机电传动控制实验指导书
机械工程实践教学中心
机电控制技术实验室
2004
目录
页数实验一：PLC三相交流异步电动机控制实验 (2)
实验二：三相交流异步电动机变频调速实验 (4)
实验三：PLC五相步进电机控制实验 (6)
实验四：PLC交流伺服系统位置控制实验..................... . (8)
本实验指导书由张海根老师编写
实验一：PLC三相交流异步电动机控制实验
一、实验目的
1）熟悉PLC输入/输出模块使用方法。
2）熟悉PLC指令系统及编程方法。
二、实验原理
实验原理如图1所示：
主电路由接触器KM1、KM2主触点实现三相交流异步电动机正转、反转控制。
控制电路由PLC实现逻辑控制，正转、反转及停止按钮连接输入模块，输出模块连接接触器线圈。
三、实验设备
1）机电控制综合实验台。
2）三相交流异步电动机。
四、实验内容
1）按图1进行电路连接。
2）编写PLC梯形图，实现正转、反转及停止控制功能。
3）运行程序，纠正错误。
五、实验报告
1）画出PLC梯形图。
2）总结实验中出现的问题。
六、思考题
KM1、KM2常闭触点在电路中起什么作用？能否用PLC程序代替？会产生什么问题？
实验二：三相交流异步电动机变频调速实验
一、实验目的
1）熟悉模拟量输入/输出模块使用方法。
2）熟悉变频器使用方法。
3）熟悉直流测速发电机使用方法。
二、实验原理
实验原理如图2所示。
模拟量输出模块(D/A)输出电压接至变频器频率设定输入端,变频器输出连接三相交流异步电动机。电动机输出轴带动测速发电机旋转，发电机输出电压接至模拟量输入模块（A/D）。模拟量输入/输出模块数字量范围0-4000。
模拟量输入模块内部I/O信号起始地址为40H，使用通道1（CH1）进行数据采集的初始化程序如下：
LDP X40 模块准备好
MOV K10 U4\G1 采样平均次数为10
MOV H100 U4\G9 指定通道1平均处理
SET Y49 运行条件设置请求
LD Y49
ANI X49 运行条件设置完成标志
RST Y49 完成初始化设置
A/D转换完成标志为X4E，转换数据存储在U4\G11。
模拟量输出模块内部I/O信号起始地址为50H，使用通道1（CH1）进行模拟输出的初始化程序如下：
LDP X50 模块准备好
MOV H2 U5\G0 允许通道1进行转换
SET Y59 运行条件设置请求
LD Y59
ANI X59 运行条件设置完成标志
RST Y59 完成初始化设置
LD X50
OUT Y51 允许通道1输出
D/A转换数据写入U5\G1时,通道1输出相应的模拟电压。
三、实验设备
1）机电控制综合实验台。
2）三相交流异步电动机及测速发电机。
四、实验内容
1）按图2进行电路连接。
2）编写PLC梯形图，要求按下SA1时，设定值从D0送入U5\G1。按下SA2时，测
量值从U4\G11送至D1。（注：D0、D1均可在图形操作终端输入和显示。）3）运行程序，在图形操作终端输入1000，按下SA1，观察电动机旋转情况。
待电动
机平稳后，按下SA2，记录图形操作终端输出显示数据。
4）重复上述步骤，依次输入2000、3000、4000，记录图形操作终端输出显示数据。
五、实验报告
1）画出PLC梯形图。
2）对比输出、输入数据，分析产生数据误差的因素。
六、思考题
如何能使输入数据和输出数据完全相等？
实验三： PLC五相步进电机控制实验
一、实验目的
1）熟悉步进电机工作原理。
2）熟悉步进电机控制程序编写方法。
二、实验原理
实验原理如图3所示：
步进电机驱动器设置为整步工作方式，步距角为0.72º。SA1为启动按钮，SA16为正、反转切换开关。下面为1S/步，运行125步（90º）的正转程序：LD X00 启动
OR M0
ANI C0
OUT M0 启动保持
LD X00
RST C0 计数器清零
LD M0
AND T0
OUT C0 K125 计数125
LD T0
OUT T1 K5 定时0.5S
LDI T1
OUT T0 K5 产生周期为1S的脉冲序列
LDI X01
AND M0
AND T0
OUT Y10 正转
END
三、实验设备
1）机电控制综合实验台。
2）五相步进电动机及其驱动器。
四、实验内容
1）按图3电路接线。
2）编写正、反转控制程序，SA8断开时正转，SA8闭合时反转。
3）运行程序，验证程序的正确性。
4）修改运行步数为250步。运行程序，记录角度和时间。
五、实验报告
1）绘制梯形图。
2）列出角度和步数的关系式，角速度和脉冲周期的关系式。
六、思考题
本实验中，步进电动机的运行速度受什么因素限制？如何提高运行速度？
