实训报告
电动机控制线路的连接
一、实训目的
1、了解交流接触器、热继电器、按钮的结构及其在控制电路中的应用。
2、识读简单控制线路图，并能分析其动作原理。
3、掌握控制线路图的装接方法。
二、实训器材
1、交流接触器、热继电器
2、常闭按钮、常开按钮
3、熔断器
4、电动机
5、导线
三.实训原理
电动机的全压起动
对于小容量电动机或变压器容量允许的情况下，电动机可采用全压直接起动。
四.实验内容与步骤
（一）、单向运行控制线路
1、点动控制线路
电动机的单向点动控制线路如图所示。当电动机需要单向点动控制时，先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB，接触器KM线圈获电吸合，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。当松开按钮SB时，接触器KM线圈断电释放，KM常开主触头断开，电动机M断电停转。
２、连动控制线路
单向连动运行控制线路电动机的单向连动控制线路如图所示。接上电源U、V、W，按下SB2，接触器KM获电闭合，KM常开闭合，电动机起启动，同时使与SB2并联的1常开闭合，这叫自锁开关。松开SB2，控制线路通过KM自锁开关使KM线圈仍保持获电吸合。如需电动机停机，只需按下SB1即可。机，只需按下SB1即可。
3、点动和连动混合控制线路
电动机点动和起动混合控制线路如图所示。先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB2，接触器KM线圈获电吸合并自锁，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。
若按下起动按钮SB3，接触器KM线圈获电吸合KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。由于起动按钮SB3的常闭辅助触头断开接触器KM的自锁回路，所以是点动控制。
4、正反转控制线路
正反转控制线路采用两个接触器，即正转的接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，KM2，接入电动机。而当W、V三对主触头接通时，三相电源相序按Ｕ、．
三相电源相序按W、V、U、接入电动机，电动机即反转。
线路要求接触器KM1和KM2不能同时通电，否则它们的主触头就会一起闭合，造
成U、W、两相短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互1副常闭辅助触头，以保证接触KM1和KM2的线圈不会同时通电。KM1和KM2的这2副常闭辅助触头在线路中所起的作用称为联锁作用，这2副常闭辅助触头叫做联锁触头。
正转控制时，按下按钮SB2，接触器KM1线圈获电吸合，KM1主触头闭合，电动机M起动正转，同时KM1的自锁触头闭合，联锁触头断开。
反转控制时，必须先按停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电释放，KM1触头复位，电动机断电；然后按下反转按钮SB3，接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触头闭合，电动机M起动反转，同时KM2自锁触头闭合，联锁触头断开。
这种线路的缺点是操作不方便，因为要改变电动机的方向，必须按停止按钮SB1，再按反向按钮SB3才能使电动机反转。
5、对主电路及控制电路进行检查。
6、经老师检查确认接线正确，然后才允许通电，观察实训结果。
日光灯控制线路的连接
一、实训目的
1、了解日光灯、开关，及其在控制电路中的应用。
2、识读简单日光灯控制线路图，并能分析其工作原理。
3、掌握开关控制线路图的装接方法。
二、实训器材
、一个日光灯、一个白炽灯1．
2、两个开关
3、一个插排
4、一个白炽灯座
5、导线若干
三.实训原理
日光灯接在220v的情况下，拉下开关会发出光线。
四.实验内容
（一）、一个开关控制一盏灯(原理图)
1、一个开关控制一盏灯。
日光灯控制线路如图所示。当日光灯希要控制时，先接上220V的交流电压，然后按合上左边开关按钮，这时日光灯就会亮，当右边合上的时候白炽灯亮。当松开按钮左边时，右边的白炽灯依然亮，两个开关都断开此时亮灯都不亮。此时插排的电压依然有。
五实训感想
过实践，深化了一些课本上的知识，获得了许多实践经验，另外也认识到了自己部分知识的缺乏和浅显，激励自己以后更好的学习，并把握好方向。信息时代，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。而且，现在严峻的就业形势让我认识到，只有不断增加自身能力，具有十分丰富的知识才能不会在将来的竞争中被淘汰。总而言之，这次实习锻炼了自己，为自己人生的道路上增添了不少新鲜的活力！我会一如既往，将自己的全部心血倾注于工作上。我们的工作需需要有积极的工作热情和踏实的工作作风。我将以这次培训为契机，找准自己前进的标杆，在工作中向智慧型发展，在业务上朝科研型努力。
过程控制工程实习报告 学院：机械与控制工程班级：自动化10-3班 学号： 姓名：傅 指导老师：周 日期：年月
目录 1 绪论 (2) 1.1 过程控制系统的概述 (2) 2 西门子PLC的介绍 (2) 2.1 S7-300PLC介绍 (2) 2.2 S7-3O0主要功能模块介绍 (2) 3 基于PLC的双容量水箱控制系统硬件组成 (3) 3.1硬件模块 (3) 3.2 双容量水箱控制系统实验装置 (4) 3.3双容量水箱对象组成 (4) 4 基于PLC的双容量水箱控制系统的编程设计 (5) 4.1 控制原理 (5) 4.2 STEP 7简介 (6) 4.3 SEP7硬件组态及参数设置 (6) 4.4 SETP7程序设计 (8) 5 控制系统程序编写及调试、运行 (8) 5.1 S7-300_PLC模拟量输入输出量程转换模块FC105简介 (8) 5.2 系统的I/O地址分配 (8) 5.3 双容量水箱控制系统程序 (9) 6 实习结语 (13)
1 绪论 1.1 过程控制系统的概述 过程控制是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。随着生产过程的连续化﹑大型化和不断强化, 随着对过程内在规律的进一步了解,以及仪表﹑计算机技术的不断发展, 生产过程控制技术近年来发展异常迅速.所谓生产过程自动化, 一般指工业生产中(如石油﹑化工﹑冶金﹑炼焦﹑造纸﹑建材﹑陶瓷及热力发电等)连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制.凡是采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数(如温度﹑压力﹑流量等)进行的自动控制统称为过程控制，随着科学技术的飞速前进，过程控制也在日新月异地发展。它不仅在传统的工业改造中，起到了提高质量，节约原材料和能源，减少环境污染等十分重要的作用。生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、减少成本、改善劳动条件、保证安全和提高劳动生产率重要手段，在社会生产的各个行业起着极其重要的作用。 2 西门子PLC的介绍 2.1 S7-300PLC介绍 S7-300是通用可编程控制器，它广泛地应用于自动化领域，涉及多个行业，可用于组建集中式或分布式结构的测控系统，重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台，性能优良，运行可靠。 S7-300PLC采用模块化结构，模块种类的品种繁多，功能齐全，应用范围十分广泛，可用于集中形式的扩展，也可用于带ET200M分布式结构的配置。S7系列PLC用DIN标准导轨安装，各模块用总线连接器连接在一起，系统配置灵活、维护简便、易扩展。CPU模块是PLC的核心，负责存储并执行用户程序，存取其他模块的数据，一般还具有某种类型的通信功能。信号模块用来传送数字量及模拟量信号，通信模块可提供PROFIBUS、以太网等通信连接形式。 2.2 S7-3O0主要功能模块介绍 1、导轨（Rail） S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线），西门子提供五种规格的导轨。 2、电源模块（PS） 将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种*正常：绿色LED灯亮 *过载：绿色LED灯闪
《电动机点动控制》 一、实训目的 通过本次的实训以提高同学们对具有过载保护的点动线路的理解和认识。通过实训以达到知识和技能相结合的目的；更好的完成学习任务。同时锻炼同学们的认知能力、技能水平；学会三相异步电动机具有过载保护的点动控制电路的操作和接线方法。通过实习理解电力拖动以及点动的概念。 二、实训内容 1、电动机的点动控制线路，具有过载保护的单相点动控制线路。详图如下： 2、线路分析 （1）SB为线路的控制按钮。 （2）工作原理： 合上开关QS 起动：按下SB→KM线圈获电— 停止：放开SB→KM线圈断电释放—
按下控制按钮SB，由于接在按钮SB下端的KM线圈通电，KM主触头闭合，电机开始运转；当放开控制按钮SB后，电机停转。这种线路叫做点动控制线路，由于线路中加装了热继电器，所以线路依然具有过载保护。同时还兼有欠电压、失电压、短路等保护特点。 三、实训准备 1、思想准备 这个线路由于是刚开始接触到实习，对电工接线知识还是很欠缺，可能在接线的过程中将某根导线接错，导致整个实习失败。对此我一定要在实习前细心的钻研图纸，认真的理解原理，虚心的向老师、同学请教，以确保此次实习圆满成功，达到规定的水平。 2、元器件准备 3、工具准备
4、材料准备 四、实训要求 1、正确度要求。 线路只能一次性完成，且100%正确，为总分的40%。一次上交检查不正确扣去40%总分的1/10,三次上交检查不正确，该项目记为0分，只要线路不正确，该模块总成绩记为0分，需要参与下次的有偿补考。 2、工艺要求 主线路用吕芯线，控制回路用铜芯线。导线的弯折度为90度，但不能借助其他工具进行加工，否则扣分。弯折点与接线柱的距离为2cm左右，不能过长或过短。主线路可以架空，但控制线路不能架空，并且相同走向的导线必须成一
实训一 三相异步电动机接触器点动控制 实训一 三相异步电动机接触器点动控制 一、训练目的 1．通过观察实物，熟悉按钮和接触器的结构和使用方法。 2．通过实践，掌握具有短路保护的点动控制电路安装接线与检测方法。 3．掌握使用万用表检查电路的方法。 三、电气原理 点动控制电路中，电动机的启动、停止，是通过手动按下或松开按钮来实现的，电动机的运行时间较短，无需过载保护装置。控制电路如图2-1所示，合上电源开关QS ，只要按下点动按钮SB ，使接触器KM 线圈得电吸合，KM 主触点闭合，电动机即可起动；当手松开按钮SB 时，KM 线圈失电，而使其主触点分开，切断电动机M 的电源，电动机即停止转动。 PE 为电动机保护接地线。 四、安装与接线 点动控制的各电器安装位置如图2-2所示。 图2-3为点动控制的电气接线图。 具体实施安装时，原理图、位置图、接线图应一并使用，相互参照。在通电试车前，应仔细检查各线端连 图1-2 图1-1 点动控制电气原理图
接是否正确、可靠，并用万用表的欧姆档检查控制回路是否短路或开路（按下起动控制按钮时，控制电路的两端电阻应为吸引线圈的直流电阻）、主电路有无开路或短路等。 图1-3 点动控制电路接线图
实训二 三相异步电机接触器自锁控制线路 在点动控制的电路中，要使电动机转动，就必须用手按住按钮不放，这不适合电动机长时间连续运行的控制场合，而必需具有接触器自锁的控制电路。 二、训练目的 1．通过实践训练，熟悉热继电器的结构、原理和使用方法。 2．通过实践训练，掌握具有过载保护的接触器自锁电路安装接线与检测。 3．进一步熟练万用表的使用。 三、电气原理 因电动机是连续工作，必须加装热继电器以实现过载保护，具有过载保护的自锁控制电路的电气原理如图2-1所示，它与点动控制电路的不同之处在于控制电路中增加了一个停止按钮SB1，在启动按钮的两端并联了一对接 触器的常开触头，增加了过载保护装置（热继电器FR ）。 电路的工作过程： 按下启动按钮SB2→接触器KM 线圈通电→KM （3-4）闭合自锁，同时KM 主触头闭合，电动机M 起动运行。 图2-1 自锁控制电气原理图
过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900３21 2015年１0月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些？在Ｓimｕlｉnｋ中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Siｍulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simuｌinｋ中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Sｉmulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Ｓimulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Ｓiｍｕlink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Ｓimｕlink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simuｌink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simuｌink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
电机实训报告 电机绕组的设计与实训 学院(系) 年级专业 学生姓名 指导教师 日期
电机设计与实训任务书学院: 自动化工程学院
目录 电机绕组的设计与实训................................. 错误!未定义书签。一实训目的.................................................. 错误!未定义书签。二异步电机的基础理论 ............................. 错误!未定义书签。 2.1三相异步电动机的结构 .................... 错误!未定义书签。 2.2三相交流电机旋转磁场的产生 (6) 2.3交流绕组的基本知识 (7) 三电机绕组的嵌线 (10) 3.1绕线工具 (10) 3.2绝缘材料与制作槽楔 (13) 3.3链式绕组嵌线 (14) 3.4同心式绕组嵌线 (15) 3.5交叉式绕组嵌线 (16) 四实训总结及心得体会 ............................. 错误!未定义书签。
一实训目的 1. 加深理解三相电动机的工作原理 2. 熟悉电动机的嵌线工艺、装配流程
二异步电机的基础理论 2.1三相异步电动机的结构 三相异步电动机的种类很多, 但各类三相异步电动机的基本结构是相同的, 它们都由定子和转子这两大基本部分组成, 在定子和转子之间具有一定的气隙。另外, 还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其它附件, 如下图示: 封闭式三相笼型异步电动机结构图 1—轴承; 2—前端盖; 3—转轴; 4—接线盒; 5—吊环; 6—定子铁心; 7—转子; 8—定子绕组; 9—机座; 10—后端盖; 11—风罩; 12—风扇 2.1.1定子部分
设计成绩 批阅教师 日期 实训报告 课程名称可编程控制器原理及应用 专业年级焊接1311 学号20 学生姓名张华荣 指引教师沈正彪 年12 月26日
实验一硬件组态 一、实验目 进一步学习SIMATIC S7使用-熟悉STEP7系统操作，掌握硬件组态。 二、实验设备 实验用S7-300 PLC系统，计算机若干，连接线若干，计算机有关组件若干。 三、实验内容与环节 1.实验内容 （1）练习在项目中插入站。 （2）硬件站组态。 （3）熟悉S7-300输入和输出模块。 2.实验环节 （1）双击桌面图标STEP7 ，打开SIMATIC-300管理器。 （2）执行菜单命令“File/New”，在打开对话框中单击“Browse”按钮选取文献夹，设立项目存储位置，建立一种新项目名为“zfzl”文献。 （3）单击“OK”按钮后，在SMATIC管理器中只显示出一种新建立项目名称“zfzl”。在这个项目名上右击选取“Insert New Object”（插入新对象）项，可以看到这里供顾客插入各种资源，涉及300站或400站、网络和程序等。这里，选取插入一种“ SIMATIC 300 Station”。 （4）选取插入300站，双击右侧窗口中包括Hardware图标，打开“HW Config”（硬件组态）窗口。 （5）在右侧硬件目录找“SIMATIC 300/RACK-300”，双击“Rail（机架）”，一种机架就出当前左侧窗口中。 （6）机架中第一槽放置电源模块，依照实际硬件序列号插入。 （7）第二槽放置CPU模块，依照实际序列号插入。 （8）第三槽放置接口模块，用于扩展更多机架，以适应更加复杂实际应用（不用可以空出）。
实训一三相异步电动机接触器点动控制 实训一三相异步电动机接触器点动控制 一、训练目的 1．通过观察实物，熟悉按钮和接触器的结构和使用方法。 2．通过实践，掌握具有短路保护的点动控制电路安装接线与检测方法。 3．掌握使用万用表检查电路的方法。 代号名称型号、规格数量备注QS 低压断路器DZ108-20/10-F 1个 FU1 螺旋式保险丝RL1-15/3A 3个 FU2 直插式保险丝RT14-20 2个 KM 交流接触器LC1-D0610Q5N 1个 SB 按钮开关LAY16 黑色1个按钮开关盒2位1个 M 三相鼠笼式异步电动机WDJ26（380V/△）1台 XT 端子排JF5-2.5 10位 三、电气原理 点动控制电路中，电动机的启 动、停止，是通过手动按下或松开 按钮来实现的，电动机的运行时间 较短，无需过载保护装置。控制电 路如图2-1所示，合上电源开关 QS，只要按下点动按钮SB，使接 触器KM线圈得电吸合，KM主触点 闭合，电动机即可起动；当手松开 按钮SB时，KM线圈失电，而使其 主触点分开，切断电动机M的电 源，电动机即停止转动。 PE为电动机保护接地线。 四、安装与接线 点动控制的各电器安装位置如图2-2所示。 图2-3为点动控制的电气接线图。 具体实施安装时，原理图、位置图、接线图应一并 使用，相互参照。在通电试车前，应仔细检查各线端连图1-2 图1-1 点动控制电气原理图
接是否正确、可靠，并用万用表的欧姆档检查控制回路是否短路或开路（按下起动控制按钮时，控制电路的两端电阻应为吸引线圈的直流电阻）、主电路有无开路或短路等。 图1-3 点动控制电路接线图
PLC控制应用实训报告 题目：智力竟赛抢答器 专业：机械设计制造及其自动化 姓名： 学号： 11111111111 指导教师： xxxxx 学期： 2012-2013学年第二学期 日期：
现代社会要求制造业对市场需求做出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器正是顺应这一要求出现的，他是以微处理器为基础的新型工业控制装置，已成为当代工业自动化的主要支柱之一。可编程序控制器（PLC）具有编程方法简单易学、功能强、硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强、无触点配线、可靠性高、抗干扰能力强、体积小等特点，因此其应用非常广泛，它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。 抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。利用PLC来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题；而且其控制方便、灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可以改变竞赛抢答器的抢答的方案。 关键词：PLC；自动化；抢答器
实验一过程控制系统的组成认识实验 过程控制及检测装置硬件结构组成认识，控制方案的组成及控制系统连接 一、过程控制实验装置简介 过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象，如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口，扩展信号接口便于控制系统二次开发，如PLC控制、DCS控制开发等。学生通过对该系统的了解和使用，进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开发的平台。 二、过程控制实验装置组成 本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC三部分组成。 1、被控对象 由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接，4.5千瓦电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成），压力容器组成。 水箱：包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃，坚实耐用，透明度高，有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖，内有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽、出水槽，还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。 模拟锅炉：锅炉采用不锈钢精致而成，由两层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套）。做温度定值实验时，可用冷却循环水帮助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度，可做温度串级控制、前馈－反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。 压力容器：采用不锈钢做成，一大一小两个连通的容器，可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。 管道：整个系统管道采用不锈钢管连接而成，彻底避免了管道生锈的可能性。为了提高实验装置的使用年限，储水箱换水可用箱底的出水阀进行。 2、检测装置 （液位）差压变送器：检测上、下二个水箱的液位。其型号：FB0803BAEIR，测量范围：0～1.6KPa，精度：0.5。输出信号：4～20mA DC。 涡轮流量传感器：测量电动调节阀支路的水流量。其型号：LWGY－6A，公称压力：6.3MPa，精度：1.0％，输出信号：4～20mA DC 温度传感器：本装置采用了两个铜电阻温度传感器，分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。经过温度传感器，可将温度信号转换为4～20mA DC电流信号。 （气体）扩散硅压力变送器：用来检测压力容器内气体的压力大小。其型号：DBYG-4000A/ST2X1，测量范围：0.6～3.5Mpa连续可调，精度：0.2，输出信号为4～20mA DC。 3、执行机构 电气转换器：型号为QZD-1000，输入信号为4～20mA DC，输出信号：20～100Ka气压信号，输出用来驱动气动调节阀。 气动薄膜小流量调节阀：用来控制压力回路流量的调节。型号为ZMAP－100，输入信号为4～20mA DC或0～5V DC，反馈信号为4～20mA DC。气源信号 压力：20~100Kpa，流通能力：0.0032。阀门控制精度：0.1％～0.3％，环境温度：－4～＋200℃。 SCR移相调压模块：采用可控硅移相触发装置，输入控制信号0～5V DC或4～20mA DC 或10K电位器，输出电压变化范围：0～220V AC，用来控制电加热管加热。 水泵：型号为UPA90，流量为30升／分，扬程为8米，功率为180W。
Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ PID控制电机实验报告
编号：FS-DY-20618 PID控制电机实验报告 摘要 以电机控制平台为对象，利用51单片机和变频器，控制电机精确的定位和正反转运动，克服了常见的因高速而丢步和堵转的现象。电机实现闭环控制的基本方法是将电机工作于启动停止区，通过改变参考脉冲的频率来调节电机的运行速度和电机的闭环控制系统由速度环和位置环构成。通过PID调节实现稳态精度和动态性能较好的闭环系统。 关键词：变频器PID调节闭环控制 一、实验目的和任务 通过这次课程设计，目的在于掌握如何用DSP控制变频器，再通 过变频器控制异步电动机实现速度的闭环控制。为实现闭环控制，我们需完成相应的任务： 1、通过变频器控制电机的五段调速。
2、通过示波器输出电机速度变化的梯形运行图与s形运行图。 3、通过单片机实现电机转速的开环控制。 4、通过单片机实现电机的闭环控制。 二、实验设备介绍 装有ccs4.2软件的个人计算机，含有ADC模块的51单片机开发板一套，变频器一个，导线若干条。 三、硬件电路 1.变频器的简介 变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，变频器还有很多的保护功能。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 2.变频器的使用 变频器事物图变频器原理图
实训报告 电动机控制线路的连接 一、实训目的 1、了解交流接触器、热继电器、按钮的结构及其在控制电路中的应用。 2、识读简单控制线路图，并能分析其动作原理。 3、掌握控制线路图的装接方法。 二、实训器材 1、交流接触器、热继电器 2、常闭按钮、常开按钮 3、熔断器 4、电动机 5、导线 三.实训原理 电动机的全压起动 对于小容量电动机或变压器容量允许的情况下，电动机可采用全压直接起动。 四.实验内容与步骤 （一）、单向运行控制线路 1、点动控制线路 电动机的单向点动控制线路如图所示。当电动机需要单向点动控制时，先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB，接触器KM线圈获电吸合，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。当松开按钮SB时，接触器KM线圈断电释放，KM常开主触头断开，电动机M断电停转。
２、连动控制线路 单向连动运行控制线路电动机的单向连动控制线路如图所示。接上电源U、V、W，按下SB2，接触器KM获电闭合，KM常开闭合，电动机起启动，同时使与SB2并联的1常开闭合，这叫自锁开关。松开SB2，控制线路通过KM自锁开关使KM线圈仍保持获电吸合。如需电动机停机，只需按下SB1即可。机，只需按下SB1即可。 3、点动和连动混合控制线路 电动机点动和起动混合控制线路如图所示。先接上电源U、V、W，然后按下起动按钮SB2，接触器KM线圈获电吸合并自锁，KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。 若按下起动按钮SB3，接触器KM线圈获电吸合KM常开主触头闭合，电动机M起动运转。由于起动按钮SB3的常闭辅助触头断开接触器KM的自锁回路，所以是点动控制。 4、正反转控制线路 正反转控制线路采用两个接触器，即正转的接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，KM2，接入电动机。而当W、V三对主触头接通时，三相电源相序按Ｕ、． 三相电源相序按W、V、U、接入电动机，电动机即反转。 线路要求接触器KM1和KM2不能同时通电，否则它们的主触头就会一起闭合，造
东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：过程控制实验 实验名称：水箱液位控制系统 院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员： 实验时间： 评定成绩：审阅教师：
目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)
一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器： 功率1500w，电源220V（单相输入） ·泵： Q40-150L/min，H2.5-7m，Hmax2.5m，380V，VL450V， IP44，50Hz，2550rpm，1.1kw，HP1.5，In2.8A，ICL B ·全自动微型家用增压器： 型号15WZ-10，单相电容运转马达 最高扬程10m，最大流量20L/min，级数2，转速2800rmp，电压220V， 电流0.36A，频率50Hz，电容3.5μF，功率80w，绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计： 口径4-200mm，介质温度-20—+100℃，环境温度-20—+45℃，供电电源+24V， 标准信号输出4-20mA，负载0-750Ω，精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs，外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa，OUT 4-20mADC，SUPPLY 24VDC，IP67，RED SUP+，BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃，精度0.5%Fs，输出4-20mADC，电源24VDC
《运动控制系统综合实验》 实验报告 小组成员:
直流无刷电机实验报告 一、实验目的 通过对8257的编程控制，发出可以驱动直流无刷电机的六路PWM 波，实现对电机的控制。 二、实验原理 1.直流无刷电机驱动原理 这部分在PPT里有详细介绍，简单来说就是要根据转子上的三个霍尔传感器的状态发出下一步所需的三相电流。刚开始时我 对这部分原理迟迟不能搞透彻，对着向量图思考了好久，就是不 能把霍尔传感器的状态和所需电流方向对应起来。主要问题是那 个PPT上的向量图没有清楚的思考步骤，导致我把定子的磁场一 直当成转子的看，当然搞不清楚。后来在和身边同学交流后才明 白。然后我按照六步驱动法得到了逆时针转动所需的霍尔状态表， 如图1左，经验证此状态表是可以成功驱动电机的。 搞定逆时针转动后我趁热打铁，把顺时针转动的霍尔状态表也写了出来。但是最开始我想当然的以为把逆时针的状态倒过来 对应霍尔传感器的值电机就会反转，经过试验后证明这种思路是 错误的，电机还是逆时针转动。我想了好久没想明白，只好又从 头推了一遍顺时针转动所需的状态表，如图一右。前后对比我们 发现相同霍尔状态时，正反所需的电流恰好相反，也即相差180°。
再回想推导过程中实际是用下一个状态的电流对应本状态的霍尔 值，我一下豁然开朗。我判断电机在某一位置时允许有60°的误差，逆时针转动时上一个状态加上60°，顺时针转动时则减去60°，所以顺时针逆时针转动正好差了180°。 霍尔传感器的状态和所需电流如下表： 逆时针转动顺时针转动HaHbHc A B C A B C 001 - 0 + + 0 - 101 0 - + 0 + - 100 + - 0 - + 0 110 + 0 - - 0 + 010 0 + - 0 - + 011 - + 0 + - 0 2.相序确定 上述表格中A,B,C其实是我们假定的，与霍尔元件HaHbHc 对应的ＡＢＣ并不对应，所以我们还要确定一下三相相序。考虑到我们只给三相电机提供Ａ正Ｂ负的电流时，电机转子应该停在一个确定的位置，而这个位置对应的霍尔状态值为０１０。 那么当我们任意通入一正一负的电流时，若霍尔状态值为０１０，此时正电流即Ａ相，负电流即Ｂ相。按此方法即可确定相 序，所用的Ａ正Ｂ负程序如下：
目录 一、实训目的 二、实训准备 （一）、实训器材 （二）、常用低压电器的结构及工作原理 三、实训内容 四、实训要求 五、电气控制线路的工作原理分析 课题二点动、自锁控制电路的安装调试 课题三正反转控制电路的安装调试 课题四 Y-△降压启动控制电路的安装调试 六、安全文明要求 七、实训心得
一、实训目的 1、通过实训培养学生对电气控制原理图的的读图能力，学会讲原理图转换成安装线路图的能力；以及分析问题与排除故障的能力。 2、通过实训使学生掌握仪器仪表的使用；通过对机床的认识，掌握机床控制线路的工作原理和应用。 二、实训准备 （一）、实训器材 设备名称设备型号单位数量 交流接触器LC1-12/0 只 3 热继电器LR2-D13/4 只 1 熔断器RL6-25 只 2 按钮（三联按钮）LA25-3 只 1 按钮XAC-B03 只 1 中间继电器CA2-DN22 只 1 电子式时间继电器LA2-DT2-C 只 1 端子排TB-15/0 只 1 异形管米若干 接线板块 1 导线卷若干常用电工工具套 1
（二）、常用低压电器的结构及工作原理 1、交流接触器 （1）、结构： 触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：电动力灭弧，灭弧栅片灭弧和磁吹灭弧 （2）、工作原理： 控制信号—→电磁线圈通电—→静铁心产生磁通—→吸引衔铁动作 —→带动主触点闭合接通主电路，同时带动辅助触点动作（常开闭合、常闭断开）。 控制信号消失—→电磁线圈断电—→静铁心磁通消失—→复位装置使衔铁复位—→带动主触点复位断开主电路，同时带动辅助触点复位（常开断开、常闭闭合）。 （3）、接触器的符号 线圈 KM 主触点 KM 常开辅助触点 KM KM 常闭辅助触点
成绩________ 过程控制工程 实验报告 班级：自动化10-2 姓名: 曾鑫 学号：10034080239 指导老师：康珏
实验一液位对象特性测试(计算机控制)实验 一、实验目的 通过实验掌握对象特性的曲线的测量的方法，测量时应注意的问题，对象模型参数的求取方法。 二、实验项目 1.认识实验系统，了解本实验系统中的各个对象。 2.测试上水箱的对象特性。 三、实验设备与仪器 1.水泵Ⅰ 2.变频器 3.压力变送器 4.主回路调节阀
m in y ?——被测量的变化量 m ax y ——被测量的上限值 m in y ——被测量的下限值 2) 一阶对象传递函数 s e s T K G τ-+= 1 00 K ——广义对象放大倍数（用前面公式求得） 0T ——广义对象时间常数(为阶跃响应变化到新稳态值的63.2%所需要的时间) τ——广义对象时滞时间(即响应的纯滞后，直接从图测量出) 五、注意事项 1． 测量前要使系统处于平衡状态下，反应曲线的初始点应是输入信号的开始作阶跃信号的 瞬间，这一段时间必须在记录纸上标出，以便推算出纯滞后时间τ。测量与记录工作必须 2． 所加扰动应是额定值的10%左右。 六、实验说明及操作步骤
1.了解本实验系统中各仪表的名称、基本原理以及功能，掌握其正确的接线与使用方法，以便于在实验中正确、熟练地操作仪表读取数据。熟悉实验装置面板图，做到根据面板上仪表的图形、文字符号找到该仪表。熟悉系统构成和管道的结构，认清电磁阀和手动阀的位置及其作用。 2.将上水箱特性测试（计算机控制）所用实验设备，参照流程图和系统框图接好实验线路。 3.确认接线无误后，接通电源。 4.运行组态王，在工程管理器中启动“上水箱液位测试实验” 阶液位对象。 按钮观察输出曲线。 6.在 会影响系统稳定所需的时间）。 7.改变u（k）输出，给系统输入幅值适宜的正向阶跃信号(阶跃信号在5%-15%之间)，使系统的输出信号产生变化，上水箱液位将上升到较高的位置逐渐进入稳态。 8.观察计算机中上水箱液位的正向阶跃响应曲线，直至达到新的平衡为止。 9.改变u（k）输出，给系统输入幅值与正向阶跃相等的一个反向阶跃信号，使系统的输出信号产生变化,上水箱液将下降至较低的位置逐渐进入稳态。 10. 为止。 11.曲线的分析处理，对实验的记录曲线分别进行分析和处理，处理结果记录于表格2-1。 七、实验报告
重庆科技学院 学生实习（实训）总结报告学院:_电气与信息工程学院_专业班级: 测控 学生姓名: 学号: 设计地点（单位）:_____ 逸夫科技大楼__ __ ___ 设计题目: __ 单容水箱液位控制系统 __ _ 完成日期： 2015年 01月 9日 指导教师评语: ________________ ______ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _______________ 成绩（五级记分制）:______ _ _________ 指导教师（签字）:________ _______
目录 1. 前言 (1) 1.1 实训的目的及要求 (1) 1.2 实训的内容 (1) 1.2.1 单容水箱液位定值控制系统实训 (1) 1.2.2 液位、流量串级控制系统实训 (1) 1.2.3 撰写实训报告 (1) 2. 实训内容及做法 (2) 2.1 单容水箱控制系统 (2) 2.1.1 系统结构 (2) 2.1.2 流程图 (2) 2.1.3 仪器选择 (2) 2.1.4 系统组态设计 (3) 2.1.5 PID流程图 (6) 2.1.6 CAD图 (7) 2.2 串级控制系统 (8) 2.2.1 系统结构 (8) 2.2.2 流程图 (8) 2.2.3系统组态设计 (8) 2.2.4 PID流程图 (11) 2.2.5 CAD图 (13) 3. 总结 (14) 4. 参考文献 (15)
电动机点动互锁控制 一、实训内容 1、电动机的点动控制线路，具有过载保护的单相点动控制线路。详图如下： 2、线路分析 （1）SB1为线路的控制按钮。 （2）工作原理： 合上开关QS 起动：按下SB1→KM线圈获电→KM主触头闭合→电动机M起动运转 停止：按下SB2→KM线圈断电释放→KM主触头断开→电机停转 按下控制按钮SB1，由于接在按钮SB1下端的KM线圈通电，KM主触头闭合，电机开始运转；当按下控制按钮SB2后，电机停转。这种线路叫做点动互锁控制线路，由于线路中加装了热继电器，所以线路依然具有过载保护。同时还兼有欠电压、失电压、短路等保护特点。 二、实训准备
三、实训要求 1、正确度要求。 线路只能一次性完成，且100%正确，为总分的50%。一次上交检查不正确扣去50%总分的1/2,二次上交检查不正确，该项目记为0分。（只要线路不正确，该模块总成绩记为0分） 2、工艺要求 主线路用铝芯线，控制回路用铜芯线。导线的弯折度为90度，但不能借助其他工具进行加工，否则扣分。弯折点与接线柱的距离为2cm左右，不能过长或过短。主线路可以架空，但控制线路不能架空，并且相同走向的导线必须成一扎。导线与连接点接线时，不能将导体部分裸露太长或者太短。不能存在反圈。（如不符合工艺要求扣10分） 3、时间要求 整个线路完成总时间为30分钟。（未完成扣10分） 4、纪律要求 在场内坚决保证不打闹，不干与该操作内容无关的事情。（未完成扣10分） 5、运行电动机 运行电动机前，需用万用表检查线路、电机是否连接可靠、导通，然后在供主电源，检查电机正反转。（未进行检查后而送电扣10分） 6、场地要求 必须做完后整理好工具和导线，保持工作台、场地整洁。（未完成扣10分） 四、实训方法(步骤及程序) 1、参照图纸，根据要求设计元器件的安装位置。如下图：
《过程控制系统实验报告》 院－系： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2015 年6 月
过程控制系统实验报告 部门：工学院电气工程实验教学中心实验日期：年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统，任何一个控制系统，万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制，要求能够得到稳定曲线，以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制，能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验，定性分析P, PI，PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制，看控制效果，进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序，下装调试；编写测试组态工程，连接控制器，进行联合调试。这些步骤不详细介绍。
2、在现场系统上，打开手阀QV-115、QV-106，电磁阀XV101（直接加24V到DOCOM，GND到XV102控制端），调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些)，其余阀门关闭。 3、在控制系统上，将液位变送器LT-103输出连接到AI0，AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意：具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统，例如DCS，则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源，设置变频器4-20mA的工作模式，变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆，启动控制系统。 6、启动计算机，启动组态软件，进入测试项目界面。启动调节器，设置各项参数，将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数，可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会： 比例控制特性：能较快克服扰动的影响，使系统稳定下来，但有余差。 比例积分特性：能消除余差，它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性：对于改善系统的动态性能指标，有显著的效果。
电工实训报告 一.实训目的： 实习是机械学生不可缺少的实习环节，学校安排本次实习是在学生完成所有基础课、技术基础课后进行的。实习的目的在于通过在实习基地的实践，使学生能将所学的理论和实践相结合，巩固所学的专业知识，培养实践操作技能，建立电工电子应用的概念。 本次的实习要提高自己对社会的认知能力，让自己迅速适应社会，跟上电子信息前进的步伐。通过理论与实践的相结合、学校与社会相沟通，进一步提高学生的思想觉悟、业务水平，尤其是观察、分析解决问题的实际工作能力，以便培养自己成为能够主动适应神会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。 二,实训设备 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器 三,实习内容： 5周周二 1.电动机的点动控制电路 老师讲解原理、连接电路的方法和步骤，自己实践操作 ①.实习目的： （1）学会三相异步电动机的点动控制的接线和操作方法； （2）了解交流接触器的工作原理和构造； （3）了解按钮开关的构造与作用； （4）掌握三相电动机点动控制的工作原理、安装及操作方法； （5）掌握交流接触器常开、常闭触头在电路中的应用； （6）通过对三相异步电动机点动线路的实际操作过程，掌握由电气原理图变换成实际电路接线图的知识； （7）理解点动控制线路的概念。 ②.实习元件： 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器 ③.点动控制原理：
当按下启动按钮SB后，接触器KM的吸引线圈通电，常开主触点闭合，电动机定子绕组接通三相电源，电动机启动。松开启动按钮，接触器线圈断电，主触点分开切断三相电源，电动机停止 4.实习过程： (1)按点动控制线路进行安装接线，接线是先接主电路，后接控制电路； (2)线路接好后，对照电路原理图仔细检查； (3)先自己用万用表测试电路是否通畅，有没有出现短路的可能！然后找老师进行电路连接核对； (4)实习完毕，切断实验线路三相交流电源，拆除电路； (5)收拾实验台，整理工具后。 5周周三 2.电动机的长动控制电路 老师讲解原理、连接电路的方法和步骤，自己实践操作 ①.实习目的： （1）学会三相异步电动机的长动控制的接线和操作方法； （2）了解交流接触器的工作原理和构造； （3）了解按钮开关的构造与作用； （4）掌握三相电动机自锁的工作原理、安装及操作方法； （5）掌握交流接触器常开、常闭触头在电路中的应用； （6）通过对三相异步电动机自锁线路的实际操作过程，掌握由电气原理图变换成实际电路
实训二典型电动机控制实操 一、实训目的 1.掌握PLC外围直流控制及交流负载线路的接法及注意事项 2.掌握用PLC控制电机运行状态的方法 二、实训设备 序号名称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装置THPFSM-1/2 1 2电机实操单元B20 1 3实训导线3号转4号若干 4PC/PPI通讯电缆 1 西门子 5计算机 1 自备 三、面板图 四、控制要求 1.点动控制 每按动启动按钮SB1一次，电动机作星形连接运转一次。 2.自锁控制 按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，只有按下停止按钮SB2时电机才停止运转。 3.联锁正反转控制 按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，电机正转；按启动按钮SB2，电动机作星形连接启动，电机反转；在电机正转时，反转按钮SB2被屏蔽，在电机反转时，反转按钮SB1被屏蔽；如需正反转切换，应首先按下停止按钮SB3，使电机处于停止工作状态，方可对其做旋转方向切换。 4.延时正反转控制 按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，电机正转，延时10S后，电机反转；按启动
按钮SB2，电动机作星形连接启动，电机反转，延时10S 后，电机正转；电机正转期间，反转启动按钮无效，电机反转期间，正转启动按钮无效；按停止按钮SB3，电机停止运转。 5. 星/三角换接启动控制 按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动；6S 后电机转为三角形方式运行；按下停止按钮SB3，电机停止运行。 五、 功能指令使用及程序流程图 1. 定时器指令使用 S7-200 CPU 提供了256个定时器，共分为三种类型： TON （接通延时定时器）：输入端通电后，定时器延时接通； TONR （有记忆接通延时定时器）：输入端通电时定时器计时，断开时计时停止；除非复位端接通，计时值累计； TOF （断开延时定时器）：输入端通电时输出端接通，输入端断开时定时器延时关断。 定时器对时间间隔进行计数，时间间隔又称分辨率（或时基），S7-200 CPU 提供三种定时器分辨率：1ms 、10ms 、100ms 。 定时器类型 分辨率/ms 最长定时值/s 定时器号 TONR 1 32.767 T0,T64 10 327.67 T1～T4，T65～T68 100 3276.7 T5～T31，T69～T95 TON 、TOF 1 32.767 T32,T96 10 327.67 T33～T36，T97～T100 100 3276.7 T37～T63，T101～T255 2. 程序流程图 六、 端口分配及接线图 1. I/O 端口分配功能表 序号 PLC 地址（PLC 端子） 电气符号 （面板端子） 功能说明 1. I0.0 SB1 正转启动 2. I0.1 SB2 反转启动 3. I0.2 SB3 停止