自动化综合实训教案

1课题一安全用电教具及教学方法：自制多媒体课件，启发式教学法1)触电概念：2)电流对人体的影响：电流。不同电流对人体的影响见表1。表1不同电流对人体的影响电流/mA通电时间工频电流直流电流人体反应人体反应2连续通电无感觉无感觉连续通电有麻刺感无感觉数分钟以内痉挛、剧痛、但可摆脱电源有针刺感、压迫感及灼热感数分钟以内迅速麻痹、呼吸困难、血压升高不能摆脱电流压痛、刺痛、灼热感强烈，并伴有抽筋数秒钟到数分钟心跳不规则、强烈痉挛、心脏开始颤动感觉强烈，剧痛，并伴有抽筋低于心脏搏动周期受强烈，冲击，但未发生心室颤动剧痛、强烈痉挛、呼吸困难或麻痹低于心脏搏动周期昏迷、心室颤动、呼吸、麻痹、心脏麻痹飞溅出来的、高压系统因误操作产生强烈电弧时(可导致严重烧伤)、人体过分接近带电体(间距小于安全距离或放电距离)而产生强烈电弧时(可造成严重烧伤而致死)。34)电光眼，表现为角膜炎或结膜炎。在弧光放电时，紫外线、可见光、(1)单相触电在电力系统的电网中，有中性点直接接地单相触电和中性点不接地单相触电两种情况。两相触电。两相触电最危险，因为施加于人体的电压为全部工作电压(即线电压),且此时电流将不经过大地，直接从L2相经人体到L₃相，而构成了闭合回路。故不论中性点是布曲线如图4所示。以电线落地点为圆心可画出若干同心圆，它们表示了落地点周围的电位分布。离落电位差就称为跨步电压。跨步电压触电如图5所示。此时由于电流通过人的两腿之间而较少通过心脏，4(1)绝缘绝缘是用绝缘物将带电体封闭起来的技术措施。良好的绝缘既是保证设备和线路正常运行的必绝缘材料是指体积电阻率在10Ω·m以上的材料。(2)屏护屏护是采用屏护装置控制不安全因素，即采用遮拦、护罩、护盖、箱(匣)等将带电体同外界屏护装置既有永久性装置(如配电装置的遮拦、电器开关的罩等),也有临时性屏护装置(如检修工作中使用的临时性屏护装置);既有固定屏护装置(如母线的护网),也有移动屏护装置(如跟随起重机(3)间距间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。为了防止人体及其他物品接近带电况下，两导体间或导体与地之间均不得超过的工频有效值)为50V。这一限制是根据人体允许电流30mA和人体电阻17000的条件下确定的。国际电工委员会还规定了直流安全电压的上限值为120V。3、保护接地(简称接地)保护接地就是在中性点不接地的低压(1kV以下)供电系统中，将电气设备的51)触电者若是触及低压带电设备，救护人员应设法迅速切断电源(如拉开电源开关、拔出电源插头等);身的衣服使其脱离电源(切记要避免碰到金属物体和触电者的裸露身躯);也可戴绝缘手套或将手用干燥也可用干木把斧子或有绝缘柄的钳子等将电线剪断(剪电线时要一根一根地剪，并尽可能站在绝缘木或3)触电者若是触及高压带电设备，则救护人员应迅速切断电源；或用适合该电压等级的绝缘工具(戴绝缘手套、穿绝缘靴并用绝缘棒)去使触电者脱离电源(抢救过程中应注意保持自身与周围带电部分必要员应立即登杆(系好安全带),用带绝缘胶柄的钢丝钳或其他绝缘物使触电者脱离电源。对于高压线路且66)若触电者触及了断落在地面上的带电高压线，在未确认线路无电或未做好安全措施(如穿绝缘靴等)之前，救护人员不得接近断线落地点的距离为8--12m,以防止跨步电压伤人(但可临时将双脚并拢蹦跳(1)口对口人工呼吸法(适应于无呼吸但有心跳的触电首先清理口鼻腔，然后松扣解衣裳。捏鼻吹气要适量，排气应让口鼻畅。吹2s来停3s,5s1次最恰当。3)具有较强的组织纪律观念、服从管理；4)工作现场保持整齐清洁，工具摆放合理。7代号名称型号数量备注低压开关1熔断器1装熔芯3A8熔断器1装熔芯2A交流接触器2线圈AC380V辅助触头2热继电器1热继电器座JRS1D-25座1按钮开关1红色按钮开关2绿色接线端子M三相鼠笼异步电动机19代号名称型号数量备注低压开关熔断器装熔芯3A熔断器1装熔芯2A交流接触器2线圈AC380V注博和和注博和和热继电器1热继电器座JRS1D-25座1按钮开关1红色按钮开关2绿色M三相鼠笼异步电动机1如图1所示，该控制电路的特点是当需要改变电动机的转向时，只要直接按反转按钮就可以了，不必先按停止按钮。这是因为如果电动机已按正转方向运转时，线圈是通电的，这时按下按钮SB4,按钮串动机停转，随后SB4的常开触头闭合，接通线圈KM2的回路，使电源相序相反，电动机即反向旋转。同样，当电动机已作反向旋转时，若按下SB2,电动机就先停转后正转。该线路是利用按钮动作时，常闭先断开、常开后闭合的特点来保证KM1与KM2不会同时通电，由此来实现电动机正反转的联锁控制。所以SB2和SB4的常闭触头也称为联锁触头。u望441市器图2按钮联锁正反转控制接线图课题四三相异步电动机双重联锁正反转控制L2o-2Ed456M3EV098二、实验所需电气元件明细表：代号名称型号数量备注低压开关1熔断器1装熔芯3A熔断器1装熔芯2A交流接触器2线圈AC380V热继电器1热继电器座JRSID-25座1按钮开关1红色按钮开关2绿色M三相鼠笼异步电动机11.正转控制2.反转控制在本装置WD021挂板上选择热继电器FR1;WD022挂板上选择熔断器FU1、熔断器FU2、低压开图2双重联锁的正反转接线图确认接线正确后，接通交流电源，按下SB2电机应正转；按下SB4电机应反转；按下SB1,电机应停转。若不能正常工作，则应分析并排除故障。作业：1、完成实训报告；2、巩固电路图课题五接触器控制的Y/△启动控制电路111kMX基SEh—8二、操作所需电器元件代号名称型号数量备注低压开关1熔断器1装熔芯3A熔断器1装熔芯2A交流接触器3热继电器1热继电器座JRS1D-25座1按钮开关1绿色按钮开关1红色M三相鼠笼异步电机1用按钮和接触器控制的Y/△降压启动电路如图1所示。该线路使用了三个接触器、一个热继电器和三个按钮。线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。(1)电动机Y形接法降压启动：一KM自锁触头团合自锁-KM线圈通电KM1线圈通电一KM1主触头闭合一(2)电动机△形接法全压运行：当电动机转速上升并接近额定值时，—SB4常开触点后闭合停止时按下SB1即可实现。接线图如图2所示，接线时应注意不要接错或漏接。在通电试车前，应仔细检查各接线端连接是否正确、可靠。五、检查与调试确认接线正确后，可接通交流电源，合上开关QS,按步骤进行操作，完成Y→△换接启动过程，若操作中发现有不正常现象，应断开电源分析排故后重新操作。教学小结：作业：1、完成实训报告；2、巩固电路原理电图2接触器控制的Y/△启动控制电路接线图课题六时间继电器切换的Y/△启动控制电路技能训练所需器材代号名称型号规格数量三相漏电开关1个熔断器3个3P熔断器1个按钮2个交流接触器3个时间继电器1个M三相交流异步电动机1台热继电器1个指示灯3个端子板，线槽，导线各适量课题七按钮切换的双速电动机控制电路连接2、仪表：万用表1只N1、合上QS2、三角形连接低速运行校下细一致圆一女下SB3—作业：实验报告2、叙述该电路运行过程。课题八时间继电器切换的双速电动机控制电路连接2、仪表：万用表1只2、三角形连接低速运行3、YY型连接高速运转作业：实验报告1、画出时间继电器切换的双速电动机控制电路图；2、叙述该电路运作过程。电动机YY运行}电动机YY运行课题九MICROMASTER420变频器的调试实训2.BOP面板基本操作方法显示/按钮功能功能的说明状态显示LCD显示变频器当前的设定值起动变频器作有效，应设定P0700=1。O停止变频器OFF1:按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车。默认值运行时此键禁用的；为了允许此键操作，应设定P0700=OFF2;按此键两次(或一次，但时间较长)电动机将在惯性作用下自由停车。改变电动机的转动方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号(一)表示操作有效，应设定P0700=1。电动机点动功能从任何一个参数开始):(1)直流回路电压(用d表示，单位：V)(3)输出频率(Hz)(4)输出电压(用o表示,单位：V)(5)由P0005选定的数值(如果P0005选择显示上述参数中的任何一个(3,4,或5),这里将不再显示)。连续多次按下此键，将轮2.跳转功能在显示任何一个参数(rXXXX或PXXXX)时短时间按下此键，将立即跳后，按此键将返回原来的显示点访问参数按此键即可访问参数增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值减少数值按此键即可减少面板上显示的参数数值(2)变频器常用的设定参数命令，二进制I/0ADC(模一数转换)和DAC(数-模转换)。设定值通道/RFG(斜坡函数发生器)。电动机的控制。报警/警告/监控。P0004=22工艺参量控制器(例如PID)。如P0304,P0305等)。这些参数设置完成时，当P3900设定为1~3时，快速调试结束后立即开始变频试)时进行修改，访问级为1。速调试)时进行修改，而且只能在P0100=0或2(输入的功率以kW为单位)时才能见到。但参数的设定值为0时，将由变频器内部来计算功率因数(见r0332)。本参数的访问级为2。P0311:电动机的额定速度(r/min),本参数只能在P0010=1(快速调试)时进行修改。参数的设定值P0703:数字输入DIN3的功能P0701～P0703的访问级为2,设定值如下：1:ON/OFF1(接通正转/停车命令1)。2:ONreverse/0FF1(接通反转/停车命令1)。3:OFF2(停车命令2),电动机按惯性自由停4:OFF3(停车命令3),电动机快速停车。11:反向点动。12:反转。13:MOP(电动电位计)升速(增加频率)。14:MOP降速(减少频率)。16:固定频率设定值(直接选择+ON命令)。25:直流注入制动。P0970=0禁止复位P0970=1参数复位(1)直接选择(P0701-P0703=15)(2)直接选择+0N命令(P0701-P0703=16)直接选择(1)直接选择(P0701-P0703=15)(3)如果有几个固定频率输入同时被激活即：数字输入端接通，为1,选定的频率是它们的总和。直接选择+ON命令(P0701-P0703=16)7个固定频率。表1二进制编码的十进制数(BCD码)选择+ON命令的七段频率设定0000010000000111(2)变频器常用的设定参数P1080:变频器输出的最低频率(Hz)。范围为0.00～650.00Hz,工厂默认值为0Hz。本参数访问级为1。P1082:变频器输出的最高频率(Hz)。其范围为0.00～650.00Hz,工厂默认值为50Hz。本参数访问级为1。P1120:斜坡上升时间(即电动机从静止状态加速到最高频率P1082设定值所用的时间),其设定范围0~650s,工厂默认值是10s,本参数的用户访问级为1。P1121:斜坡下降时间(即电动机从最高频率P1082设定值减速到静止状态所用的时间),其设定范围0~性特性的V/f控制。本参数访问级为2。P3900:结束快速调试，本参数只是在P0010=1(快速调试)时才能改变。本参数访问级为2。可能的设完成复位过程至少要3分钟。表2修改访问级参数P0003的步骤操作步骤显示结果1.按访问参数2.按键，直到显示出P00033.按键，进入参数访问级1或键，达到所要求的数值(例如：3)35.按键，确认并存储参数的数值6现在已设定访问级为3,使用者可以看到第1至第3级的全部参数(2)改变参数数值的操作1)按(功能键),最右边的一个数字闪烁。3)再按(功能键),相邻的下一位数字闪烁。4)执行2至4步，直到显示出所要求的数值。5)按,退出参数数值的访问级。(3)快速调试(P0010=1)在快速调试的各个步骤都完成以后，应选定P3900,如果它置1,将执行必要的电动机计算，并使其他所有的参数(P0010=1不包括在内)恢复为出厂默认设置值。P0100的设定值0应该用DIP关来更改，使其设定的值固定不变。快速调试的操作步骤如表4所示。表3快速调试步骤步骤参数号及说明参数设置值及说明认值备注1访问级2P0010开始快速调试0是，如果调试结束后选定P3900=1,那么,P0010回30功率单位为kW;1的缺省值为50Hz04电动机的额定电压根据电动机铭牌键入的电动机的额定电压(V)5电动机的额定电流根据电动机铭牌键入的电动机额定电流(A)6电动机的额定功率根据电动机铭牌键入的电动机额定功率(KW)7电动机的额定频率根据电动机铭牌键入的电动机额定频率(Hz)8电动机的额定速度根据铭牌键入的电动机额定速度(rpm)9择命令源板2选择命令信号源0出厂时的缺省设置1BOP(变频器键盘)2由端子排输入4通过BOP链路的USS设置5通过COM链路的USS设置6通过COM链路的CB设置P1000选择频率设定值的升降个↓2选择频率设定值1MOP(电动电位计)设定值2模拟设定值3固定频率设定值4通过BOP链路的USS设置5通过COM链路的USS设置6通过COM链路的CB设置P1080电动机最小频率率，单位：Hz0P1082电动机最大频率最大频率率，单位：Hz)P1120斜坡上升时间P1121斜坡下降时间P3900结束快速调试0快速调试结束0不进行快速调试(不进行电动机数据计算)12开始进行快速调试3仅对电动机数据开始进行快速调试1)参数设置(1)P0010=30和P0970=1,按下P键，开始复位，复位过程大约3min,这样就可保证变频器的参数表4电动机参数设置参数号设置值说明11设定用户访问级别为标准级01快速调试00功率以KW表示频率为50HZ电动机额定电压(V)电动机额定电流(A)电动机额定电功率(KW)电动机额定频率(HZ)0电动机额定转速(r/min)表5面板基本操作控制参数参数号设置值说明11设定用户访问级别为标准级00正确的进行命令的初始化07命令和数字I/021由键盘输入设定值(选择命令源)11设定用户访问级别为标准级0设定值通道和斜坡函数发生器21由键盘(电动定位计)输入设定值00电动机运行最低频率(HZ)电动机运行最高频率(HZ)12设定用户访问级别为扩展级0设定值通道和斜坡函数发生器5设定键盘控制的频率值(HZ)5正向电动频率(HZ)5反向电动频率(HZ)5电动斜坡上升时间(s)5电动斜坡下降时间(s)2)变频器运行操作键(▲/)来改变。课题十用变频器的输入端子实现电动机的正反转控制(1)电路接线检查无误后合上QS。额定功率为40瓦，额定电压380V,额定电流0.2A,额定频率50Hz,转速1430r/min,三角型接法。表1电动机参数设置参数号出厂值设置值说明设用户访问级为标准级0快速调试00工作地区：功率以KW表示，频率为50Hz电动机的额定电压(V)电动机的额定电流(A)电动机的额定功率(KW)00电动机额定功率因数(由变频器内部计算电机的功率因电动机额定频率(Hz)0电动机的额定1430r/min参数号出厂值设置值说明11设用户访问级为标准级07命令和数字I/022命令源选择由端子排输入12设用户访问级为扩展级07命令和数字I/011ON接通正转，OFF停止12ON接通反转，OFF停止11设用户访问级为标准级0设定值通道和斜坡函数发生器21由MOP(电动电位计)输入设定值00电动机的最低运行频率(Hz)电动机运行的最高频率(Hz)5斜坡上升时间(s)5斜坡下降时间(s)12设用户访问级为扩展级0设定通道和斜坡函数发生器5设定键盘控制频率(5)操作控制2)电动机反向运行。接通开关S2,变频器输入端口DIN2为“ON”,电动机按P1120所设置的5s斜相对应。断开开关S2,数字输入端口DIN2为“OFF”,电动机按P1121所设置的5s斜坡下降时间停车，经15s后电动机停止运行。为反转，加减速时间为5s。要求点动运行的频率为10Hz,正反转频率为20Hz。画出外部接线图，写出参(2)利用变频器的基本操作面板(BOP)实现电动机的正反转及电动的控制，按BOP面板上的或键控制课题十一变频器的多段速频率控制实训(1)学会变频器多段速频率控制方式(2)熟练掌握变频器的运行操作过程。实训内容第一段：输出频率为20Hz;第三段：输出频率为50Hz。(1)电路接线如图所示。检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。(2)参数设置。2)设置电动机参数。电动机参数设置完成后3)设置三段固定频率控制参数，如表8。一频段的频率可分别由P1001～P1007设置，最多可实现7段频率控制。表1三段固定频率控制参数表参数号出厂值设置值说明设用户访问级为标准级07命令和数字I/022命令源选择由端子排输入2设用户访问级为扩展级07命令和数字I/01选择固定频率选择固定频率ON接通正转，0FF接通停止1设用户访问级为标准级0设定值通道和斜坡函数发生器23选择固定频率设定值2设用户访问级为扩展级0设定值通道和斜坡函数发生器0设置固定频率1(Hz)5设置固定频率2(Hz)设置固定频率3(Hz)3)第3段控制。当按钮SI接通、按钮S2接通时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”,端口DIN2用开关变频器实现电动机7段速频率运转。7段速设置分别为：第1段输出频率为5Hz;第2段输出频率为-10Hz;第3段输出频率为15Hz;第4段输出频率为10Hz;第5段输出频率为-5Hz;第6段输出频率为-20Hz;第7段输出频率为50Hz。画出变频器外部接线图，写出参数设置。课题十二PLC和变频器的联机控制(1)外部端子控制；(2)是通信控制方式。(1)I/0分配参数号出厂值设置值说明设用户访问级为标准级07命令，二进制I/022由端子排输入2设用户访问级为扩展级07命令，二进制I/0ON接通正转，OFF接通停止2ON接通反转，OFF接通停止9正向点动反向点动设用户访问级为标准级0设定值通道和斜坡函数发生器2频率设定值为键盘(MOP)设定值00电动机运行的最低频率(Hz)电动机运行的最高频率(Hz)斜坡上升时间(S)斜坡下降时间(S)2设用户访问级为扩展级0设定值通道和斜坡函数发生器5设定键盘控制的频率值(Hz)掌握PLC联机多段速频率控制原理(1)掌握PLC和变频器多段速频率联机操作方法。(2)熟练掌握PLC和变频器联机调试方法。机起动并运行在第一段，频率为10Hz,延时20s后电动机运行在第二段，频率为20Hz,再延时10s后电(1)I/0分配表I0.1电动机启动按钮Q0.1DIN2参数号出厂值设置值说明设用户访问级为标准级07命令和数字I/022命令源选择由端子排输入2设用户访问级扩展级07命令和数字I/0选择固定频率选择固定频率ON接通正转，OFF停止设用户访问级为标准级0设定值通道和斜坡函数发生器23选择固定频率设定值2设用户访问级扩展级0设定值通道和斜坡函数发生器0设置固定频率1(Hz)5设置固定频率2(Hz)设置固定频率3(Hz)联机控制实现电动机7段速频率运转。7段速设置分别为：第1段输出频率为5Hz;第2段输出频率为-10Hz;第3段输出频率为15Hz;第4段输出频率为20Hz;第5段输出频率为-30Hz;第6段输出频率为-10Hz;第7段输出频率为25Hz;课题十四触摸屏组态软件EasyBuilder500的使用1.1参数设置确定取消应用帮助图2初始画面状态启动停止设置转速井并井。#/分钟实测转速井井井。#转/分钟初始画面图3主画面1.3指示灯的组态位状态指示灯D多状态指示灯(A)位状态切换开关(D数值输入(数值显示(D直接窗口O棒图(⑨系统信息0PLC控制数据传输图4组态元件图5位状态指示灯属性对话框状态显示元件属性”对话框(见图5)。在“一般属性”选项卡中，设置“读取地址”中的“设备类型”(即PLC元件号的类型)为Q,“设备地址”为0,即在Q0为1状态时，该指示灯将被点亮。用该选项卡下部的“功能选择”选择框可以设置指示灯是否闪烁和闪烁的频率。在“图形”选项卡，选中“使用向量图”复选框，点击“向量图库”按钮，在出现的对话框中选择图库和图库中的图形。回到“图形”选项卡后，将会出现选择的指示灯图形。点击“确定”按钮，关闭属性设置对话框，指示灯出现在画面上。可以用鼠标调节指示灯的大小和位置。1.4文本的组