《电气控制及PLC应用》实验指导书.doc

电气控制及PLC应用

实
验
指
导
书

榆 林 学 院
能源工程学院

目录

实验一、电机启、保、停控制……………………………………1
实验二、电机正反转控制…………………………………………3
实验三、PLC基本指令练习………………………………………4
实验四、电机星——三角启动（选学）…………………………10
实验一 电机启、保、停控制
1. 实验目的
掌握常用低压电器的工作原理，体会自锁环节的作用，并会利用常用的低压电器实现三相异步电动机的启、保、停控制。
2. 常用低压电器介绍
（1）低压断路器

图1 低压断路器
低压断路器也称为自动空气开关，用来接通和分断负载电路，也可以用来控制不频繁启动的电动机。
（2）接触器

图2 接触器
接触器是用于远距离频繁接通和分断交直流回路及大容量用电回路的低压控制电器。主要控制对象是电动机，实现启停、正反转、制动和调速等控制功能。
（3）熔断器

图3 熔断器
熔断器主要用于短路保护。
（4）主令电器

图4 主令电器
主令电器是一种专门发布命令的电器，用来接通和断开控制电路，实现控制对象的启动、停止、急停等操作。只能用于控制电路，不允许分合主回路。
3. 实验步骤及内容
（1）理解常用低压电器的工作原理，掌握利用交流接触器的自锁环节来实现从电机的点动控制到连续控制的过渡。
（2）利用导线将常用低压电器按图5连接，来实现电机的启、保、停控制。

图5 电机的启、保、停控制
（3）工作原理
起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM线圈得电，主触头闭合，电动机接通电源直接起动。同时接触器自锁触头KM闭合，实现自锁。
停车时，按下停止按钮SB1将控制电路断开即可。此时，KM线圈失电，KM的所有触头复位，KM常开主触头打开，三相电源断开，电动机停止运转。松开SB1后，SB1虽能复位，但接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电。

实验二 电机正反转控制
1. 实验目的
理解常用低压电器的工作原理，掌握利用断路器、交流接触器、主令电器的连接实现电机的正反转控制。
2. 实验步骤
（1）利用导线将常用低压电器按图6连接，来实现电机的正反转控制。

图6 电机的正反转控制

（2）工作原理
按下SB2交流接触器KM1线圈通电自锁，电机正向运行；按下SB1接触器线圈失电，电机停止运行；按下SB3交流接触器KM2线圈通电自锁，电机反向运行。电气互锁和机械互锁都可以防止KM1和KM2同时通电造成的短路。此外，机械互锁还可以实现电机从一个方向向相反的方向运行的直接切换。

实验三 PLC基本指令练习
1.实验目的
掌握 PLC的梯形图语言，熟练掌握编译软件，会利用梯形图编写“1秒断2秒通”的脉冲信号。
2. 实验步骤
（1）和利时LM3105PLC的硬件连接

和利时PLC模块结构图

和利时LM3105PLC端子定义与接线图
（2）和利时PLC的编程练习
利用梯形图语言编程产生一个“1秒断2秒通”的脉冲信号。
步骤一：在工具栏里面点击表示触点“串联”按钮。

步骤二：串联触点的标记文本缺省值为“？？？”，点击此文本输入“I.0”。

步骤三：在I.0触点后点击鼠标右键，选择“功能块”。

步骤四：点击“功能块”，弹如下所示的对话框，选择“TON(FB)”。

步骤五：在“？？？”光标所在位置处，输入T1后回车，会弹出如下所示对话框，选择默认类型为“TON”,点击确认按钮。

步骤六：在“PT”的标记文本“？？？”处，点击文本，输入表示延时1S的常量“T#1S”。在“ET”处，输入变量“ET”，此变量为时间类型变量，类型选择时间类型“TIME”,点击确认按钮返回。

步骤七：当光标位于“T1”后时，在工具栏中选择表示输出线圈的按钮

步骤八：在相应的文本“？？？”处，输入变量名“M”，类型为“BOOL”，点击确认按钮返回。

步骤九：在工作区域中点击鼠标右键，选择后节。

步骤十：依照上述方法，完成下图的梯形图。

（3）和利时PLC的编译

消息窗口会弹出相应的编译状态。

（4）和利时PLC的仿真
编译通过后，如果没有连接PLC的CPU模块，在本地计算机模拟运行用户程序，成为仿真模式。在菜单栏中，打开“在线”下拉菜单，选择“仿真模式”，然后在仿真模式下选择“登陆”。

双击“I.0”,按“CTRL+F7”组合功能键输入值，或按“F7”功能键强制值，使”I.0”闭合，再按“F5”功能键，使程序运行。

实验四 电机星——三角启动
1.实验目的
理解星——三角启动过程中星型连接和三角形连接的特点以及两种连接的转换过程中时间继电器的作用，掌握星——三角启动的工作原理及对电机本身的要求。
2.实验步骤
（1）利用导线将常用低压电器按图7连接，来实现电机的星——三角启动。

图7 电机的星—三角启动
（2） 工作原理

（3）电机采用星形连接时启动电压为电源的相电压220V；三角形连接时启动电压为电源的线电压380V。启动通过星形向三角形的转换达到降压的目的。
（4）并非所有电机都可以采用星—三角启动，它对电机本身有要求，那就是电机正常运行的时候采用的是三角形连接。
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