电气控制技术与plc实验指导书
- 格式：doc
- 大小：1.89 MB
- 文档页数：40
电气控制技术与PLC实验指导书
（适用于自动化、电气、轨道等专业）
沈阳工学院
前 言
可编程序控制器简称PLC是一种数字运算的电子操作系统装置，专为工业现场应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。《电气控制技术与PLC》课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力，根据教学要求，特编写此“电气控制技术与PLC实验指导书”，与理论课程配套使用。通过实验手段进行自动控制系统的模拟设计与程序调试，进一步验证、巩固和加深所学理论知识。同时还可以加强对常见工控设备的认识和了解。
本指导书的全部实验均是以日本欧姆龙公司的CP1H型PLC为实验样机，用梯形图、语句表编程。学生可以先学习这些指令的有关知识，再经过实验训练掌握PLC基本编程技能和操作方法，或边学边操作来验证和加深所学知识，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。CX－P是和OMRON CP1H PLC配套的可编程序控制器编程软件包。是在WINDOWS平台上操作的，用来对PLC进行编程和调试。CX－P的功能比较多，其基本功能，可以保证实验者进行PLC程序初步开发工作。
本实验指导书有实验项目十三个，任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目。
目 录
基本实验（电气控制部分）
实验一 三相异步电动机点动、连动控制………………………1
实验二 三相异步电动机正反转控制……………………………4
基本实验（PLC）
实验三 OMRON编程软件及计算机辅助设计……………….6实验四 基本逻辑指令编程实验 ………………………………14实验五 微分指令和锁存器指令练习…………………………. 17实验六 定时器和计数器指令编程实验………………………20实验七 移位指令编程实验……………………………………..23实验八 数据传送、比较指令练习……………………………..25综合、设计实验
实验九 基本指令综合设计实验………………………………..27实验十 PLC顺序控制系统程序设计实验……………………..29实验十一 三种液体自动混合控制…………………..………..31实验十二 机械手控制…………………..………..……………..33实验十三 自动售货机控制………………. ……………………35
附录Ⅰ 常用内部特殊继电器…………………………….37
1 实验一 三相异步电动机点动、连动控制
（一）、实验目的
1、掌握点动控制线路的工作原理。
2、熟悉异步电动机的正转控制线路的工作原理，接线及故障检查。
（二）、实验设备
1、三相异步电动机 1台
2、交流接触器 1台
3、热继电器 1台
4、按钮 2个
（三）、实验原理
1、点动控制线路
见图1.1，合上QS，当按下启动按钮SB时，接触器线圈KM通电，接触器主触点KM通电闭合，电动机接通电源。当手松开按钮时，接触器KM断电释放，接触器主触点KM断开，电动机切断电源而停止旋转。
图1.1 电动机点动控制线路
2、正转（连动）控制线路
见图1.2，启动时，合上QS，合上QS，引入三相电源。按下SB2→KM线圈通电自锁，接触器主触点闭合→M启动运转。 2 要使M停止运转，按下SB1，切断KM线圈电流并打开自锁电路，KM的常开主触点将三相电源切断，电动机M停止转
其中，依靠接触器的自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象，称为自锁或者自保持。这个自锁作用的辅助触点叫做自锁触点。
图1.2 电动机连动控制线路
3、线路的保护
短路保护：由熔断器FU1,FU2来实现主电路和控制电路的短路保护。
过载保护：由FR热继电器实现电动机的长期过载保护。
欠压和失压保护：有接触器本身的电磁机构来实现。
（四）、实验内容和步骤
1、根据实验电气元件和其对应图形符号，认真熟悉元件及各接线端子的名称。
2、检查电气元件的质量并且了解其使用方法。
3、按图1.1，用粗线接好主电路，用细线接好控制电路。
4、经指导教师检查并得到允许合上刀开关QS，按下SB2观察接触器及电动
的工作情况。
5、按图1.2，接好控制线路（原主电路不变），经指导教师检查后合上QS，操作SB1、SB2，观察电动机工作情况，及“点动”控制与“连续”控制的区别。
（五）、实验注意事项
1、 工具摆放合理。 QSL1L2L3KMM3~FRFRSB2SB1KMKMFU 3 2、 操作完毕后及时清理工作台。
（六）、思考题
1、电路中自锁触头起什么作用？
2、点动控制还有几种形式，试画出其控制线路？ 实验二 三相异步电动机正反转控制
（一）、实验目的
1、能够设计出电动机正、反转控制线路图。
2、牢固掌握用接触器控制的正、反转电路的工作原理及接线方法。
3、学会该典型控制的故障分析排除方法。
（二）、实验设备
1、三相异步电动机 1台
2、交流接触器 2个
3、热继电器 1个
4、按钮 3个
（三）、实验原理
正反转控制线路，见图2.1。
主电路：KM1主触点接通正相序电源，M正转，KM2主触点接通反相序电源，
M反转。
控制电路：SB2控制正转启动，SB3控制反转启动，SB1用于停止控制。
其中，两个接触器常闭触点串联在对方线圈的电路中的现象称为互锁。
图2.1 三相异步电动机正、反转控制线路 QSL1L2L3KM1M3~FRFRSB2SB1KM1FUKM2KM2KM1KM2KM1KM2SB3（四）、实验内容和步骤
1、检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法，由实验箱上的图形符号
熟悉元件的端子名称。
2、设计出电动机正、反转控制线路图。
3、根据线路图，用粗线接好主电路，（电动机暂不接入）。
4、用细线接好控制线路，经指导教师检查后进行下列操作。
5、合上刀开关QS，分别操作按钮，SB2、SB3、SB1，观察接触器工作情况。
6、接触器动作符合要求后，接入电动机，重复上述操作观察电动机起动、
停止、正反转情况。
（五）、实验注意事项
1、 工具摆放合理。
2、 操作完毕后及时清理工作台
（六）、思考题
什么是互锁？互锁的作用？
实验三 OMRON编程软件及计算机辅助设计
（一）、实验目的
1、熟悉cx-p编程软件的使用方法。
2、掌握编辑、下载、运行程序的方法。
3、利用cx-p软件会编写简单的程序。
（二）、实验设备
1、OMRON PLC及模拟实验装置 1台
2、安装有CX-P编程软件的PC机 1台
3、PC机与PLC通讯的USB线 1根
（三）、实验内容
一、会使用cx-p软件
CX-P编程软件简介
1、CX-P软件的启动及建立1个新工程。
首先安装CX-P编程软件。安装之后，选择图标双击鼠标左键，出现如图3.1。对CX－P编程软件界面的介绍如图3.2。
图3.1 CX－P编程软件界面
7 图3.2 CX－P编程软件界面功能说明
1－菜单 2－工具条 3－状态条 4－用户工作区
单击“文件”菜单中的“新建”选项，出现图3.3对话框。
图3.3 改变PLC对话框
在“设备名称”栏中输入用户为PLC定义的名称；在“设备型号”栏中选择 PLC的系列，例如CP1H, “设置”中无需选择 CPU型号；在“网络类型”栏中选择“USB”,进入编程软件的主界面如图3.4。 8
图3.4 编程主界面
2、绘制梯形图
将要编写的梯形图程序绘制在图3.4的右端的编辑窗口中。以“电动机优先启动”为例，简要说明使用CX－P软件编写梯形图的过程。按启动按钮时第一个电动机先启动运行，5秒后第二个电动机启动运行；按停止按钮时两个电动机同时停止运行。
（1）先用鼠标选取工具条中的“常开触点”按钮（），在编辑窗口中单击第1条指令行的开始位置，将弹出如图3.5所示的新触点对话框，输入图中的各项内容后，按“确定”键。
图3.5“输入常开触点”窗口
（2）第1个触点已经输入到第1行的起始位置，如图3.6所示。
