电工证考试培训报告

1、 ×大学 电工证考试 课程设计说明书专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录第一部分 电气线路安装调试技能训练3技能训练题目一: 三相异步电机可逆双重联锁控制3一.课题分析3二.设计电气原理图3三.设计电气安装接线图5四.设备清单5五.故障现象及故障分析6技能训练题目二: 星三角降压启动控制7一.课题分析7二.设计电气原理图7三.设计电气安装接线图9四.设备清单10五.故障现象及故障分析10电气线路安装调试技能训练小结11一.电气原理图的绘制要求11二.电气接线图的绘制要求12三.电气安装、接线的工艺要求12四.实训接线发生的故障及排除办法13第二部分 PLC电气控制系统设计

2、15一.课题要求15二.课题分析16三.设计主电路18四.设计PLC的I/O分配表19五.设计PLC的I/O接线图19六.设计功能图20七.设计梯形图22八.系统指令表26九.小结28第三部分 基础知识培训31一.电工基础知识31二.钳工基础知识31三.电气安全技术与文明生声及环境保护知识31四.质量管理知识及相关法律与法规知识31参考文献32第一部分 电气线路安装调试技能训练 技能训练题目一:三相异步电机可逆双重联锁控制一.课题分析设计三相异步电机可逆双重联锁控制电气原理图、电气安装接线图；按设计图纸工艺接线，即按横平竖直原则走线，每元件出线需做直角（出线距离68厘米），不得背线、跳线、反圈

3、及露铜过多，接线不得松动，保持排线美观；能排查自己或老师设置的故障，并列写故障分析。由接触器控制的三相异步电动机可逆双重连锁控制电路的实质上是两个方向相反的单向运行电路的组合。反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调，其他保持不变，就可实现电动机的反转。为了避免正反向同时工作引起电源相间短路，必须在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作。按照电动机正反转操作顺序的不同，分“正停反”和“正反停”两种控制电路。在实际应用中，为了提高工作效率，减少辅助工作时间，要求直接实现从正转到反转转换的控制(即“正反停”控制电路)，此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉。通常来说

4、，使用此种控制方式要求电机功率相对比较小，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，否则电动机可能会因为过热而损坏。在该控制电路中，采用复合按钮来控制电动机的正、反转。正转启动按钮SB2的常开触点串接于正转接触器KM1的线圈回路，用于接通KM1的线圈，而SB2的常闭触点则串接于反转接触器KM2线圈回路中，工作时首先断开KM2的线圈，以保证KM2不得电，同时KM1得电。反转启动按钮SB3的接法与SB2类似，常开触点串接于KM2的线圈回路，常闭触点串接于KM1的线圈回路中，从而保证按下SB3使KM1不得电，KM2能可靠得电，实现电动机的反转。为防止两个接触器同时得电而导致电源短路，利用两个接触器的常闭

5、触点KM1、KM2分别串接在对方的工作线圈电路中，构成相互制约的关系，称为联锁，实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点。由复合按钮SB2、SB3常闭触点实现的互锁称为机械互锁。二.设计电气原理图三.设计电气安装接线图四.设备清单1、低压断路器1个（QF）：作为总开关，用于控制电路的接通与断开；2、熔断器5个（FU1、FU2、FU3、FU4、FU5）：用于对电路进行过流保护；3、交流接触器（KM1、KM2）：控制其触点的通断，从而控制电路通断；4、热继电器1个（FR）：用于对电路进行过载保护；5、按钮盒1个（SB1、SB2、SB3）：电动机正转、反转和停止的开关信号；6、导线若干：连接电路。五.

6、故障现象及故障分析1、故障现象：1）按下启动按钮电机无法启动，交流接触器无动作；2）按下启动按钮，交流接触器KM1动作，但是电机不运行，其他接触器无动作；3）按下启动按钮，电机正常运行，但是无法实现反转。2、故障分析：1）出现按下启动按钮电机无法启动，交流接触器无动作故障，交流接触器无动作说明电路存在断点，经检查发现熔断器断开；2）出现按下启动按钮，交流接触器KM1动作，但是电机不运行，其他接触器无动作故障，电路存在断点，无法形成闭合回路，经检查发现有两个原因，一是接触器触点被严重氧化，无法接通，二是电机线圈末端未连接，无法形成回路；3）出现按下启动按钮，电机正常运行，但是无法实现反转现象，分

7、析点击无法反转应该是反转控制电路断开，电机无法得电，经检查有两个原因，一是开关接线错误，二是KM2无法接通。技能训练题目二:三相异步电机Y - 降压起动控制一.课题分析1、课题要求：设计星-三角降压启动控制电气原理图、电气安装接线图；按设计图纸工艺接线，即按横平竖直原则走线，每元件出线需做直角（出线距离68厘米），不得背线、跳线、反圈及露铜过多，接线不得松动，保持排线美观；能排查自己或老师设置的故障，并列写故障分析。星三角降压启动时常用的方法之一。凡是正常运行时三相定子绕组为三角形联结的三相笼型异步电动机，都可采用星三角降压启动。启动时，先将定子绕组按星型联结，接入三相交流电源。此时，由于电动

8、机每相绕组电压只为正常工作电压的，因此能减少启动电流，待电动机转速接近额定转速时，再将电动机定子绕组改成三角形联结，各相绕组承受额定工作电压，电动机进入正常运转。这种启动方法简便、经济，不仅适用于轻载启动，也适用于重负载下的启动。在该电路中，电动机起动过程的星-三角转换是靠时间继电器自动完成的。合上三相电源开关QA，按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电并自锁，KM1主触点闭合，接通电动机三相电源，KM3的主触点闭合，将电动机的尾端连接，电动机接成星形连接，开始减压起动。时间继电器KT延时时间设定为电动机起动过程时间（一般为68s），当电动机转速接近额定转速时，时间继电器整定时间

9、到，KT动作，其对应的常闭触点断开，常开触点闭合，前者使KM3线圈断电释放，KM3的辅助常闭触点闭合，为KM2的线圈通电做好准备，后者使KM2线圈通电吸合，电动机由星形联结改成三角形联结，进入正常运行。而KM2常闭触点断开，使时间继电器KT在电动机星形联结/三角形联结起动完成后断电，电路中实现了KM2与KM3的电气互锁。二.设计电气原理图三.设计电气安装接线图四.设备清单1、低压断路器1个（QF）：作为总开关，用于控制电路的接通与断开；2、熔断器5个（FU1、FU2、FU3、FU4、FU5）：用于对电路进行过流保护；3、交流接触器（KM1、KM2、KM3）：控制其触点的通断，从而控制电路通断；

10、4、热继电器1个（FR）：用于对电路进行过载保护；5、时间继电器1个（KT）：用于在启动时控制星三角切换的时间：6、按钮盒1个（SB1、SB2）：启动和停止的开关信号；7、导线若干：连接电路。五.故障现象及故障分析1、故障现象：1）按下启动按钮电机无法启动，交流接触器无动作；2）按下启动按钮，交流接触器KM1动作，但是电机不运行，其他接触器无动作；3）按下启动按钮，电机实现星三角启动，但启动后电机噪声较大，运行不稳定。2、故障分析：1）出现按下启动按钮电机无法启动，交流接触器无动作故障，交流接触器无动作说明电路存在断点，经检查发现熔断器断开；2）出现按下启动按钮，交流接触器KM1动作，但是电机

11、不运行，其他接触器无动作故障，电路存在断点，无法形成闭合回路，经检查发现有两个原因，一是接触器触点被严重氧化，无法接通，二是电机线圈末端未连接，无法形成回路；3）出现按下启动按钮，电机实现星三角启动，但启动后电机噪声较大，运行不稳定现象，应为电压不稳定导致，检查发现电机接线出现接错相，无法构成三角形连接。电气线路安装调试技能训练小结内容包括：1.电气原理图的绘制要求电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87、GB6988-86等规定的标准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号

12、时，必须加以说明。（1）绘制电气原理图时必须使用国家规定的电工图形符号和文字符号绘图。（2）电气控制线路由主电路（被控制负载所在电路）和控制电路（控制主电路状态）两部分组成。（3）同一电气元件的不同部分（如:接触器的触点和线圈）按功能和所接电路的不同而分别绘制在不同电路中，但必须标注相同的文字符号。（4）所有电气元件的图形符号均按没通电、无外力作用下的状态绘制。（5）在绘制电气原理图时与电路无关的电气元件部件（如接触器的铁心和弹簧等）在控制回路中不画出(6) 为了区别主电路与控制电路，在绘线路图时主电路(电机、电器及连接线等)，用粗线表示，而控制电路(电器及连接线等)用细线表示。通常习惯将主电

13、路放在线路图的左边(或上部)，而将控制电路放在右边(或下部)。(7) 动力电路、控制电路和信号电路应分别绘出：动力电路电源电路绘水平线；受电的动力设备（如电动机等）及其它保护电器支路，应垂直电源电路画出。控制和信号电路应垂直地绘于两条水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁，信号灯等）应直接连接在接地或下方的水平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间。(8) 在原理图中各个电器并不按照它实际的布置情况绘在线路上，而是采用同一电器的各部件分别绘在它们完成作用的地方。 (9) 为区别控制线路中各电器的类型和作用，每个电器及它们的部件用一定的图形符号表示，且给每个电器有一个文字符号，属于同

14、一个电器的各个部件(如接触器的线圈和触头)都用同一个文字符号表示。而作用相同的电器都用一定的数字序号表示。(10) 因为各个电器在不同的工作阶段分别作不同的动作，触点时闭时开，而在原理图内只能表示一种情况，因此，规定所有电器的触点均表示正常位置，即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动作时的位置。如对于接触器和电磁式继电器为电磁铁未吸上的位置，对于行程开关、按钮等则为未压合的位置。（11) 为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标一个编号，编号的原则是：靠近左边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注，通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线，故电器的

15、线圈或电阻应尽量放在各行的边（左边或右边）。(12) 对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。(13) 原理图应标出下列数据或说明：1）各电源电路的电压值，极性或频率及相数。2）某些元器件的特性（如电阻，电容器的参数值等）；3）不常用的电器（如位置传感器，手动触头，电磁阀门或气动阀，定时器等）的操作方法和功能。 2.电气接线图的绘制要求（1）电源开关、熔断器、交流接触器、热继电器、时间继电器等画在配电板内部，电动机、按钮画在配电板外部。（2）安装在配电板上的元件布置应根据配线合理，操作方便，确保电气间隙不能太小，重的元件放在下部，发热元件放在上部

16、等原则进行，元件所占面积安实际尺寸以统一比例绘制。（3）安装接线图中各电气元件的图形符号和文字符号，应和原理图完全一致，并符合国家标准。（4）各电气元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出并予以编号，各接线端子的编号必须与原理图中的导线编号一致。（5）电气配电板内电气元件之间的连线可以互相对接，配电板内接至板外的连线通过接线端子进行，配电板上有几个接至外电路的引线，端子板上就因有几个线的接点。（6）因配电线路连线太多，因而规定走向相同的乡邻导线可以绘成一股线。3.电器安装、接线的工艺要求电器安装的工艺要求：(1)组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端。(2

17、)各元件的安装位置应齐整，匀称，间距合理，便于元件的更换。(3)紧固各元件时要用力匀称，紧固程度适当。在紧固熔断器、接触器等易碎元件时，应用手按住元件一边轻轻摇动，一边用旋具轮换旋紧对角线上的螺钉，直到手摇不动后再适当旋紧些即可。接线的工艺要求：(1)布线通道尽可能少，同时并行导线按主、控电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。(2)同一平面的导线应高低一致，不能交叉。非交叉不可时，该根导线应在接线端子引出时，就水平架空跨越，但必须走线合理。(3)布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。(4)布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。(5)布线顺序一般以接触器为中心，由里向外，由高至低，先控制电路，后

18、主电路，以不妨碍后续布线为原则。(6)在每根剥去绝缘层的导线两端要套上编码套管。所有从一个接线端子(或接线桩)到另一个接线端子(或接线桩)的导线必须连接，中间无接头。(7)导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层、不反圈及不露铜过长。(8)同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离应保持一致。(9)一个电器元件的接线端子上的导线连接不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。.实训线路发生的故障及排除办法在培训过程中，我们出现了多种多样的错误，通过老师的讲解，逐一将其改正。现对出现错误的原因及其解决方法进行分析。如表 实训接线故障及排除表故障标号故障现象故障分析解决方法1接通电

19、源，打开开关QF，按下启动按钮电路无任何反应。电路无任何反应说明其中存在断点，用万用表逐一检查后，发现断点出现在低压断路器QF上，是由于其触点与连接导线处螺丝松脱造成接触不良。使用平口或十字螺丝刀将螺丝拧紧后，再次用万用表检查，确保接触良好2接通电源，确定无任何接触不良后打开开关QF，按下启动按钮电路仍无任何反应。电路仍无法接通，且无接触不良布恩，说明是熔断器部分出生断路。用万用表逐一检查每个熔断器发现部分熔断器的熔体熔化，电流无法通过熔断器，造成了实际意义上的断路。跟换新的熔断器，再次用万用表检查电路，确保熔断器部分接通。3接通电源，打开开关QF，按下正转按钮后，电动机正转，但松开按钮后电动

20、机停转。显然是由于电动机控制正转电路部分无法自保持引起的，无法自保持应该考虑线圈是否得电。通过检查发现，由于KM1线圈处有一根线未接通，导致KM1线圈无法得电，触点无法自保持。补充接线后，用万用表检查确保接通。4通接通电源，打开开关QF，按下启动按钮后，接触器KM1动作，但电路无任何反应。接触器动作，但是电路无任何反应，说明触头部分存在接触不良或者断点。将接触器触头部分拆下发现，触头表面严重氧化形成一层氧化层，阻碍电流通过导致接触不良。用砂纸或者小刀，将触头表面氧化层除去。经万用表检查，接通后，再次通电5电动机可以实现星形启动，但是启动后电动机三角形正常运行的时候噪声较大。声较大时由于电动机运

21、行的不稳定，出现抖动的情况，进而噪声较大。出现这一现象的主要原因一般是由于相序接错或者电压不稳。经测量排除电压不稳的原因电线两相相序接反，导致启动后电动机无法构成完整的三角形联结，运行不稳定。修正接线错误后，重新通电。6接通电源，打开开关QF，按下启动按钮后，系统一直处于星型启动运行，不能变换为三角形正常运行。由于控制星形和三角形之间切换的主要部件是时间继电器KT，所以故障大多出现与此。经检查发现，由于KT线圈部分的一根导线漏接，只是线圈没有得电，无法进行星形和三角形之间的切换。补充接线后，用万用表检查确保接通后，再次通电。第二部分 PLC电气控制系统设计一.课题分析1、课题要求：电镀生产线采

22、用专用行车，行年架装有可升降的吊钩；行车和吊钩各有一台电动机拖动；行车进退和吊钩升降由限位开关位控制；生产线定为三槽位；工作循环为：工件放入镀槽电镀5min后提起停放30s一放入回收液槽浸32min提起后停16s一放入清水槽清洗32s提起后停16s一行车返回原点。如图所示。设置自动循环、点动、单周循环和步进四种作方式；有必要的电气保护和联锁；设计主电路电气原理图、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图、编出梯形图、写出指令语句表，并要求调试成功、会排查故障。2、分析： 电镀的工作流程：启动吊钩上升上限行程开关闭合右行至镀槽上方SQ1行程开关闭合吊钩下降进入镀槽下限行程开关闭合电镀延时5mi

23、n吊钩上升上限行程开关闭合延时30s吊钩右行SQ2行程开关闭合吊钩下降延时32min吊钩上升延时停16s吊钩右行SQ3行程开关闭合吊钩下降延时32s吊钩上升延时停16s吊钩右行SQ4行程开关闭合吊钩下降至原位，即原位。按照要求，我们要实现以下工作方式：1）、原位：表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。2）、连续工作：当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行，按照工作流程要求不停的循环。3）、 单周期工作：设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一个周期，然后停于原点，要重复第二个工作周期，必须再按一下启动按钮。4）、点动工作：通过控制按钮可以手动控制行车和钓钩上下左

24、右运动，停留在任一位置。5）、步进工作：设备每完成一步，停留在该步，要进行下一步必须按下控制下一步的按钮。二、设计主电路电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在这次设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如下所示图中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制电动机M2的正、反转，实现行车的前进和后退。电镀生产线PLC主电路图三、设计PLC的I/O分配表输 入输 出编号对应元件功能编号对应元件功能X0SQ1启动Y2KM1行车左行X1SQ2停止Y3KM2行车右行X2SQ3上限位Y4KM

25、3吊钩上行X3SQ4下限位Y5KM4吊钩下行X4SQ5右限位X5SQ6回收液槽限位X6SB1启动开关X7SB2停止开关X10SA1自动循环X11SB3吊钩吊起完毕X12SA2单周运行X13SA3步进X14SA4手动控制X15SB4吊钩下行X16SB5行车左行X17SB6行车右行X20SB7吊钩上行四、设计PLC的I/O接线图五、设计功能图六、设计梯形图七、小结PLC课程设计已结束，我们做了电气线路安装调试技能训练和PLC的编程设计。对于课程设计的第一部分，我们也出过很多错误。在电机正反转设计时，我们要注意的是控制电路中的“双重互锁”，既要有“电气互锁”也要“按钮互锁”。控制电路中两种“互锁”同

26、时发生故障的概率较低，确保两个接触器不会同时工作而使相间短路，在接线时这是必须的。在电机的Y-减压起动的设计中，也要有“电气互锁”，电路中使用到了时间延时继电器，在接线时应该特别注意区分，延时的常开和常闭，和开关是延时动作还是瞬时动作。调试检测时也要看延时时间长短是否合适，也需要调节。通过这次设计，我更深入的了解了电机正反转和Y-减压起动的工作原理，也更熟练掌握了电气接线的方法和技巧。对于第二部分的编程实际，也有很多新的收获。通过设计我对具体问题的PLC设计过程有了初步了解，特别是步进指令的设计编程，理解颇深。在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效。 通过这次PLC课程设计，我知道：使机床与PLC结合，可以轻松的完成规定的工作，也让我了解了PLC梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。这可以很大程度的减小工人的工作和减小危险。因为这一切都是有程序控制的，能够使机器严格按规律执行，而人工作的时候总会有一些错误发生，这些错误有可能引发危险。 在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，