电气控制技术与plc实验指导书

电气控制技术与PLC实验指导书（适用于自动化、电气、轨道等专业）

沈阳工学院

前言

可编程序控制器简称PLC是一种数字运算的电子操作系统装置，专为工业现场应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。《电气控制技术与PLC》课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力，根据教学要求，特编写此“电气控制技术与PLC实验指导书”，与理论课程配套使用。通过实验手段进行自动控制系统的模拟设计与程序调试，进一步验证、巩固和加深所学理论知识。同时还可以加强对常见工控设备的认识和了解。

本指导书的全部实验均是以日本欧姆龙公司的CP1H型PLC为实验样机，用梯形图、语句表编程。学生可以先学习这些指令的有关知识，再经过实验训练掌握PLC基本编程技能和操作方法，或边学边操作来验证和加深所学知识，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。CX－P是和OMRON CP1H PLC 配套的可编程序控制器编程软件包。是在WINDOWS平台上操作的，用来对PLC 进行编程和调试。CX－P的功能比较多，其基本功能，可以保证实验者进行PLC 程序初步开发工作。

本实验指导书有实验项目十三个，任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目。

目录

基本实验（电气控制部分）

实验一三相异步电动机点动、连动控制 (1)

实验二三相异步电动机正反转控制 (4)

基本实验（PLC）

实验三OMRON编程软件及计算机辅助设计 (6)

实验四基本逻辑指令编程实验 (14)

实验五微分指令和锁存器指令练习 (17)

实验六定时器和计数器指令编程实验 (20)

实验七移位指令编程实验 (23)

实验八数据传送、比较指令练习 (25)

综合、设计实验

实验九基本指令综合设计实验 (27)

实验十PLC顺序控制系统程序设计实验 (29)

实验十一三种液体自动混合控制 (31)

实验十二机械手控制 (33)

实验十三自动售货机控制................... (35)

附录Ⅰ常用内部特殊继电器 (37)

实验一三相异步电动机点动、连动控制（一）、实验目的

1、掌握点动控制线路的工作原理。

2、熟悉异步电动机的正转控制线路的工作原理，接线及故障检查。（二）、实验设备

1、三相异步电动机 1台

2、交流接触器 1台

3、热继电器 1台

4、按钮 2个

（三）、实验原理

1、点动控制线路

见图1.1，合上QS，当按下启动按钮SB时，接触器线圈KM通电，接触器主触点KM通电闭合，电动机接通电源。当手松开按钮时，接触器KM断电释放，接触器主触点KM断开，电动机切断电源而停止旋转。

图1.1 电动机点动控制线路

2、正转（连动）控制线路

见图1.2，启动时，合上QS，合上QS，引入三相电源。按下SB2→KM线圈通电自锁，接触器主触点闭合→M启动运转。

要使M 停止运转，按下SB1，切断KM 线圈电流并打开自锁电路，KM 的常开主触点将三相电源切断，电动机M 停止转

其中，依靠接触器的自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象，称为自锁或者自保持。这个自锁作用的辅助触点叫做自锁触点。

图1.2 电动机连动控制线路

3、线路的保护

短路保护：由熔断器FU1,FU2来实现主电路和控制电路的短路保护。 过载保护：由FR 热继电器实现电动机的长期过载保护。 欠压和失压保护：有接触器本身的电磁机构来实现。

（四）、实验内容和步骤

1、根据实验电气元件和其对应图形符号，认真熟悉元件及各接线端子的名称。

2、检查电气元件的质量并且了解其使用方法。

3、按图1.1，用粗线接好主电路，用细线接好控制电路。

4、经指导教师检查并得到允许合上刀开关QS ，按下SB2观察接触器及电动 的工作情况。

5、按图1.2，接好控制线路（原主电路不变），经指导教师检查后合上QS ，操作SB1、SB2，观察电动机工作情况，及“点动”控制与“连续”控制的区别。

（五）、实验注意事项

1、 工具摆放合理。

L1L2L3

FR

KM

KM

2、操作完毕后及时清理工作台。

（六）、思考题

1、电路中自锁触头起什么作用？

2、点动控制还有几种形式，试画出其控制线路？

实验二 三相异步电动机正反转控制

（一）、实验目的

1、能够设计出电动机正、反转控制线路图。

2、牢固掌握用接触器控制的正、反转电路的工作原理及接线方法。

3、学会该典型控制的故障分析排除方法。

（二）、实验设备

1、三相异步电动机 1台

2、交流接触器 2个

3、热继电器 1个

4、按钮 3个

（三）、实验原理

正反转控制线路，见图2.1。

主电路：KM1主触点接通正相序电源，M 正转，KM2主触点接通反相序电源， M 反转。

控制电路：SB2控制正转启动，SB3控制反转启动，SB1用于停止控制。 其中，两个接触器常闭触点串联在对方线圈的电路中的现象称为互锁。

图2.1 三相异步电动机正、反转控制线路

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（四）、实验内容和步骤

1、检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法，由实验箱上的图形符号熟悉元件的端子名称。

2、设计出电动机正、反转控制线路图。

3、根据线路图，用粗线接好主电路，（电动机暂不接入）。

4、用细线接好控制线路，经指导教师检查后进行下列操作。

5、合上刀开关QS，分别操作按钮，SB2、SB3、SB1，观察接触器工作情况。

6、接触器动作符合要求后，接入电动机，重复上述操作观察电动机起动、停止、正反转情况。

（五）、实验注意事项

1、工具摆放合理。

2、操作完毕后及时清理工作台

（六）、思考题

什么是互锁？互锁的作用？