电气工程综合实训指导书

电气工程综合实训指导书一、实训目的1、巩固电气控制基础理论知识，加深对基本理论的理解。2、训练实践操作技能，掌握电气控制技术所涉及的常用控制元器件的原理和使用，并形成正确规范的操作习惯。3、学会处理实验与实训过程中出现的各种情况，通过分析找到原因并提出解决问题的办法，增强分析、设计或改进常见设备电气控制系统的能力。4、按照电气设备的控制要求，用继电接触控制方式自行设计主电路和控制电路，并能正确选用低压电器及PLC控制模块、正确连接线路、实现所设计的电路，正确完成各项控制要求。5、培养理论联系实际，实事求是的工作作风。二、实训要求1、 系统硬件设计（电气控制电路采用继电-接触完成、PLC控制部分设计包括：控制主电路、PLC接线图、输入输出分配）2、 系统软件设计（PLC软件设计要设计顺序功能图、梯形图和编写程序）3、 系统仿真调试运行以上各项内容，均由学生根据要求，设计电气控制原理图、布置图及接线图，对每一个功能按自己的设想设置保护、联锁等环节，最终进行仿真调试，实现对电机的控制。以达到锻炼学生的理论与实践的结合能力。三、实训进度安排1、电气控制实训时间安排序号内容学时安排（天）11）选题（每人1题，按学号顺序选题，3个人1组）2）查阅资料、确定控制方案121） 学习V-ELEQ电气仿真软件，设计电气控制原理图、兀件布置接线图，进行控制电路仿真2） 进行器件选择（名称、型号、技术参数、作用）3） 分析控制电路工作原理23按实训报告模板撰写实训报告14答辩（演示系统控制过程，回答提出问题）1合 计52、PLC控制实训时间安排序号内容学时安排（天）1选题、查阅资料、确定控制方案121） 学习CADe_SIMU仿真软件2） 完成PLC选型、确定输入输出的地址分配表及其他编程元件的地址分配、设计出I/O接线图13根据控制功能编写PLC程序、利用CADe_SIMU仿真软件进行仿真调试；说明系统控制原理14按实训报告模板撰写实训报告15答辩（演示系统控制过程，回答提出问题）1合 计5四、 实训题目1、电气控制部分1）三相异步电动机的直接起动控制电路2）三相异步电动机点动控制电路3）三相异步电动机自锁控制电路4）三相异步电动机的多地控制电路5）三相异步电动机自动顺序控制电路6）三相异步电动机的顺序控制电路7）接触器切换星形/三角形启动控制电路8）按钮切换星形/三角形起动控制电路9）时间继电器切换星形/三角形起动控制电路10）按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路11）接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路12） 双重联锁的三相异步电动机正反转控制电路13） 工作台自动往返控制电路14） 带有点动的自动往返控制电路15） 正反转点动、启动控制电路16） 异步电动机单向点动、启动控制电路17） 双速交流异步电动机手动变速控制电路18）双速交流异步电动机自动变速控制电路2、PLC控制部分（1） 用PLC控制2台三相异步电动机，具体要求如下：1） 两台电动机可以独立启动和停止；2） 能同时使两台电动机停止；3） 其中任意一台电动机过载时，两台电动机均停止。（2） 用PLC控制一小车，小车由三相异步电动机拖动，其动作过程如下：1） 小车由原位开始前进，到终点后自动停止；2） 在终点停留一段时间后自动返回原位停止。（3） 用PLC控制一台三相异步电动机，具体要求如下：1） 能实现启、停的两地控制；2） 能实现点动调整；3） 要有短路和过载保护。（4） 用PLC控制一工作台，工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1・SQ2分别装在工作台的原位和终点。要求：（1）能自动实现前进一后退一停止到原位；（2）在前进或后退过程中可以紧急停。（5） 有两台三相异步电动机M1和M2,要求：1） M1启动后，M2才能启动：2） M1停止后，M2延时30秒才能停止。（6） 用PLC对自动售汽水机进行控制，工作要求：1） 此售货机可投入1元、2元硬币，投币口为LSI，LS2；2） 当投入的硬币总值大于等于6元时，汽水指示灯L1亮，此时拔下汽水按钮SB,则汽水口L2出汽水12秒后自动停止。3） 不找钱，不结余，下一位投币又重新开始。（7） 用PLC实现PLC交通灯控制，控制要求如下：1） 在十字路口，要求东西方向和南北方向各通行35s,并周而复始。2） 在南北方向通行时，东西方向的红灯亮35s，而南北方向的绿灯先亮30s后再闪3s（0.5s暗，0.5s亮）后黄灯亮2s.

3）在东西方向通行时，南北方向的红灯亮35s,而东西方向的绿灯先亮30s后再闪3s（0.5s暗，0.5s亮）后黄灯亮2s.后再闪十字路口的交通灯时间图如图所示。frR毎十字路口的交通灯布置示意图frR毎十字路口的交通灯布置示意图十字路口的交通灯时间图。（8） 设计电镀生产线PLC控制系统控制要求:1） SQ1.SQ2为行车进退限位开关，SQ3、SQ4为上下限位开关。2） 工件提升至SQ3停，行车进至SQ2停，放下工件至SQ4，电镀10S,工件升至SQ3停，滴液SS,行车退至SQ2停，放下工件至SQ6。（9） 有一工业用洗衣机，其工作顺序是：1） 按启动按钮后给水阀开始给水；2） 当水满到水满传感器时就停止给水；3） 波轮开始正转5S.然后反转5S.再正转5S...共转5分钟；4） 出水阀开始出水；5） 出水10S后停止出水，同时声光报警器报警，叫工作人员来取衣服；6） 按停止按钮声光报警器停止，并结束整个工作过程。（10） 某注塑机用于热塑性材料的成型加工它借助于8个电磁阀YV1-YV8完成注塑各工序。若注塑模在原点SQ1,按下启动按钮SB,通过YV1、YV3将摸子关闭，限位开关SQ2动作后表示摸子关闭完成，此时由YV2、YV8控制射台前进，准备射入热塑料，限位开关SQ3动作后表示射台到位，YV3、YV7动作开始注塑，延时10秒，YV7、YV8动作进行保压，保压5秒后，由YV1、YV7执行预塑，等加料限位开关SQ4动作后由YV6执行射台的后退，限位开关SQ5动作后停止后退，由YV2、YV4执行开模，限位开关SQ6动作后开模完成，YV3、YV5动作使顶针前进，将塑料件顶出，顶针终止限位SQ7动作后，YV4、YV5使项针后退，顶针后退限位SQ8动作后，动作结束，完成一个工作循环，等待下一一次启动。（11）某冷加工自动线有一钻孔动力头，如题图所示动力头的加工过程如下:1） 动力头在原位，加上启动信号SB，接通电磁阀YV1,动力头快进；2） 动力头碰到限位开关SQ1后，接通电磁阀YV1.YV2，动力头由快进转为工进；3） 动力头碰到限位开关SQ2后，开始延时,时间为10秒；4） 当延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退；5） 动力头回原位后，停止。6?成工逬；6?成工逬；（12）试设计程序，实现如下功能在按钮IN1按下后，LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6六个指示灯按照LED6fLED5fLED4fLED3fLED2fLED1-DED...的顺序轮流点亮，且每个指示灯点亮的时间为20秒。画出PLC的外部接线图，并写出梯形图程序。（13）用PLC控制一台三相异步电动机具体要求如下:（1）能实现启、停的两地控制:（2）能实现点动调整:（3）要有短路和过载保护。（14）使PLC的输出OUT1输出脉冲宽度为3秒的方波当输入IN1为“1”时，PLC对OUT1脉冲进行计数：当计数值达到10时，PLC的另一个输出OUT2为“1〃，并能够保持：当输入IN2为“1”后，输出OUT2复位。

（15）使用传送机将大、小球分类后分别存放控制要求如下:左上为原点，按启动按钮SB1后，其动作顺序为:下降一吸球（延时1S）f上升一右行f下降一释放（延时1S）f上升f左行。其中：LS1:左限位；LS3:上限位；LS4:小球容器；LS5:大球容器；LS2:吸住大球；LSO:吸住小球。注意:机械臂下降时，吸住大球，则LS2接通，然后将大球放到大球容器中。若吸住小球，则LS0接通，然后将小球放到小球容器中。（16） 试设计程序实现如下功能:在按钮IN1按下后，LED1、LED2、LED3三个指示灯按照LED1fLED2fLED3f-+E的顺序轮流点亮，且每个指示灯点亮的时间为20秒：当按钮IN1没有按下时，LED4、LED5、LED6三个指示灯按照LED4fLED5f-+LED6f-+E 的顺序轮流显示，且每个指示灯点亮的时间也为20秒。（17） 试编程实现如下图所示十字路口红绿灯的控制。堂T妙泌堂T妙泌rm（18）小车往返运动控制用S7-200实现小车往返的自动控制，控制过程为按下启动按钮，小车从左边往右边（右边往左边运动）当运动到右边（左边）碰到右边（左边）的行程开关后小车自动做返回运动，当碰到另一边的行程开关后又做返回运动。如此的往返运动，直到当按下停车按钮后小车停止运动。设计思路：可以按照电气接线图中的思路来进行编写程序。即可以利用下一个状态来封闭前一个状态。使其两个线圈不会同时动作。同时把行程开关作为一个状态的转换条件。（19） 鼓风机和引风机的顺序启动控制用S7-200实现其自动控制，控制过程为按下启动按钮，引风机启动，延时5s后鼓风机自动开启。按下停止按钮后鼓风机停止，延时5S后引风机停止。（20） 液体混合实验用S7-200实现液体混合的自动控制。当按下启动按钮后，液体阀A打开，液体A流入搅拌机里面。当液位达到中限位时阀A关闭，同时打开液体阀B，液体B流入搅拌机里面。当液位达到上限位时，阀B关闭，此时启动电动机进行搅拌。搅拌一分钟后电动机停止同时阀门C打开，混合液体流出。当液位到达下限位时再过5S容器放空，关闭阀门C。同时打开阀门A,注入液体A。如此周期性的循环。若按下停止按钮后必须要等一个周期循环完后才停止。如图所示：21）正次品分拣机控制用启动和停止按钮控制电动机M的运行和停止。在电动机运行时，被检测的产品（包括正、次品）在皮带上运送。产品（包括正、次品）在皮带上运送时，S1（检测器）检测到得次品，经过5S传送，到达次品剔除位置时，启动电磁铁Y驱动剔除装置，剔除次品（电磁铁通电1S）检测器S2检测到次品；经过3S传送，启动Y,剔除次品；正品续向前输送。正次品分拣模拟控制板如下所示。S电机运行启动停止特示

S电机运行启动停止特示22)钻床钻孔用S7—200实现钻床钻孔的自动控制。操作人员放好工件后，按下启动按钮10.0,工件被夹紧，夹紧后两个钻头同时钻孔，钻到有限位开关10.2和10.4设定的深度后两钻头分别上行，回到限位开关I0.3和I0.5设定的起始位置时停止，两个钻头都到位后，工件被松开，松开到位后，加工结束，系统返回初始停止，准备下个工件的加工。加工图如下所示。状态。剪板机控制实验23)准备下个工件的加工。加工图如下所示。状态。剪板机控制实验23)启动剪板机后，板料机往右送，当到达右限位开关I0.3后，压钳开始向下压住板料。当压力传感器动作时，即I0.4闭合此时剪刀下行进行剪切板料，剪切完后压钳和剪刀同时向上升，同时驱动计数器开始计数。当达到计数器上所设定的值时将返回初始步即M0.0步.若计数器中所计数没有达到计数器中所设定值则板料机继续给料，剪刀继续剪。直到计数器的计数达到设定值为止。剪板机工作图和并行序列顺控图分别如下所示。l(LI勇刀l(LI勇刀匚二升(24)硫化机顺控实验硫化机在硫化轮胎时一个工作周期由初始，合模，返料，硫化，放气和开模6步组成，它们与S0.0到S0.5相对应组成。按下合模命令后进入S0.1步硫化机合模，急停开关可以把合模变为开模。当合模到位时进入S0.2步此时硫化机进气和反料延时，在反料阶段允许开模。当延时时间到后进入S0.3步，此时进入进气和硫化延步，硫化时不允许开模。硫化延时到后，进入S0.4步进行放气阶段放气，当放气延时到达后进入S0.5步进入开模阶段开模。开模到位后或者是按下急停按钮进入初始状态。在运行中发现合模和开模到位限位开关故障率较高，容易出现合模，开模到位了但是相应的电动机不能停止的现象，甚至可能损坏设备。为了解决这个问题，在程序中设置了诊断功能和报警功能，在开模和合模时要有保护延时。在开模和合模到位时保护定时器还没有达到所定的延时时间就自动复位了。所以不能起作用。限位开关出现故障时起保护作用的定时器就使系统进入报警步。使合模，开模电动机自动断电，当按下复位按钮后回到系统初始步。（25）机械手自动实验机械手从原点A位置下降到下限位后，机械手动作夹起工件上升到上限位后向右移移到B位置到达右限位后机械手向下放工件，当到达下限位后松开工件，放完后机械手向上提升，提升到上限位后左移，回到原点。当按下停止按钮后，机械手要完成一个周期后才停止。工作图如下图所示。ZZ234右移 ［山3右限“ZZ234右移 ［山3右限“【〔麗那QW左移10.0