现代电气控制技术实验指导书

1、精选优质文档-倾情为你奉上实验一 三相异步电动机启动控制一、实验目的1. 掌握按照电气原理图接成实际操作电路的方法。2. 掌握自锁、联锁电路，了解电气控制系统中各种保护实现方法和作用。二、实验设备1. 电气控制挂件DG11、 DG12 1套2. 三相异步电动机DJ82 1台3. 导线 若干三、实验内容本实验电气控制线路如图1所示。考虑采用中间继电器实现对电动机的点动和长动联合控制，如下图，试分析其工作原理。四、注意事项1. 先接线，后通电；先断电，后拆线。2. 先接控制电路，后接主电路。3. 从左到右，从上到下；先串联，后并联。实验二 三相异步电动机的正反转控制一、实验目的1. 进一步掌握由电

2、气原理图接成实际操作电路的方法。2. 加深对电气控制系统中各种保护、自锁、联锁等环节的理解。3. 学会分析、排除继电器接触器控制线路故障的方法。二、实验设备1. 三相交流电源 2. 电气控制挂件DG11、 DG12 1套3. 三相异步电动机DJ82 1台4. 导线 若干三、实验原理由电机原理可知，通过更换电动机外接三相电源的相序可改变电动机的旋转方向，因此，可借助接触器来改变电动机外接三相电源的相序，已达到改变电动机旋转方向的目的。四、实验内容本实验电气控制线路如图1所示,当正转接触器KMF工作时，电动机正转；当反转接触器KMR工作时，电动机反转。图1 电动机正反转控制电路五、注意事项1. 接

3、线顺序：先接线，后通电；先断电，后拆线。2. 接线原则：从左到右，从上到下。3. 注意电路元件线圈的额定电压。实验三 三相异步电动机的Y-降压启动控制线路一、实验目的1.进一步提高按图接线的能力。2.了解时间继电器的结构、使用方法、延时时间的调整及在控制系统中的应用。3.熟悉三相异步电动机Y-降压启动控制的运行情况和操作方法。二、实验设备1. 三相交流电源与开关设备 1套2.三相异步电动机 1台3.三联按钮 1个4.刀开关 1个5.交流接触器 3个6.时间继电器1个7.热继电器1个8.导线若干三、实验线路按时间原则控制的由时间继电器构成的三相异步电动机Y-降压自动换接启动的控制线路如图1所示。

4、图1 时间继电器控制的Y-降压启动控制线路四、注意事项1.先连控制电路，后连主电路。2.先连线后上电，先断电后拆线。3.先串联后并联。4.接线要求牢固、整齐、清楚、安全可靠。5.操作时要胆大心细谨慎，不许用手触及各电器元件导电部分及电动机转动部分，避免触电及意外损伤。五、思考与讨论1.采用Y-降压启动的方法时对电动机有何要求？2.降压启动的最终目的是控制哪个物理量？3.降压启动的自动控制线路与手动控制线路相比较，有哪些优点？4.电动机降压启动的方法有哪些？实验四 三相异步电动机的能耗制动控制线路一、实验目的1、通过实验进一步理解三相异步电动机的能耗制动控制。2、增强实际连接控制电路的能力和操作

5、能力。二、实验设备1. 三相交流电源与开关设备 1套2.三相异步电动机 1台3.三联按钮 1个4.刀开关 1个5.直流电源 1组6.交流接触器 2个7.时间继电器1个8.热继电器1个9.制动电阻（100/20W）3个10.导线若干三、原理说明1、三相异步电动机实现能耗制动的方法是：在三相电动机定子绕组断开三相电源后，在两相定子绕组中通入直流电流，以建立一个恒定不变的磁场，转子的惯性转动切割这个恒定磁场而产生感应电动势、感应电流，此感应电流再与恒定磁场相互作用，产生制动转矩从而使电机迅速停止。2、制动过程的强弱与通入直流电流的大小和电动机转速有关，在同样转速下，直流电流越大，制动作用越强，可通过

6、调节可调电阻RP来实现。四、实验内容1、按图1接好实验线路调节能耗制动电阻RP的阻值，可先设置大些，取RP=100，直流电源电压=150V左右。图1 三相异步电动机的能耗制动控制线路2、开启电源总开关，引入电源。先断开直流电源，按SB2，电机起动。待运转平稳后，按SB1，用秒表记录电动机自由停车时间。 3、制动停车操作接通直流电源。按SB2，电机起动。待运转平稳后，按SB1直到制动结束，用秒表记录电动机停车时间。增大或减小RP的值，观察并记录电动机的制动时间。五、注意事项1、注意接入直流电源的电压值。2、接好线路后必须检查，决不允许KM1、KM2两个接触器线圈同时得电。六、思考1、能耗制动的优

7、缺点。2、能耗制动控制线路中为什么要设置可调电阻RP？3、能耗制动控制线路中为什么要用直流电源？4、电动机的制动方法有哪些？实验五 PLC基本指令编程实验一、实验目的1. 熟悉PLC实验装置，STEP7编程环境。2. 了解与、或、非逻辑功能编程方法。二、实验设备1. 电脑 1台2. PLC实验箱（S7200） 1台3. 导线 若干三、实验步骤1. 打开实验箱，完成PLC输入点和输出点的外部接线。2. 连接PC/PPI电缆，开电脑，打开实验箱电源。3. 双击电脑桌面STEP7 V3.2图标，进入PLC编程软件，打开界面默认为梯形图编程语言。在软件最上方菜单栏“检视”选项的下拉菜单中，左击“STL

8、”或 “FBD”选项，可进行梯形图和语句表以及功能块图编程界面的转换。4. 在软件最上方菜单栏“PLC(P)”选项的下拉菜单中，左击“类型”选项，在弹出的对话框中设置CPU型号为“224”，并左击“通讯”选项，建立通讯。5. 在梯形图所显示的网络中，绘制梯形图程序。6. 保存程序。7. 在软件最上方菜单栏“PLC(P)”选项的下拉菜单中，左击“编译”选项，对程序进行编译。8. 编译成功后，在软件最上方菜单栏“文件”选项的下拉菜单中左击“下载”选项，完成程序下载，此时PLC处于“STOP”模式。9. 下载成功后，在软件最上方菜单栏“PLC(P)”选项的下拉菜单中点击“运行”选项，运行程序。10.

9、 加入外部输入信号，观察PLC运行程序情况。四、实验内容1. 装载、取反装载与输出指令图1 LD、LDN和=指令 2. 与逻辑指令 图2 A和AN指令3. 或逻辑指令 图3 O与ON指令4. 装载或指令 图4 OLD指令5. 装载与指令图5 ALD指令6. 取反指令 图6 NOT 指令五、注意事项1. 先连PC/PPI电缆，再开电脑；实验完毕，先关机，关机完毕再拔下电缆；2. 插拔PC/PPI时，动作要轻，以防损坏电缆线。实验六 定时器/计数器实验一、 实验目的1. 掌握定时器/计数器的正确编程方法，用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。2. 进一步提高S7-200系列编程控制器的外部接线能

10、力。二、 实验设备安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台，实验箱一台，PC/PPI编程电缆一根，锁紧导线若干。三、 实验内容1. 定时器实验定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。按照工作方式分为：接通延时型定时器（图1）、断开延时型定时器（图2）和保持型接通延时定时器（图3）。在输入端口及输出端口相应接线后，拨动相应的输入开关，观察输出指示灯的运行结果。图1 接通延时型定时器图2 断开延时型定时器图3 保持型接通延时定时器2. 计数器实验西门子S7-200系列的内部计数器可分为加法计数器（图4）、减法计数器（图5）和加减计数器（图6）三种。在输入端

11、口及输出端口相应接线后，拨动相应的输入开关，观察输出指示灯的运行结果。图4 加法计数器图5 减法计数器图6 加减计数器四、 四、思考由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围，如果需要的设定值超过机器范围，如何来实现？实验七 PLC模块化程序实验1. 实验目的1、掌握常用模块化程序的正确编程方法，用编程软件实现模块化程序的程序设计。2、进一步提高S7-200系列编程控制器的外部接线能力。2. 实验设备安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台，实验箱一台，PC/PPI编程电缆一根，锁紧导线若干。3. 实验内容1、控制器状态指示需要在操纵台上指示PLC的运行状态，或

12、者在控制器出现故障时进行报警时可用该模块。梯形图如7-1所示。可以将线圈Q0.0对应的输出端子与操纵台上的指示灯连接，即可完成控制器运行状态的指示。 图7-1控制器状态指示2、顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器产生的脉冲信号如图7-2所示。图7-2 循序脉冲发生器波形图图7-3为PLC实现脉冲发生器的梯形图。图7-3 顺序脉冲发生器梯形图3、方波脉冲发生器图7-4（a）给出的梯形图由两个定时器和一个输出继电器组成，能够产生如图7-4（b）所示的方波。定时器T37控制Q0.0的接通时间，T38控制Q0.0的断开时间。图7-4 方波脉冲发生器4、启动、保持和停止回路简称起保停回路。梯形图如图7-5所示；

13、启动按钮I0.1，输出Q0.0，停止按钮I0.0，图中（a）、（b）两图逻辑功能相仿。图7-5 启动、保持和停止回路5、延时接通和断开回路通常，用一个计时器就可以实现触点的延时接通、瞬时断开功能。当需要延时接通、延时断开功能时，可用图7-6所示梯形图程序。图7-6延时接通和断开回路6、闪烁回路6、闪烁电路用于驱动指示灯闪烁，梯形图如图7-7所示。图7-7 闪烁回路7、长延时计时器梯形图程序如图7-8所示。图7-8 长延时计时器回路四、思考与讨论1.通过方波发生器如何实现占空比可调的脉冲发生器？2.两种起保停电路的区别是什么？3.长延时计时器延时时间如何计算？实验八 交通信号灯控制1. 实验目的1理解交通信