《电气控制与PLC技术》课件第9章

第9章实验与实训9.1电气控制部分9.2PLC部分9.1电气控制部分9.1.1低压电器的识别

一、实验目的

(1)认识常用低压电器；

(2)熟悉电器型号的意义；

(3)熟悉电压继电器的结构、工作原理、型号规格及使用方法；

(4)掌握交、直流电压继电器的吸合电压和释放电压的整定方法。二、实验内容

(1)根据摆放的低压电器实物，写出各电器的名称；

(2)了解低压电器型号的意义；

(3)选择整定的交、直流电压继电器各一个，记录型号及参数，然后选择其他设备；

(4)结合教材第2章中的电路图连接线路；

(5)吸合电压、释放电压的整定：通过滑线变阻器取分压来获得。

9.1.2直流电动机的控制一、实验目的

(1)理解各种类型直流电动机的工作原理；

(2)掌握直流电动机基本控制方法。

二、实验内容参照图2.5连接电路，经老师检查允许后再送电，观察并分析实验现象。9.1.3三相异步电动机的控制一、实验目的

(1)了解交流接触器、热继电器和按钮的结构及其在控制电路中的应用；

(2)学习按钮、熔断器、热继电器的使用方法；

(3)了解空气阻尼式时间继电器速度继电器拆装的结构、原理及使用方法；

(4)掌握制动电阻的选择；

(5)学习异步电动机基本控制电路的连接。二、实验内容

1)三相异步电动机单向及点动控制

(1)在实验板上找到交流接触器等，了解其结构及动作原理。

(2)通过实验，掌握基本电路的接线方法。

(3)按图9.1(a)、(b)异步电动机直接启动线路连接，经老师检查允许后再送电。

(4)将图9.1(b)的控制电路改接为图9.1(c)，观察分析结果。图9.1三相异步电动机单向控制

2)三相异步电动机的正反转控制

(1)实验板上找到交流接触器等，了解其结构及动作原理。

(2)通过实验，掌握基本电路图(图9.2)的接线方法，即用线径较粗的导线接主电路，用线径较细的导线接控制电路。

(3)异步电动机正、反转线路连接好后，经老师检查后送电。

3) Y-△启动控制电路

(1)检查电气元件质量情况，了解其使用方法，特别要看清时间继电器的类型，并把每个元件固定在实验板上。

(2)用粗线接好主回路，用细线接好控制电路，经老师检查后进行下列操作。

(3)合上Q，按下SB2，观察各电气元件之动作。

(4)符合要求后接入电机，调节KT的延时，观察其动作时间和电动机的启动情况。

(5)具体实验电路见图9.3Y-△启动控制电路。

4)其他实验三相异步电动机的其他控制电路实验，可参照教材第2章内容选做。图9.2三相异步电动机的正反转控制图9.3

Y-△启动控制电路9.1.4位置控制与自动循环控制一、实验目的

(1)了解行程开关的结构及其在控制电路中的应用；

(2)学习行程开关的使用方法；

(3)学习位置控制与自动循环控制的实现方法，掌握行程控制原则。二、实验内容

(1)在实验板上找到行程开关等电器，了解其结构及动作原理；

(2)通过实验，掌握基本电路的接线方法；

(3)参照图2.10，连接好电路后，经老师检查无误送电；

(4)观察实验装置的运行情况，理解行程控制原则。9.1.5顺序控制的实现一、实验目的

(1)熟练掌握电气线路的连接；

(2)掌握各种顺序控制的实现方法及其电路。二、实验内容参照图2.12，连接好电路后，经老师检查无误送电。观察并分析实验现象。9.2PLC部分9.2.1基本指令编程一、实验目的

(1)掌握常用基本指令以及编程元件的使用方法。

(2)学会用基本逻辑与、或、非等指令实现基本逻辑组合电路的编程。

(3)熟悉编程软件的使用以及实验装置的使用方法。二、实验内容

(1)输入下列程序，正确连接导线，检查无误后，通电调试并观察、分析结果，写出实验报告。①触点串联(梯形图见图9.4)。指令：

LD X0

AND X1

OUT Y1

LD X2

ANI X3

OUT Y2

OUT Y3

END图9.4梯形图②触点并联(梯形图见图9.5)。指令：

LD X4

OR X6

ORI X5

OUT Y5

END图9.5梯形图③并联电路块的并联(梯形图见图9.6)。指令：

LD X0 AND X5

AND X1 ORB

LD X2 OUT Y6

AND X3 END

ORB

LDI X4图9.6梯形图④串联电路块的串联(梯形图见图9.7)。指令：

LD X0

OR X1

LD X2

AND X3

LDI X4

AND X5

ORB

OR X6

ANB

OR X7

OUT Y6图9.7梯形图⑤ SET、RST指令(梯形图见图9.8)。指令：

LD X0

SET Y0

LD X1

RST Y0

END图9.8梯形图⑥ PLS指令(一)(梯形图见图9.9)。指令：

LD X0

PLS M0

LD M0

OUT Y0

END

图9.9梯形图⑦ PLS指令(二)(梯形图见图9.10)。指令：

LD X0

PLS M0

LD M0

OR Y0

OUT Y0

END图9.10梯形图⑧ MPS(进栈)、MRD(读栈)和MPP(出栈)指令(梯形图见图9.11)。指令：

LD X0 MRD

MPS AND X5

AND X1 OUT Y3

OUT Y0 MRD

MPP AND X6

AND X2 OUT Y4

OUT Y1 MPP

LD X3 AND X7

MPS OUT Y5

AND X4 END

OUTY2图9.11梯形图⑨定时器(一)(梯形图见图9.12)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y0

END图9.12梯形图定时器(二)(梯形图见图9.13)。指令：

LD X0

OUT M8028

LDI T54

OUT T55K10

LD T55

OUT T54K10

OUT Y0

END注意：X0闭合前后Y0的变化。图9.13梯形图计数器(一)(梯形图见图9.14)。指令：

LD X0

RST C0

LD M8012

OUT C0K10

LD C0

OUT Y0

END

(M8012为PLC自带的时基脉冲100ms)图9.14梯形图计数器(二)(梯形图见图9.15)。指令：

LD X1

RST C1

LD X0

OUT C1K10

LD C1

OUT Y0

END

(X1为复位信号，X0为启动信号)

图9.15梯形图定时器、计数器综合应用(梯形图见图9.16)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y0

LD X1

RST C0

LD T0

OUT C0K10

LD C0

OUT Y1

END注意：Y0闪烁的次数与Y1导通的关系。图9.16梯形图

MC(主控)和MCR(主控复位)指令(梯形图见图9.17)。指令：

LD X0

MC N0M100

LD X1

OUT Y0

LD X2

MC N1M101

LD X3

OUT Y1

LD X4

MC N2M102

LD X5

OUT Y2

LD X6

MC N3M103

LD X7

OUT Y3

MCR N3

MCR N2

MCR N1

MCR N0

END注意：嵌套级编号的选择范围为N0～N7。MC指令内使用嵌套时，嵌套级编号顺次增大；而MCR复位时，从编号大的嵌套级开始复位。图9.17梯形图

(2)实现组合逻辑电路的编程。① Y0=② Y2=以上组合逻辑电路的程序如下，梯形图如图9.18和图9.19所示。①指令：

LD X3

OR X4

AND X0

AND X1

ANI X2

ORI X5

OUT Y0

END图9.18梯形图

图9.19梯形图②指令：

LD X0

OR X1

LD X2

OR X4

ANB

ANI X3

OUT Y2

END

9.2.2功能指令编程一、实验目的

(1)熟悉和掌握SFTR(右移)和SFTL(左移)指令的使用方法。

(2)学会应用移位指令实现某一功能的控制。二、实验内容输入下列程序，正确连接导线，检查无误后，通电调试并观察、分析结果，写出实验报告。

(1) SFTR(右移)(梯形图见图9.20)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y11

LDI Y0

OUT M0

LD Y11

PLS M10

LD M10

SFTR M0Y0K4K1

END移位如图9.21所示。图9.20梯形图图9.21移位图

(2) SFTL(左移)(梯形图见图9.22)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y11

LDI Y3

OUT M0

LD Y11

PLS M10

LD M10

SFTL M0Y0K4K1

END移位如图9.23所示。图9.22梯形图图9.23移位图

(3) CMP(比较指令)(梯形图见图9.24)。指令：

LD X0

CMP K50K20M0

MPS

AND M0

OUT Y0

MRD

AND M1

OUT Y1

MPP

AND M2

OUT Y2

END验证：[S1]>[S2]、[S1]=[S2]、[S1]<[S2]三种情况。图9.24梯形图

(4) ZCP(区间比较指令)(梯形图见图9.25)。指令：

LD X0

ZCP K50K20K40M0

MPS

AND M0

OUT Y0

MRD

AND M1

OUT Y1

MPP

AND M2

OUT Y2

END图9.25梯形图

(5) MOV(传送指令)(梯形图见图9.26)。指令：

LD X0

MOV K20D10

LD X1

OUT T0D10

LD T0

OUT Y0

END图9.26梯形图9.2.3使用STL指令实现顺序控制一、实验目的

(1)熟悉和掌握STL(步进顺控指令)的编程及使用方法。

(2)熟悉和掌握状态元件S在步进顺控程序中的作用。二、实验内容输入下列程序，正确连接导线，检查无误后，通电调试并观察、分析结果，写出实验报告。

(1) SFC图(图9.27)。

(2)步进顺控图(图9.28)。充分理解图9.28中的步进顺控程序后，将图9.27所示SFC图表示的程序输入PLC，画波形图，如图9.29所示。图9.27SFC图

图9.28步进顺控图图9.29波形图

(3)指令表(SFC图见图9.30)。

LD M8002

SET S3

STL S3

OUT Y0

OUT T0K10

LD T0

SET S20

STL S20

OUT Y1

OUT T1K10

LD T1

SET S21

STL S21

OUT Y2

OUT T2K10

LD T2

SET S22

STL S22

OUT Y3

OUT T3K10

LD T3

OUT S3

RET

END图9.30SFC图

SFC图的优点是让编程者每次只考虑一个状态，而不用考虑其他的状态，使编程更容易。另外状态(S)的顺序可自由选择，不一定非按S编号的顺序选用。但是在一系列的指令后，必须写入RET指令。注意：在STL程序中不能使用MC指令；MPS指令也不能紧跟在STL指令后使用。

(4)选择性分支与汇合(SFC图见图9.31和图9.32)。

(5)并行性分支与汇合(SFC图见图9.33和图9.34)。图9.31SFC图

图9.32步进顺控图图9.33SFC图图9.34步进顺控图9.2.4舞台艺术灯饰的PLC控制一、实验目的

(1)加深理解PLC在顺序控制中的应用。

(2)进一步熟悉移位寄存器指令的应用。

(3)学会用PLC解决一个实际问题的思路。

(4)掌握PLC控制系统的调试。二、实验内容霓虹灯广告以及电视台的舞台灯光控制均可以采用PLC控制，如灯光的闪耀、移位及时序的变化等。图9.35所示为一舞台艺术灯饰自动控制演示装置，它共有8道灯，其中5道灯呈拱形，3道灯呈梯形。图9.35舞台艺术灯的演示装置图现要求0～7号灯闪亮的时序如下：

(1) 7号灯一亮一灭交替进行。

(2) 6、5、4和3号灯由外到内依次点亮，再全灭，然后重复上述过程，循环往复。

(3) 2、1和0号阶梯形灯由上到下，依次点亮，再全灭，然