及输出脉冲数。4. 熟练掌握用FPWIN位控指令控制步进电机驱动系统的编程方法、下载PLC程序的方法和各自的接线方法。二、实训线路实训线路步进电机步进电机驱动器松下FP0 可编程控制器图15-1
30、 PLC控制步进电机驱动系统原理框图图15-2：PLC与步进电机接线图图15-3：PLC控制步进电机梯形图三、实训设备及电器元件1. 松下FP1系列可编程控制器、电脑或松下手持式编程器。 2. 步进电机、步进电机驱动器。 3. 传输电缆、钮子开关、保险、导线若干。 四、实训步骤1. 画出PLC与步进电机驱动系统的控制原理框图，绘制相应的电气接线图。 2. 编制PLC控制程序梯形图。3. PLC与步进电机驱动器的连接、步进电机驱动器与步进电机的连接。 4. PLC的控制开关电路的连接。5. PLC与电脑连接或与松下手持式编程器的连接，传入PLC程序6. 检查各电路连接是否正确。7. 电路连接正确，进行通电试车，看步进电机能否正常工作。8. 若出现故障必须断电检修，再检查，再通电，直到试车成功。 9. 操作正、反向启动；正、反向手动等按钮，观察步进电机的运行情况。 五、 思考题1.按下“正向启动”按钮后步进电机有什么变化？PLC输入、输出电路会发生什么现象？2.当运行到行程终点压下“行程终点”开关后步进电机有什么变化？PLC输入、输出电路会发生什么现象？3.当返回到工作原点位置，压下“工作原点”开关时，步进电机又有什么变化？PLC输入、输出电路会发生什么现象？4.当分别按下“手动正向”和“手动反向”按钮时，步进电机有什么变化？PLC输入、输出电路会发生什么现象？
