电气控制及PLC实验指导书
电气控制与PLC实验指导书
《电气控制技术与PLC》实验指导书实验一三相笼型异步电动机单向点动、长动控制一、实验目的及要求①熟悉控制电路中各电器元件结构、型号规格、工作原理、使用方法及其在电路中所起的作用。
②通过实验加深对三相异步电动机点动和长动控制电路工作原理的理解。
③掌握三相异步电动机点动和长动控制电路安装接线的步骤、方法、调试及排除故障的方法。
二、实验装置及仪表三相笼型异步电动机 1台三相刀开关 1个按钮 3只交流接触器 1只热继电器 1只导线若干根万用表 1块接线端子板 1组电工工具 1套三、电气原理图实验电气原理图如图1．1所示。
四、实验步骤（一）熟悉、检查电器元件检查各电器元件的质量，用万用表的欧姆档检测各电器的常开、常闭触点的通断情况，以及熔断器、刀开关的通断情况。
（二）按图接线按图1－la主电路和图l－1c点动控制电路接线，从刀开关的下端开始自上而下地接线，先接主电路后接控制电路，最后接电源进线。
主电路使用导线的粗细按电动机的工作电流选取，中小容量电动机的辅助电路一般可用截面积为lmm2左右导线。
（三）检查电路接线完成后，仔细检查电路有无漏接、短接、错接以及接线端的接触是否良好。
自检无误后，清理线头杂物，把主令开关安放在便于操作的位置上，查看三相电源电压是否正常，经老师检查后，再接通电源。
（四）通电实验1．点动控制合上电源开关Q，接通电源，操作按钮SB2，观察接触器KM、电动机动作情况,理解点动意义.2．电动机正转起动、停止控制断开电源，主电路不变，按图1-1d长动控制电路接控制回路，经老师检查无误后，接通电源，操作SB2、SB1，观察接触器KM动作情况以及电动机运行情况，理解自锁的意义。
3．断开电源，主电路不变，按图1-1b点、长动控制电路接控制回路，经老师检查无误后，接通电源，反复操作SB2、SB3、SB1，观察接触器KM动作情况以及电动机运行情况，理解复合按钮SB3的作用。
4．故障的分析及排除。
实验过程中若出现异常现象，应立即切断电源，并记录下故障现象。
电气控制与PLC实验指导书
电⽓控制与PLC实验指导书《电⽓控制与可编程序控制器》实验指导书物理与电⼦信息⼯程学院《电⽓控制与PLC控制器》实验教学指导书课程名称：《电⽓控制与PLC控制器》课程编号：ZB10111课程性质：必修、[选修]课程属性：专业课学时：1周学分：1适⽤专业：⾃动化、机电、电⼦等⼀、简介及基本要求本课程实验环节是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是⾃动化、机电⼀体化等专业的必修课程。
它包含基础性实验，综合设计性实验和研究性实验，培养学⽣独⽴分析和解题的能⼒和创新能⼒，严肃认真的科学作风和具有⼀定⼯程设计的能⼒。
⼆、实验⽅式与基本要求本课程实验共有5个全部上机操作，其中前4个为验证性的，后1个为综合性的实验，通过课程实验要求学⽣掌握PLC编程⽅式，如：STL编程⽅式，起保停编程⽅式，以转换为中⼼的编程⽅式，并且能应⽤PLC解决⽣产过程中的实际问题，做到理论联系实际，培养学⽣具有⼀定⼯程设计的能⼒。
三、实验前的准备实验前要明确实验⽬的、要求、内容、步骤及注意事项，复习有关理论知识，熟悉实验电路，按要求完成预习报告。
进⼊实验室后，应⾸先检查实验设备、电器、仪器及仪表是否齐全完好。
熟悉它们的性能和正确使⽤⽅法。
四、实验报告:实验报告应包含以下⼏项内容：(1) 实验名称、专业、姓名、同组者姓名、实验台号、实验⽇期。
(2) 实验⽬的.(3) 实验电路图。
(4) 实验设备。
(5) 对实验结果进⾏分析讨论并回答实验指导书所提出的问题。
五、FX-20P-E简易编程器的使⽤⽅法FX-20P-E型编程器⾯板上有⼀个16×4个字符的液晶显⽰器，它的下⾯共有35个键，最上⾯⼀⾏和最右边⼀列为11个功能键，其余的24个键为指令键和数字键。
1、功能键11个功能键在编程时的功能：/删除键/测试键。
以上三个键都是双功能键，以写⼊⽅式，按第三下⼜回到读出⽅式，编程器当时的⼯作状态显⽰在液晶屏的左上⾓。
器就是将该指令写⼊可编程控制器的⽤户存储器中，该键还⽤来选择⼯作⽅式。
PLC实训指导书
实验1：FX-20P-E手持编程器的操作一、实验目的（1）了解手持式编程器的结构及作用；（2）掌握FX-20P-E手持编程器的操作。
二、实验器材（1）可编程控制器1套（包括FX2N-48MR的PLC主机1个、FX-20P-E编程器1个、FX-20P-CAB型电缆1根）；（2）电工常用工具1套；（3）导线若干。
三、实验指导1．编程器的概述写入、读出、插入、删除、修改、检查，也能对PLC的运行状况进行监视。
2．FX-20P-E型手持式编程器的组成FX-20P-E型手持式编程器主要包括以下几个部件：（1）FX-20P-E型编程器；（2）FX-20P-CAB型电缆；（3）FX-20P-RWM型ROM写入器；（4）FX-20P-ADP型电源适配器；（5）FX-20P-E-FKIT型接口，用于对三菱的Fl、F2系列PLC编程。
3．FX-20P-E型编程器的面板布置（1）LED显示屏（2）功能键4．编程器工作方式选择（1）编程器的工作方式FX-20P-E型编程器具有在线（ONLINE，或称连机）编程和离线（OFFLINE，或称脱机）编程两种工作方式。
（2）编程器的工作方式选择FX-20P-E型编程器上电后，其LED屏幕上显示的内容如图4-19所示。
其中闪烁的符号“■”指明编程器目前所处的工作方式。
可供选择的工作方式共有7种，它们依次是：①OFFLINE MODE：进入脱机编程方式。
②PROGRAM CHCEK：程序检查。
③DATA TRANSFER；数据传送。
④PARAMETER：对PLC的用户程序存储器容量进行设置，还可以对各种具有断电保持功能的软元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。
⑤XYM．．NO．CONV．：修改X，Y，M的元件号。
⑥BUZZER LEVEL：蜂鸣器的音量调节。
⑦LATCH CLEAR：复位有断电保持功能的软元件。
5．程序的写入在写入程序之前，一般要将PLC内部存储器的程序全部清除（简称清零）。
PLC实验指导书
PLC实验指导书1. 简介PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的设备。
本实验指导书旨在帮助学生了解PLC的基本原理和实际应用，提供一系列实验指导，帮助学生掌握PLC的使用方法。
2. 实验设备2.1 PLC主机：本实验使用模拟PLC主机。
具体型号为XXX。
2.2 输入模块：用于接收外部传感器的信号并输入给PLC主机。
具体型号为XXX。
2.3 输出模块：用于控制外部执行机构，如电动阀门、电机等。
具体型号为XXX。
3. 实验一：PLC基本控制原理3.1 实验目的：通过本实验，学生将了解PLC的基本控制原理，理解PLC工作的流程和信号的输入与输出。
3.2 实验内容：3.2.1 搭建实验电路：将PLC主机、输入模块和输出模块按照指导书上的电路图连接起来。
3.2.2 编写控制程序：使用PLC编程软件，编写一个简单的控制程序，使得当一个开关被按下时，某个输出模块输出高电平。
3.2.3 上载程序到PLC主机：将编写好的控制程序上载到PLC主机中，使其开始运行。
3.2.4 运行实验：按下开关，观察输出模块是否正常工作。
4. 实验二：PLC在自动化流水线中的应用4.1 实验目的：通过本实验，学生将了解PLC在自动化流水线中的应用，学会使用PLC进行自动化生产控制。
4.2 实验内容：4.2.1 搭建实验电路：按照指导书上的电路图，搭建一个模拟的自动化流水线系统，包括传送带、气缸等。
4.2.2 编写控制程序：使用PLC编程软件，编写一个控制程序，使得流水线能够按照一定的节奏，自动将产品输送到下一个工位。
4.2.3 上载程序到PLC主机：将编写好的控制程序上载到PLC主机中，使其开始运行。
4.2.4 运行实验：观察流水线系统是否按照预期工作，产品是否能够顺利地传送到下一个工位。
5. 实验三：PLC在温度控制系统中的应用5.1 实验目的：通过本实验，学生将了解PLC在温度控制系统中的应用，学会使用PLC进行温度的测量和控制。
电气控制及PLC实验指导书
认真作好实验前的准备工作， 对于培养同学独立工作能力， 提高实验质量和保护实验设备都 是很重要的。
二、实验的进行
1、建立小组，合理分工 每次实验都以小组为单位进行 ,每组由 2～3 人组成， 实验进行中每人应有明确的分工， 以保
证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表
实验前先熟悉该次实验所用的组件， 表便于测取数据。
一、实验前的准备
实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书
,了解实验目的、 项目、方法与步骤，
明确实验过程中应注意的问题 (有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及
其规定值等 )，并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告 ,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始做实验。
Q1 为何还要使用接触器 KM 1？
（ 3）图 1-4 电路能否对电动机实现过载、短路、欠压和失压保护？
（ 4）画出图 1-3、 1-4、1-5 的工作原理流程图。
七、参考书目
电气控制与可编程控制器技术（第二版）
以切断三相交流电源。以后在实验接线之前都应如此。
1、三相异步电动机点动控制线路 按图 1-3 接线。图中 SB 1、KM 1 选用 D61 上元器件， Q1、FU 1、 FU 2 、FU3 、FU 4 选用 D62 上元器件，电机选用 DJ24（ △ /220V ）。接线时，先接主电路，它是从 220V 三相交流电源的输 出端 U 、V、 W 开始，经三刀开关 Q1、熔断器 FU 1、 FU 2、 FU 3、接触器 KM 1主触点到电动机 M 的三个线端 A 、 B、 C 的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。主电路经检查无误后，再接控
这种依靠接触器自身辅助动合触点使其线圈保持通电的现象称为自锁（或称自保）
电气控制与PLC应用实验指导书
目录第一章概述 (3)一、PLC的分类及特点 (3)二、PLC的结构与工作原理 (5)三、S7-200 PLC的硬件组成及指令系统 (6)四、PLC控制系统的设计与故障诊断 (7)五、PLC的应用及展望 (8)第二章实训项目 (10)实训一继电接触器控制系统 (10)实训二 PLC认知实训 (12)实训三装配流水线控制 (15)实训四十字路口交通灯控制 (18)实训五步进电机控制 (21)实训六直流电机控制 (24)实训七基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制 (26)实训八 PROFIBUS-DP网络的组建 (30)附录一 STEP7 MicroWIN软件使用入门 (32)附录四 S7-200 PLC指令集 (39)附录六 THPFSM-1型可编程控制器实训装置使用说明书 (41)附录七 THPFSM-2型网络型可编程控制器综合实训装置使用说明书 (47)第一章概述一、PLC的分类及特点可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller），在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能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。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
(一) PLC的分类按产地分，可分为日系、欧美、韩台、大陆等。
其中日系具有代表性的为三菱、欧姆龙、松下、光洋等；欧美系列具有代表性的为西门子、A-B、通用电气、德州仪表等；韩台系列具有代表性的为LG、台达等；大陆系列具有代表性的为合利时、浙江中控等；按点数分，可分为大型机、中型机及小型机等。
PLC实验指导书
PLC实验指导书第⼀部分 PLC的应⽤型实验实验⼀逻辑指令⼀、实验⽬的1、加深对逻辑指令的理解。
2、进⼀步熟悉V3.2 STEP 7 MicroWIN SP2软件的使⽤⽅法。
⼆、实验设备1、计算机⼀台；2、S7-200 PLC⼀台；3、适配器⼀根。
三、实验内容与操作1、输⼊练习程序1将下图1的梯形图程序在计算机中输⼊并传到PLC中，让PLC运⾏并观察现象。
图1 简单逻辑指令程序及时序图操作及运⾏结果：把⽅式选择开关拨⾄“RUN”，则可运⾏程序，这时可观察到以下现象：1）当“I0.0”，“I0.1”输⼊开关都断开时，Q0.0灭，Q0.1亮。
2）将“I0.0”输⼊开关闭合，“I0.1”输⼊开关打开，主机上输⼊显⽰灯“I0.1”亮，Q0.0，Q0.1均保持原状。
3）将“I0.0”输⼊开关闭合，“I0.1”输⼊开关也闭合。
主机上输⼊显⽰灯“I0.0”和“I0.1”亮，同时Q0.0亮，Q0.1灭。
4）只要“I0.0”和“I0.1”中任何⼀个断开，Q0.0灭，Q0.1亮。
2、输⼊练习程序2将图2中的程序输⼊PLC中，观察并描述运⾏结果。
图2 块逻辑指令程序3、编制并运⾏程序按图3所⽰的时序要求，编制程序并运⾏程序，将观察的结果记录下来。
图3 时序图实验⼆定时器指令⼀、实验⽬的1、熟悉定时指令。
2、掌握定时指令的基本应⽤。
⼆、实验设备1、计算机⼀台。
2、S7-200 PLC⼀台3、适配器⼀根4、螺丝⼑⼏个、连接导线若⼲三、实验内容与操作1、输⼊程序将下图4的梯形图程序输⼊PLC中，观察并记录运⾏结果。
图4 定时器指令学习程序2、定时器指令的应⽤（1）任务1）利⽤TON指令编程，产⽣连续⽅波信号输出，其周期设为3s，占空间⽐2：1。
2）设某⼯件加⼯过程分为四道⼯序完成，共需30s，其时序要求如图5所⽰。
I0.1为运⾏控制开关，I0.1=ON时，启动和运⾏；I0.1=OFF时停机。
⽽且每次启动均从第⼀道⼯序开始。
电气控制与PLC实验指导书
电气控制及PLC实验指导书机械工程学院二〇一三年三月目录实验要求 (II)实验一三菱PLC基本指令练习 (3)实验二交通信号灯控制 (5)实验三智力竞赛抢答器 (7)附录一部分参考程序 (8)附录二GP DEVELOPERWIN编程软件的使用说明 (12)实验要求1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。
预习要求如下：1)认真阅读实验指导书，复习实验项目涉及的课本相关章节内容。
2)熟悉实验电路工作原理，编好相关实验程序。
3)清楚实验中所用各仪器设备的使用方法及注意事项。
2、做强电实验时，接线时必须断开电源；学生相互仔细检查，经指导教师检查同意后方可通电实验。
3、实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。
找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。
4、实验过程中需要改接线时，应关断电源方可进行。
5、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验过程，特别是遇到的问题及解决的方法应重点予以记录。
实验记录经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。
6、实验结束后，必须按规定要求关电源、并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理，将实验台上的物品恢复到实验开始前状态。
并填写实验仪器使用记录，经实验室人员认可后方可离开。
7、实验后及时整理分析实验记录，独立完成实验报告。
实验一 三菱PLC 基本指令练习一、实验目的1、了解PLC 面板的基本结构，掌握输入、输出端子的连接方法；2、学习三菱PLC 编程软件的使用，程序的输入、编辑、传输及运行及调试；3、掌握输入、输出继电器，定时器、计数器等常用编程元件的使用二、实验内容及学时（2学时）PLC 的面板认识，PLC 软件的应用，将给定的梯形图输入电脑，并运行PLC ，观察实验现象。
三、实验主要设备PLC （三菱FX2N-32MR ），通讯电缆，PLC 综合实验台（FP1-C24），微机（Windows2000及其以上），编程软件包（GP DEVELOPER/WIN-C ）四、实验要求正确认识PLC 面板的基本结构，学会PLC 与电脑的连接与通讯方法。
PLC实验指导书
前言随着可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）技术的迅速发展，它以体积小、功能强、可靠性高以及安装应用方便等优点，很快在我国的工业控制中占据了主导地位。
为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校各类职业技术学校都相继将PLC教学纳入教学任务，作为电子、电器以及工业自动化类专业的一门必修课。
PLC（可编程控制器）实验教学是这门课程的重要环节。
根据这一课程的教学大纲，结合工业控制的实际情况，开设PLC（可编程控制器）系列实验。
实验过程利用按钮、开关来模拟各类传感器的输出作为控制信号；利用LED发光二极管模拟LED数码管、指示灯、直流电机、步进电机、继电器、蜂鸣器、以及各类工业控制中的执行机构，生动形象的模仿工业工程中的实际状态。
第一章可编程控制器实验装置介绍第一节可编程控制器简介可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。
为了与个人计算机的PC（Personal Computer）相区别，在PC中增加了L（Logic）而写成PLC。
PLC是以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程的存储器，用以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指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和查错都很方便。
用户在购买到所需的PLC后，只需按说明书的提示，进行少量的接线和简易的用户程序的编制，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
PLC实验设备实验指导书(修改 )
PLC实验设备实验指导书目录第一章系统简介一、实验设备构成二、系统面板介绍第二章PLC控制实验实验一认识实验实验二舞台灯的PLC控制实验三LED数码管显示控制实验四交通信号灯的自动控制实验五驱动步进电机的PLC控制实验六电机的星/三角启动控制实验七机械手的PLC自动控制实验八四层电梯的PLC控制实验九刀库捷径方向选择控制实验十物料混合控制实验十一水塔水位控制实验十二邮件分拣控制实验十三四级传送带的控制第一章系统简介SIMITIC S7 300系列可编程控制器是德国西门子公司推出的中小型PLC。
采用了模块化无排风扇结构，且易于用户掌握，广泛应用于自动化领域。
本设备采用的为CPU313C-2DP ，主机采用24V直流电源供电，提供16个输入点和16个输出点，且有PROFIBUS-DP主从接口，可组成PROFIBUS网络。
提供了丰富的指令，可实现复杂的应用。
一、西门子PLC实验设备构成西门子PLC实验设备由以下部分组成：1．32台西门子S7-300 PROFIBUS 总线型PLC2．32个显示屏及操作板，显示屏上配备13种实验线路板3．32台个人计算机和CP5611 通讯卡4．PROFIBUS现场总线网络5．SIEMENS STEP 7 V6.0编程软件包如下图所示，32台西门子S7-300 型PLC及32台个人计算机分成4组，每8台西门子S7-300 型PLC及8台个人计算机通过西门子PROFIBUS DP总线连接在一起，形成4个独立的多主PLC局域网络。
每个独立的PLC局域网络上的个人计算机都配备了SIEMENS STEP 7编程软件包，既可以完成对本PLC的编程和状态监视，也可以对本局域网络上的任何PLC进行编程状态监视。
注意：1每个PLC站地址都贴在了PLC 主机上。
每次上传和下传程序时，BUS地址千万不要写错，否则将要传到别的设备上，影响他人工作。
2不要随意更改PLC DP插头上的“ON”，“OFF”开关，否则会造成网络不通。
16《电气控制及PLC技术》实验指导书(FX-TRN-BEG-C版本)
电气控制及PLC技术实验指导书（FX-TRN-BEG-C版本）浙江海洋学院自动化技术中心序言本实验指导书适用于电气工程及其自动化专业的《电气控制及PLC技术》课程实验部分教学环节。
实验教学环节在本课程教学中为16学时，占总学时的33%。
实际开设的实验项目可根据教学大纲确定。
实验教学是教学环节当中必不可少的重要一环，实验课主要有两方面的重要意义：第一，通过实验使学生加深对理论教学中重点和难点的理解。
比如，在课堂教学中，学生对基本逻辑指令、程序设计步骤和过程难于全面理解和把握，仅停留在感性认识阶段。
而通过实验，就会从直观的实际操作过程中加强对理论知识的理解，建立牢固的认识。
第二，通过学生自身实际动手操作的过程，不仅有利于对课程本身内容的理解，更有助于将各专业课程知识融会贯通，为日后走向社会、提高和培养工作能力打下基础。
实验课的目的并不在于仅仅使学生会做几个固定内容的实验，而在于给学生提供一个动手的机会。
指导教师应鼓励学生积极思考、独立完成实验项目。
在实验室等条件允许情况下，应积极引导学生积极创造并完成课外设计性或综合性实验。
编者目录第一章 FX-TRN-BEG-C软件介绍 (4)第二章 FX-TRN-BEG-C软件基本操作练习 (8)第三章实验项目 (13)实验一基本逻辑指令应用 (13)实验二计时器/计数器应用 (17)实验三按钮信号控制设计 (22)实验四输送带控制设计 (25)实验五舞台装置控制设计 (28)实验六自动门操作控制设计 (31)实验七升降机控制设计 (34)实验八部件分拣与分配控制设计 (37)第一章 FX-TRN-BEG-C软件介绍一、练习概要此软件目的在于帮助您学习PLC的编程。
当您安装软件的时候，您学习PLC时所需的以下项目已经被装进您的计算机。
•编程工具• 一个虚拟PLC• 模拟机器• 输入/输出 开关和指示灯请看一下下边的表。
从介绍性的到进阶性的多样的练习被分成6类。
您能任意选择一个作为起点。
电气控制及PLC实验指导书2017
实验一三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1．通过对三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制线路的接线，掌握由电气原理图变成安装接线图的知识。
2．通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点。
五、实验原理：1．继电－接触器控制在各类生产机械中获得广泛的应用，凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动的生产机械，均采用传统的典型的继电－接触器控制。
2．继电－接触器控制线路分为主电路和控制电路。
其中控制电路主要控制接触器线圈通电、断电。
在控制电路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁。
3．自锁就是要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态。
通常用接触器自身的常闭辅助触头与起动按钮并联来实现，以达到电动机的长期运行，这一常闭辅助触头称为“自锁触头”。
4．在接线时一般遵循：先主电路后控制电路、先串联后并联的原则。
走线时遵循：左进右出、上进下出的原则。
六、实验条件：EEL——V2实验台和导线若干七、实验步骤：（一）安全讲解实验指导人员讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
介绍实验装置的使用方法。
（二）操作步骤1．电动机星形连接。
2．按图2－1接主电路。
接线时三条电源线同时接线。
3．闭合闸刀开关，检查主电路能否实现电动机的运转。
4．切断电源，按图2－1接控制电路。
接线时：先串联后并联。
走线时：从电器的左端进，右端出；上端进、下端出。
5．接线完成后，自己反复检查确认无误后，在指导教师监督下，合上电源闸刀开关，使电动机实现点动。
6．切断电源，在控制电路中加自锁。
在指导教师监督下，合上电源闸刀开关，按下起动按钮，使电动机实现连续运转动，按下停止按钮使电动机停转。
7. 再按图2-2、2-3分别接线，并进行实验。
八、思考问题：1．试比较电动控制线路与自锁控制线路从结构上看主要区别是什么？2．自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用。
试分析产生的原因。
《电气控制及PLC应用》实验指导书
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SB 2，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SB 1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SB 1后，SB 1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。
电气PLC实验指导书
实验一 PLC 控制三相异步电动机起停一．实验目的1．熟悉三相异步电机直接起动控制线路中各电器元件的使用方法及其在线路中所起的作用。
2．掌握三相异步电动机直接起动控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除技能。
3．熟悉PLC 的编程，及在电机控制上的应用。
二．实验设备三．实验内容1．三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。
在工农业生产中，经常采用继电器接触控制系统对中小功率笼式异步电机进行直接起动，其控制线路大部分由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。
图1-1是三相鼠笼异步电动机直接起动控制图（电机为Δ型接法）。
起动时，合上漏电保护断路器QF1和空气开关QF2，引入三相电源。
按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈通电，主触头KM1闭合，电动机L FUL3L2L1KM1SB2SB1FR1KM1NFU FU b 图1-1 三相异步电动机直接起动2．可编程控制器的硬件连接实现PLC 控制电机启停的所需的器件为：启动按钮SB1、停止按钮SB2、交流接触器KM 、热继电器FR 等，控制回路连接如图1-2所示：VKMSB2SB1COMCOMY0PLCX0X1图1-2输入输出接线图由图可知，启动按钮SB1接于X0，停止按钮SB2接于X1，热继电器FR 常闭触点接于X2，交流接触器KM 接于Y0。
I/O 分配 输入 输出起动按钮：X0 交流接触器：Y0 停止按钮：X13．根据输入输出接线圈设计出异步电动机的控制启停的梯形图，其工作过程如下：当SB1被按下时，X0接通，Y0置1，电动机启动，并连续运行；需要停车时，按下SB2，串联于Y0线圈回路中的X1的常闭触点断开，Y0置0，电机失电停车。
四．实验步骤1．检查各实验设备外观及质量是否良好。
2．在PLC 中输入程序并检查，按I ／O 地址分配接线。
3．按图1-1a 三相鼠笼异步电机直接起动控制线路进行正确接线，接主回路，再按图1-2接控制回路。
《电气控制与PLC》实验指导书
《电气控制与PLC》实验指导书可编程控制器的实验遵照循序渐进的原则，由浅入深的分为上机练习，参照例程序的PLC应用练习实验和PLC控制系统设计的综合实验等部分。
PLC实验方法有两种，一种是用PLC实验装置进行实验和应用程序的开发；另一种是用普通PLC外加若干导线进行简易的开发和实验。
PLC实验装置具有直观，使用方便的优点，通常配有各种工业控制模板，可以形象地模拟工业现场控制，尤其是导线的插拔连接形式，适用于教学的重复使用。
若无PLC实验装置，也可直接使用PLC配以外部连接导线，给出必要的输入信号进行实验，并且可以利用PLC自身的输出指示观察PLC运行结果。
本章以PLC实验装置的应用为主，研究PLC的实验方法。
1 PLC-S7-JZ型实验装置PLC实验装置的生产厂家众多，型号各异，但基本原理和结构、设计思想大致相同。
为适合教学使用，实验装置一般采用插头、插座连接结构，并制成各种控制模板供练习使用。
本节以河南机电高等专科学校电气工程系自动化研究所研制的PLC-S7-JZ型实验装置为例，介绍PLC实验装置的结构原理和使用方法。
1.1.1实验装置的结构和原理PLC-S7-JZ型实验装置由PLC、模拟控制板、通用器件板、工程环境等四部分组成。
本装置采用24点的小型PLC为基本单元，实验装置的结构如图1.1所示。
下面简介PLC实验装置的结构原理及使用方法。
图1.1 PLC-S7-JZ实验装置1. 通用器件板通用器件板主要由I/O点，发光二极管指示及开关等组成。
其电源开关为PLC提供220V 供电电源，并为24V/1A直流电源供电，模板结构如图1.2所示。
（1）输入点（INPUT）INPUT部分有I0.0~I1.5共14个输入点（与PLC的输入点相连），其中1M、2M点为输入点的公共接地端，如果用户使用的输入点数不超过8点时只需1M接地，2M悬空即可，使用点数多时2M也必须接地。
另外要用到的输入点要与直流电源+24V端连接。
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《电气控制及PLC》 实验指导书江南大学《电气控制及PLC》课程，实践性很强，要求有较强的编程及操作能力，根据教学要求，我们特编写“电气控制及PLC实验指导书”，与理论课程配套使用。
本指导书基于本校PLC实验室的实验条件，即实验设备及所采用的软件等，以介绍实验设备入手，进行几个必要的实验，使学生掌握西门子S7-300 PLC的硬件组态及软件编程方法，掌握PLC的基本编程能力。
本书的主要内容中第一部分对实验室设备--主要为PLC的硬件系统做大体的介绍，第二部分介绍编程软件的基本使用方法和一些常用的基本逻辑位指令，第三部分至第八部分分别为各个实验的具体内容。
江南大学 物联网工程学院，电气工程系，颜文旭2011.4.30目录1. 实验室设备介绍 (1)1.1主要设备 (1)1.2S7-300硬件介绍 (1)1.2.1 电源模块 PS 307（2 A） (2)1.2.2 数字量输入模块 SM321 (3)1.2.3 数字量输出模块 SM322 (6)1.2.4 模拟量输入模块 (8)1.2.5 模拟量输出模块 (16)2. STEP7软件使用介绍 (19)2.1STEP7软件的编程界面 (19)2.1.1 SIMATIC管理器 (19)2.1.2 符号编辑器 (20)2.1.4 编程语言 (20)2.1.5 硬件配置 (21)2.1.6 NetPro (网络配置) (21)2.1.7 S7用户程序内的块 (21)2.1.8 启动组织块(OB100 / OB101 / OB102) (23)2.1.9 创建项目 (23)2.1.10 组态硬件 (24)2.1.11 创建连接表 (24)2.1.12 插入S7/M7程序 (24)2.1.13 创建S7块 (25)2.2STEP7的基本指令参考 (25)2.2.1 S7-300的指令地址标识符和参数范围 (25)2.2.2 S7-300的基本逻辑指令 (27)2.2.3 S7-300的梯形图指令汇总见表23。
(34)3. 实验一 认识实验 (38)3.1实验目的 (38)3.2实验设备 (38)3.3实验内容 (38)3.4实验报告 (39)4. 实验二 基本指令 (39)4.1实验目的 (39)4.2实验设备 (39)4.3实验内容 (39)4.4完成实验报告 (40)5. 实验三 交流异步电动机的正反转及星-三角启动控制 (40)5.1实验目的 (40)5.2实验设备 (40)5.3实验内容 (40)5.4完成实验报告 (41)6.实验四抢答器程序设计 (41)6.1 实验目的 (41)6.2 实验设备 (42)6.3 实验内容 (42)6.4 完成实验报告 (43)7.实验五运料小车程序设计 (43)7.1 实验目的 (43)7.2 实验设备 (43)7.3 实验内容 (44)7.4 完成实验报告 (45)8.实验六彩灯程序设计 (45)8.1 实验目的 (45)8.2 实验设备 (45)8.3 实验内容 (45)8.4 完成实验报告 (47)1. 实验室设备介绍1.1 主要设备实验室拥有的PLC主要为S7-300系列中的CPU312、CPU314和CPU315组成的模块化系统，并且有两台S7-226组成的S7-200小型系列实验单元，其主要为运动控制配套使用。
每套S7-300系列的实验系统有以下几个单元组成：DIN装配导轨，CPU，电源模块，数字量输入模块，数字量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块。
各模块的基本据见表1。
表1. S7-300模块的基本数据及订货号1.2 S7-300 硬件介绍量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块等组成，系统的构架参见图1。
图1 S7-300的系统构成示意图1.2.1 电源模块 PS 307（2 A）电源模块 PS 307 -2A，订货号为6ES7 307-1BA00-0AA0。
其属性如下： • 输出电流为2 A• 输出电压为24 VDC；短路和断路保护• 与单相交流电源连接(额定输入电压120/230 VAC，50/60 Hz)• 安全隔离符合EN 60 950• 可用作负载电源PS 307- 2 A的接线图见图2。
① “24 VDC输出电压工作”显示② 电源选择器开关③ 24 VDC开关④ 主干线和保护性导体接线端⑤ 24 VDC输出电压接线端⑥ 张力消除图2 PS307 电源的接线图1.2.2 数字量输入模块 SM321数字量输入模块的基本属性特性和选型参考见表2。
表2 数字量输入模块的基本属性特性和选型参考实验室所配置的型号为SM321-（DI 16X DC24V）,订货号为 6ES7 321-7BH01-0AB0。
其属性如下：• 16点输入，电隔离为16组• 额定输入电压24 VDC• 输入特性符合IEC 61131，类型2• 适用于开关以及2-/3-/4-线接近开关(BERO)• 每个 8 通道组有 2 个短路保护传感器电源• 支持外部冗余传感器电源• “传感器电源 (Vs)”状态显示• 组错误显示(SF)• 支持同步模式• 支持“CiR”功能• 可编程诊断• 可编程诊断中断• 可编程过程中断• 可编程输入延迟SM 321- DI 16 x DC 24 V数字量输入模块的接线参考和方框图如图3。
① 通道号② 状态显示 - 绿色错误显示 - 红色传感器电源 VS - 绿色③ 背板总线接口④ 断线检测图3 SM 321- DI 16 x DC 24 V数字量输入模块的接线参考和方框图1.2.3 数字量输出模块 SM322数字量输出模块的基本属性特性和选型参考见表3。
表3 数字量输入出模块的基本属性特性和选型参考实验室所配置的型号为SM 322-DO 8 x Rel（ AC 230 V），订货号为6ES7 322-1HF01-0AA0。
其属性如下：• 8点输出，电隔离为2组• 额定负载电压为24 VDC到120 VDC，48 VAC到230 VAC• 适用于AC/DC电磁阀、接触器、电机起动器、FHP电机和信号灯。
SM 322；DO 8 x Rel（ AC 230 V）的参考连线图和方框图如图4。
① 通道号② 状态显示 — 绿色③ 背板总线接口图4 SM 322-DO 8 x Rel（ AC 230 V）的参考连线图和方框图 1.2.4 模拟量输入模块模拟量输入范围的二进制表示， 双极输入范围见表 4。
表4 双极性输入模拟量输入范围的二进制表示单极性输入范围的二进制表示，见表 5。
表5 单极性输入模拟量输入范围的二进制表示电压测量范围内模拟值 在±1 V到±10 V电压测量范围内模拟值的表示如表6。
表6 ±1 V到±10 V电压测量范围内模拟值表示法1 V到5 V以及0 V到10 V电压测量范围内模拟值的表示见表7。
表7 1 V到5 V以及0 V到10 V电压测量范围内模拟值的表示0 mA到20 mA以及4 mA到20 mA电流测量范围内模拟值的表示见表8。
表8 0 mA到20 mA以及4 mA到20 mA电流测量范围内模拟值的表示模拟量输出范围的二进制表示见表9-表13。
表9 模拟量输出双极性输出范围表10 模拟量输出单极性输出范围表11 ± 10 V输出范围内的电压输出模拟值表示表12 0 V到10 V以及1 V到5 V输出范围内模拟值的表示表13 0 mA到20 mA以及4 mA到20 mA输出范围内模拟值的表示实验室所配置的模拟量模块型号为SM 331-AI2X12位，订货号为（6ES7 331-7KB02-0AB0）。
其属性如下： 1个通道组中2点输入，在每个通道组，测量类型可编程– 电压– 电流– 电阻– 温度 每个通道组的分辨率均可编程（9/12/14 位 + 符号）；每个通道组的任意测量范围；可编程诊断和诊断中断；一个通道的可编程限制值监视；超过限制时的可编程过程中断；与 CPU 和负载电压电隔离（不适用于 2DMU）。
接线： 电压测量时的接线图如图5所示。
图5 SM331 电压测量的接线图接线： 带外部补偿的热电偶的接线如图6。
图6 SM331进行热电偶输入时的接线图接线： 电阻传感器或温度计的 2 线制、3 线制和 4 线制连接如图7。
图7 SM331接电阻传感器时的接线图接线： 用于电流测量的 2 线制和 4 线制测量传感器的接线图见图8。
图8 SM331 接电流型信号时的接线图1.2.5 模拟量输出模块实验室所配置的模拟输出模块型号为SM 332-AO 2 x 12 位;订货号为（6ES7332-5HB01-0AB0）。
其属性如下： 一个组中 2 个输出； 可以将输出分别设置为：– 电压输出– 电流输出 分辨率为 12 位， 可编程诊断和诊断中断， 与背板总线接口和负载电压电隔离。
SM 332--AO 2 x 12 位的输出范围接线： 电压输出的 2 线和 4 线连接如图9。
① 2 线制连接： 对线路阻抗无补偿② 4 线制连接： 对线路阻抗有补偿③ 等电位连接④ 功能性接地⑤ 内部电源⑥ 电隔离⑦ 背板总线接口⑧ 模数转换器（ADC）图9 SM332 电压输出接线图 电流输出的接线如图10。
① 等电位连接② 功能性接地③ 内部电源④ 电隔离⑤ 背板总线接口⑥ 模数转换器（ADC）图10 SM332 电流输出接线图 其他的模块信息，详见《S7-300模块数据手册》2. STEP7软件使用介绍2.1 STEP7软件的编程界面STEP 7标准软件包中包含有一系列应用程序(工具)，如图11。
图11 STEP 7 标准软件包2.1.1 SIMATIC管理器SIMATIC管理器管理一个自动化项目中的所有数据，而无论其设计用于何种类型的可编程控制系统(S7/M7/C7)。
编辑数据所需的工具由SIMATIC管理器自动启动。
SIMATIC管理器是用于组态和编程的基本应用程序，其主罗布如图12。
可在SIMATIC管理器中执行下列功能： • 设置项目• 配置硬件并为其分配参数• 组态硬件网络• 程序块• 对程序进行调试图12 STEP 7 的SIMATIC管理器主界面2.1.2 符号编辑器通过符号编辑器，可以管理所有共享符号。
提供功能如下：• 给过程信号(输入/输出)、位存储器以及块设置符号名称和注释• 排序功能• 从其它Windows程序中导入/导出到其它Windows程序所有其它工具都可使用该工具创建的符号表。
因此，符号属性的任何变化都可被所有工具自动识别。
2.1.3 硬件诊断这些功能可以概览可编程控制器的状态。
概览可显示符号来指示各个模块是否发生故障。
双击故障模块可显示关于故障的详细信息。