电气控制综合实验报告

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武大电气自动控制原理实验报告(90分精品)

武大电气自动控制原理实验报告(90分精品)

2016~2017学年第一学期《自动控制原理》实验报告年级:201X 班号1X0X姓名:XXX 学号201X******XXX 成绩:教师:实验设备及编号:实验同组人名单:XXX 实验地点:电气工程学院自动控制原理实验室实验时间:2016年10月目录实验一典型环节的电路模拟 (1)一、实验目的 (1)二、实验设备 (1)三、实验内容 (1)四、实验思考题 (12)实验二二阶系统的瞬态响应 (13)一、实验目的 (13)二、实验设备 (13)三、实验内容 (13)四、实验分析 (17)五、实验思考题 (17)实验五典型环节和系统频率特性的测量 (19)一、实验目的 (19)二、实验设备 (19)三、实验内容 (19)四、实验分析 (23)五、实验思考题 (24)实验六线性定常系统的串联校正 (25)一、实验目的 (25)二、实验设备 (25)三、实验内容 (25)四、实验分析 (29)五、实验思考题 (29)实验七单闭环直流调速系统 (31)一、实验目的 (31)二、实验设备 (31)三、实验内容 (31)四、实验分析 (37)实验一 典型环节的电路模拟一、 实验目的1.熟悉 T HKKL-B 型模块化自控原理实验系统及“自控原理软件”的使用。

2.熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟。

3.测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。

二、 实验设备1.THKKL-B 型模块化自控原理实验系统实验平台,实验模块 C T01。

2.PC 机一台(含上位机软件)。

3.USB 接口线。

三、 实验内容1. 比例(P )环节根据比例环节的方框图,如图1-1所示,用 C T01 实验模块组建相应的模拟电路,如图1-2所示。

图1-1 比例环节方框图图1-2 比例环节的模拟电路图1-2中后一个单元为反相器,其中0R =200k 。

传递函数为o i U (s)G(s)==K U (s)。

比例系数 K=1 时,电路中的参数取:1R =100k ,2R =100k 。

电气系统综合设计实验报告直线一级倒立摆控制系统设计

电气系统综合设计实验报告直线一级倒立摆控制系统设计

电气控制系统设计——直线一级倒立摆控制系统设计学院轮机工程学院班级电气1111姓名李杰学号 36姓名韩学建学号 35成绩指导老师肖龙海2014 年 12 月 25 日小组成员与分工:韩学建主要任务:二阶系统建模与性能分析,二阶控制器的设计,二阶系统的数字仿真与调试,二阶系统的实物仿真与调试;二阶状态观测器的数字仿真与调试,二阶状态观测器的实物仿真与调试;李杰主要任务:四阶系统建模与性能分析,四阶控制器的设计,四阶系统的数字仿真与调试,四阶系统的实物仿真与调试;四阶状态观测器的数字仿真与调试,四阶状态观测器的实物仿真与调试;前言倒立摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合,其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统,可以作为一个典型的控制对象对其进行研究;倒立摆系统作为控制理论研究中的一种比较理想的实验手段,为自动控制理论的教学、实验和科研构建一个良好的实验平台,以用来检验某种控制理论或方法的典型方案,促进了控制系统新理论、新思想的发展;本报告通过设计二阶、四阶两种倒立摆控制器来加深对实际系统进行建模方法的了解和掌握随动控制系统设计的一般步骤及方法;熟悉倒立摆系统的组成及基本结构并利用MATLAB对系统模型进行仿真,利用学习的控制理论对系统进行控制器的设计,并对系统进行实际控制实验,对实验结果进行观察和分析,研究调节器参数对系统动态性能的影响,非常直观的了解控制器的控制作用;目录第一章设计的目的、任务及要求倒立摆系统的基本结构 (4)设计的目的 (4)设计的基本任务 (4)设计的要求 (4)设计的步骤 (5)第二章一级倒立摆建模及性能分析微分方程的推导 (5)系统的稳定性和能控能观性分析 (11)二阶的能观性、能控性分析 (13)四阶的能观性、能控性分析 (18)第三章倒立摆系统二阶控制器、状态观测器的设计与调试设计的要求 (22)极点配置 (22)控制器仿真设计与调试 (23)状态观测器仿真设计与调试 (28)第四章倒立摆系统四阶控制器、状态观测器的设计与调试设计的要求 (26)极点配置 (26)控制器仿真设计与调试 (27)状态观测器仿真设计与调试 (28)心得体会 (31)参考文献 (31)第一章设计的目的、任务及要求倒立摆系统的基本结构与工作原理图倒立摆系统硬件框图图倒立摆系统工作原理框图倒立摆系统通过计算机、I/O卡、伺服系统、倒立摆本体和光电码盘反馈测量元件组成一个闭环系统;以直线一级倒立摆为例,其工作原理框图如图所示;图中光电码盘1由伺服电机自带,小车的位移可以根据该码盘的反馈通过换算获得,速度信号可以通过对位移的差分得到;各个摆杆的角度由光电码盘2测量并直接反馈到I/O卡,而角速度信号可以通过对角度的差分得到;计算机从I/O卡实时读取数据,确定控制决策电机的输出力矩,并发给I/O卡;I/O卡经过电控箱内部电路产生相应的控制量,驱动电机转动,使小车按控制要求进行运动,以达到控制目的;实验过程中需要了解倒立摆装置基本结构;了解编码盘、行程开关等的基本工作原理;进行行程开关、编码盘和电机基本测试;设计的目的本设计要求我们针对设计要求,利用课堂所学知识及实验室实测来的系统数据采用工程设计法进行一级直线倒立摆控制系统设计;绘制原理图,同时在实验室进行实验检验设计结果,分析数据,编写设计报告;目的是使学生掌握随动控制系统设计的一般步骤及方法;设计的基本任务本课程设计的被控对象采用固高科技生产的GLIP2001一级直线倒立摆;通过设计与调试使学生能够:1熟悉倒立摆系统的组成及其基本结构;2掌握通过解析法建立系统数学模型及进行工作点附近线性化的方法;3掌握系统性能的计算机辅助分析;4掌握系统控制器的设计与仿真;5研究调节器参数对系统动态性能的影响;设计的要求1.熟悉倒立摆系统结构,熟悉倒立摆装置的基本使用方法;2.建立系统的数学模型,并在工作点附近线性化;3.分析系统的稳定性、频域性能、能控性与能观性;4.采用状态空间的极点配置法设计控制器,要求系统调节时间ts<=3s,阻尼比ξ>= and ξ<=1;实验步骤1.倒立摆系统基本结构分析2.对象的建模3..系统性能分析4.控制器设计与调试5.设计报告的撰写第二章一级倒立摆建模及性能分析系统建模可以分为两种:机理建模和实验建模;实验建模就是通过在研究对象上加上一系列的研究者事先确定的输入信号,激励研究对象并通过传感器检测其可观测的输出, 应用数学手段建立起系统的输入-输出关系;这里面包括输入信号的设计选取,输出信号的精确检测,数学算法的研究等等内容;机理建模就是在了解研究对象的运动规律基础上,通过物理、化学的知识和数学手段建立起系统内部的输入-状态关系;对于倒立摆系统,由于其本身是自不稳定的系统,实验建模存在一定的困难;但是忽略掉一些次要的因素后,倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统,可以在惯性坐标系内应用经典力学理论建立系统的动力学方程;下面采用牛顿-欧拉方法建立直线型一级倒立摆系统的数学模型;微分方程的推导在忽略了空气阻力和各种摩擦之后,可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统,如图所示;我们不妨做以下假设:M 小车质量m 摆杆质量b 小车摩擦系数l 摆杆转动轴心到杆质心的长度I 摆杆惯量 F 加在小车上的力x 小车位置φ摆杆与垂直向上方向的夹角θ摆杆与垂直向下方向的夹角考虑到摆杆初始位置为竖直向下图是系统中小车和摆杆的受力分析图;其中,N 和P 为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量;注意:在实际倒立摆系统中检测和执行装置的正负方向已经完全确定,因而矢量方向定义如图所示,图示方向为矢量正方向;分析小车水平方向所受的合力,可以得到以下方程:①由摆杆水平方向的受力进行分析可以得到下面等式:②即:③把这个等式代入①式中,就得到系统的第一个运动方程④为了推出系统的第二个运动方程,对摆杆垂直方向上的合力进行分析,可以得到下面方程:⑤⑥力矩平衡方程如下:⑦注意:此方程中力矩的方向,由于θ= π+φ,cosφ= -cosθ,sinφ= -sinθ,故等式前面有负号; 合并这两个方程,约去P 和N ,得到第二个运动方程:⑧设θ=π+φφ是摆杆与垂直向上方向之间的夹角,假设φ与1单位是弧度相比很小,即φ<<1,则可以进行近似处理:用u 来代表被控对象的输入力F ,线性化后两个运动方程如下:⑨对式3-9进行拉普拉斯变换,得到⑩注意:推导传递函数时假设初始条件为0;由于输出为角度φ,求解方程组的第一个方程,可以得到:⑾⑿如果令则有⒀把上式代入方程组的第二个方程,得到:⒁整理后得到传递函数:⒂其中,该系统状态空间方程为:⒃方程组对解代数方程,得到解如下:⒄整理后得到系统状态空间方程:⒅由9的第一个方程为对于质量均匀分布的摆杆有:于是可以得到:化简得到:⒆⒇以小车加速度为输入的系统状态空间方程:稳定性分析P=polyA;r=rootsP;ii=findrealr>0;n=lengthii;ifn>0disp'不稳定';elsedisp'稳定';end不稳定由此得到系统在未加控制器之前是发散的,不稳定的能控能观性分析A= 0 1 0 0;0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 0;B= 0 1 0 3';C= 1 0 0 0;0 0 1 0;D= 0 0 ';>> n=4;Uc=ctrbA,B;Vo=obsvA,C;>> ifrankUc==nifrankVo==ndisp'系统状态即能控又能观'else disp'系统状态即能控,但不能观'endelse ifrankVo==ndisp'系统状态能观,但不能控'else disp'系统状态不能控,但也不能观' endend系统状态即能控又能观二阶的能观性、能控性分析>> A=0 1; 0;>> B=0 3';>> C=0 0 ;1 0;>> D=0;二阶能控性分析:>> M=ctrbA,BM =0 33 0>> rankMans =2说明系统是能控的二阶能观性分析:>> N=obsvA,CN =0 11 0>> rankNans =2说明系统是能观的四阶的能观性、能控性>> A=0 1 0 0; 0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 0;;>> B=0 1 0 3';>> C= 1 0 0 0;0 0 1 0;>> D=0 0';四阶能控性分析:>> M=ctrbA,BM =0 0 00 0 00 00 0>> rankMans =4说明系统是能控的四阶能观性分析:>> N=obsvA,CN =0 0 00 0 00 0 00 0 00 0 0 00 0 00 0 0 00 0 0>> rankNans =4说明系统是能观的第三章倒立摆系统二阶控制器的设计设计的要求建立以X’’为输入,Φ与Φ’为状态变量,y为输出的模型分析系统的稳定性,能控能观性设计状态反馈控制器进行极点配置,是系统ξ>= ts<=3s极点配置取ξ=,Ts=;则Wn=,极点为±利用MATLAB进行计算:clear;T=input'T=';zeta=input'zeta=';Wn=4/Tzeta;A=0 1; 0;B=0;3;S1=-zetaWn-Wnsqrtzeta^2-1;S2=-zetaWn+Wnsqrtzeta^2-1;P=S1,S2;K=placeA,B,P则:K0=,K1=;控制器的仿真测试与调试图二阶系统结构图以小车加速度为输入,摆杆偏移角度和角速度为状态变量的模型,K值为反馈矩阵,输出为角度的波形图仿真波形图:取 &= 极点为:Wn=则 K0= K1= 图仿真结果波形图有次图可得加入控制器之后系统可以稳定,可见控制器的设计是合理的硬件调试硬件调试结构图以小车加速度为输入,摆杆偏移角度和角速度为状态变量的模型,加入Л模块纠正反馈角度符号通过调试K值,当K取的时候,可使仿真结果较稳定;从摆杆的角度可以看出,角度可以稳定下来,施加一干扰后,摆杆可以很快恢复稳定;状态观测器的仿真测试与调试图二阶状态观测器数字仿真图以小车加速度为输入,摆杆偏移角度和角速度为状态变量的模型,K值为反馈矩阵,输出为角度的波形图仿真波形图:取 &= 极点为:Wn=则 K0= K1= 图仿真结果波形图反馈矩阵G的求法T=input'T=';zeta=input'zeta=';Wn=4/Tzeta;A=0 1; 0;B=0;3;C=1 0;S1=-zetaWn-Wnsqrtzeta^2-1;S2=-zetaWn+Wnsqrtzeta^2-1;P=S1,S2;OP=5P;G=placeA',C',OPG=实物调试由图可知,施加扰动后摆杆能很快恢复,符合系统要求;第四章倒立摆系统四阶控制器的设计设计要求根据设计要求,确定系统闭环极点,设计状态反馈控制器,并进行仿真、调试验证;极点配置取 &= T= Wn= 极点为:±;-20±利用MATLAB进行计算:T=input'T=';zeta=input'zeta=';Wn=4/Tzeta;A=0 1 0 0;0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 0;B=0;1;0;3;S1=-zetaWn-Wnsqrtzeta^2-1;S2=-zetaWn+Wnsqrtzeta^2-1;P=,-20+,S1,S2;K=placeA,B,Pk0=,k1=,k2= ,k3=;则K=控制器的仿真测试与调试图四阶系统仿真结构图以小车加速度为输入,摆杆角度、角速度、小车位移、加速度为状态变量,上半部分为位移输出,下半部分为角度输出仿真结果:位移:角度:实物调试:图硬件调试结构图将K1、K2、K3、K4合并后反馈作用系统,系统为单输入双输出四阶一级倒立摆状态空间极点配置实时控制结果平衡时上为位移,下位角度直线一级倒立摆状态空间极点配置实时控制结果施加干扰上为位移,下位角度状态观测器仿真设计与调试图四阶状态观测器数字仿真图四阶系统仿真结构图以小车加速度为输入,摆杆角度、角速度、小车位移、加速度为状态变量,上半部分为位移输出,下半部分为角度输出反馈矩阵G的求法T=input'T=';zeta=input'zeta=';Wn=4/Tzeta;A=0 1 0 0;0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 0;B=0;1;0;3;C=1 0 0 0;0 0 1 0;S1=-zetaWn-Wnsqrtzeta^2-1;S2=-zetaWn+Wnsqrtzeta^2-1;P=,-10+,S1,S2;OP=3P;G=placeA',C',OP'G =实物调试反馈矩阵G和增益矩阵K分别调用matlab程序即可实物仿真与结果心得体会通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关MATLAB方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足;实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵;课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间;同时,设计让我感触很深;使我对抽象的理论有了具体的认识;通过这次课程设计,我掌握了倒立摆装置的识别和测试;熟悉了控制系统的设计原理;了解了现代控制理论的设计方法;以及如何提高倒立摆系统的性能等等,掌握了MATLAB、simulink的使用方法和技术,通过查询资料,对所学知识有了很多新的认识;自己写主要参考文献:1.夏德玲、翁贻方,自动控制理论.北京,北京工业大学出版社,2006年1月2.刘豹、唐万生,现代控制理论.北京,机械工业出版社,2006年6月3.李国勇、谢克明,计算机仿真技术与CAD.北京,电子工业出版社,2009年1月4.Googol Technology直线倒立摆系统GLIP系列安装与使用手册固高科技。

电气自动化实践教学报告(3篇)

电气自动化实践教学报告(3篇)

第1篇一、引言随着我国经济的快速发展,电气自动化技术已成为现代工业生产的重要支柱。

为了培养适应社会发展需求的电气自动化专业人才,我国各大院校纷纷开设电气自动化专业,并加强实践教学环节。

本文将结合本人参与的电气自动化实践教学,对实践过程、收获与体会进行总结。

二、实践内容1. 电气自动化基本电路实验通过本实验,学生掌握了电路基本分析方法,熟悉了电路元件的识别与检测方法。

实验内容包括:基本电路的搭建、电路参数的测量、电路故障的排查与修复等。

2. 电气控制与PLC编程实验本实验使学生了解了电气控制的基本原理,掌握了PLC编程技术。

实验内容包括:PLC基本指令的学习、PLC编程软件的使用、PLC控制电路的设计与调试等。

3. 变频调速技术实验本实验使学生了解了变频调速技术的原理,掌握了变频器的应用。

实验内容包括:变频器的选择与参数设置、变频调速系统的设计与调试等。

4. 电机拖动系统实验本实验使学生了解了电机拖动系统的组成与工作原理,掌握了电机拖动系统的调试与维护。

实验内容包括:电机性能测试、电机拖动系统搭建、电机拖动系统调试等。

5. 电气自动化综合实验本实验综合运用了电气自动化专业知识,培养了学生的实际操作能力。

实验内容包括:电气自动化系统的设计与实现、系统调试与优化等。

三、实践收获与体会1. 提高了动手能力通过实践,我掌握了电气自动化实验设备的操作方法,提高了动手能力。

在实验过程中,我学会了如何分析问题、解决问题,锻炼了自己的实践能力。

2. 深化了理论知识在实践过程中,我深刻理解了电气自动化理论知识,将理论知识与实际操作相结合,使我对电气自动化有了更全面的认识。

3. 培养了团队协作精神在实验过程中,我与同学们共同探讨问题、分工合作,培养了团队协作精神。

通过团队合作,我们共同完成了实验任务,提高了实验效果。

4. 增强了创新意识在实践过程中,我不断尝试创新,寻求更好的实验方案。

这种创新意识使我能够在今后的工作中勇于尝试、勇于创新。

电气控制实训实验报告内容

电气控制实训实验报告内容

实训一电烙铁的使用一、实训目的熟练使用电烙铁进行焊接。

二、实训仪器与设备电烙铁、焊锡、尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀和线路板。

三、实训原理电烙铁是最常用的焊接工具。

我们使用20W内热式电烙铁。

如图新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡。

这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。

旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。

电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。

应认真做到以下几点:电烙铁插头最好使用三极插头。

要使外壳妥善接地。

使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏。

并检查烙铁头是否松动。

电烙铁使用中,不能用力敲击。

要防止跌落。

烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。

不可乱甩,以防烫伤他人。

焊接过程中,烙铁不能到处乱放。

不焊时,应放在烙铁架上。

注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。

使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。

冷却后,再将电烙铁收回工具箱。

2、焊锡和助焊剂焊接时,还需要焊锡和助焊剂。

(1)焊锡:焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。

这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。

(2)助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。

使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。

焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。

但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。

3、辅助工具为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。

应学会正确使用这些工具。

四、实训内容(一)焊前处理焊接前,对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理见图:刮去氧化层均匀镀上一层锡1、清除焊接部位的氧化层用断锯条制成小刀。

刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。

印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。

2、元件镀锡在刮净的引线上镀锡。

电气控制与PLC实验报告

电气控制与PLC实验报告

电气掌握与 PLC 试验报告试验一 喷泉的模拟掌握一、试验目的用PLC 构成喷泉掌握系统二、试验内容1. 掌握要求隔灯闪耀:L1 亮 0.5 秒后灭,接着L2 亮 0.5 秒后灭, 接着 L3 亮 0.5 秒后灭,接着L4 亮 0.5 秒后灭,接着 L5、L9 亮 0.5 秒后灭, 接着 L6、L10 亮 0.5 秒后灭,接着 L7、L11 亮 0.5 秒后灭,接着L8、L12 亮 0.5 秒后灭, L1 亮 0.5 秒后灭,如此循环下去。

2. I/O 安排输入 输出图 1-1 喷泉掌握示意图起动按钮:X0 L1:Y0 L5、L9:Y4 停顿按钮:X1L2:Y1 L6、L10:Y5L3:Y2 L7、L11:Y6 L4:Y3L8、L12:Y73. 按图所示的梯形图输入程序。

4. 调试并运行程序。

三、喷泉掌握语句表LDX000 14 AND X001 28 K1 42 OUT Y0041ORM1015OUTM12943LDM106 2 ANI T0 16LD M1 30 44 OUT Y005 3 AND X001 17ANI M0 31 45LD M107 4 OUT M10 18 OUTT1 3246 OUT Y0065 LD M10 19 SPK533 LD M101 47 LD M108 6 OUT T0 20 34 OUT Y000 48 OUT Y007 7SPK521 LD T1 35LDM102 49LDIX0018 22 OUTM0 36 OUT Y001 50 FNC 40 9 LD T023LDM037 LD M103 51 M101 10 OR M108 24 FNC 3538 OUT Y002 52 M10811 OUT M100 25 M100 39 LD M104 5312LD X000 26 M101 40 OUT Y003 5413ORM1 27 K8 41 LD M105 55 END四、喷泉掌握梯形图L5 L9L6 L4 L10L3L7L11 L2L8L1L12X000 T0 X001M10M10M10T0 K5T0M100M108X000 X001M1M1M1 M0T1 K5T1M0M0SFTL M100 M101 K8 K1M101Y000M102Y001M103Y002M104Y003M105Y004M106Y005M107Y006M108Y007X001ZRST M101 M108END图1-2 喷泉掌握梯形图试验心得体会:试验结果到达了设计的要求和观看到了预期的试验效果。

电气控制系统工程实习报告

电气控制系统工程实习报告

电气控制系统工程实习报告一、实习单位简介在XX公司进行了为期8周的电气控制系统工程实习。

该公司是一家专注于电力工程设计与施工的企业,承接了大量的电力工程项目,包括变电站、配电线路、发电厂等等。

实习期间,我主要参与了一个变电站的电气控制系统设计与调试工作。

二、实习目标与任务1.实习目标:通过实习,加深对电气控制系统的理解与认识,了解实践中的问题与挑战,提高工程实践能力。

2.实习任务:参与变电站电气控制系统的设计与调试工作,包括了解设计要求、制定方案、安装调试等。

三、实习过程1.学习与了解:首先,我对电气控制系统进行了深入学习与了解,包括控制系统的组成、原理、常见的控制方式等。

通过阅读相关资料与参观实际工程现场,对电气控制系统的实践应用进行了初步了解。

2.制定方案:在了解了工程项目的具体要求后,我参与了电气控制系统的方案制定。

通过与其他团队成员的讨论与交流,我们确定了最佳的方案,并开始进行设计。

3.设计与制作:在设计过程中,我主要负责电气控制系统中的开关控制电路与电气接口设计。

通过使用CAD软件进行布线设计与绘制,我成功完成了相关设计的任务。

4.安装调试:随后,我参与了电气控制系统的安装与调试工作。

这包括了对电气控制设备的安装、接线与连接的工作,以及联调与调试的过程。

5.质量检验与维护:最后,我参与了对已安装调试的电气控制系统的质量检验与维护工作。

通过对系统各个部分的检查与测试,确保系统运行良好,符合设计要求。

四、实习收获与体会1.知识应用:通过实习,我将学习到的电气控制系统理论知识应用到了实际工程中,提高了自己的工程实践能力。

2.团队合作:在与团队成员的合作中,我了解到了团队协作的重要性。

只有相互配合、共同努力,才能顺利完成工程任务。

3.问题解决:在实习过程中,我遇到了一些问题与挑战,包括设备故障、接线错误等。

通过仔细分析与解决,我成功解决了这些问题,提升了自己的问题解决能力。

4.工程实践:实习期间,我真实地体验了电气控制系统工程的实践过程,对工程管理、施工流程等方面有了更深入的了解。

电气控制技术实验报告

电气控制技术实验报告

一、实验目的1. 了解常用低压电器的基本结构、原理、符号、作用及规格。

2. 掌握电气控制线路的设计、安装和调试方法。

3. 通过实验加深对电气控制技术原理和应用的理解。

二、实验设备1. 实验台:包含三相鼠笼异步电动机、接触器、时间继电器、热继电器、按钮、熔断器、断路器、导线等。

2. 电源:220V三相交流电源。

3. 工具:剥线钳、螺丝刀、万用表等。

三、实验原理电气控制技术是研究利用低压电器实现各种控制功能的学科。

本实验以三相异步电动机的点动控制、自锁控制、正反转控制为例,介绍电气控制技术的基本原理和应用。

1. 点动控制:通过按下按钮,使接触器线圈得电,主触点闭合,电动机启动;松开按钮,线圈失电,主触点断开,电动机停止。

2. 自锁控制:在点动控制的基础上,增加一个常闭触点与启动按钮并联,实现电动机的自动保持。

3. 正反转控制:通过改变电动机的电源相序,实现电动机的正反转。

四、实验步骤1. 观察并熟悉实验台上的设备,了解各设备的结构和作用。

2. 根据实验原理图,进行点动控制线路的接线。

接线顺序如下:(1)连接主电路:将三相交流电源输出端U、V、W与三刀开关Q1、熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1主触点连接。

(2)连接控制电路:将熔断器FU4插孔V与按钮SB1常开触点连接,再与接触器KM1线圈连接。

3. 经指导老师检查无误后,进行实验:(1)按下启动按钮SB1,观察电动机是否启动。

(2)松开启动按钮SB1,观察电动机是否停止。

4. 改进点动控制线路,实现自锁控制。

在原线路基础上,将接触器KM1常闭触点与启动按钮SB1并联。

5. 再次进行实验,观察电动机启动和停止情况。

6. 改进自锁控制线路,实现正反转控制。

在原线路基础上,增加两个接触器KM2和KM3,分别控制电动机的正转和反转。

7. 再次进行实验,观察电动机的正反转情况。

五、实验结果与分析1. 点动控制实验:按下启动按钮SB1,电动机启动;松开启动按钮SB1,电动机停止。

电气控制及可编程序控制器技术实验报告

电气控制及可编程序控制器技术实验报告

电气控制及可编程序控制器技术实验报告实验报告:电气控制及可编程序控制器技术一、实验目的1.了解电气控制的基本原理和工作方式;2.了解可编程序控制器(PLC)的基本概念和应用,学会使用和编写简单的PLC程序;3.掌握使用PLC进行电气控制系统的设计、调试和运行。

二、实验原理1.电气控制的基本原理电气控制是利用电流、电压等电气信号来控制元件、装置、设备运行的一种控制方式。

电气控制系统主要包括信号采集、信号处理、逻辑运算、输出驱动等部分。

2.可编程序控制器(PLC)的基本概念和应用PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。

它以程序控制为基础,在工业过程中扮演一个重要的角色。

PLC具有可编程、灵活、可靠、高效等特点,广泛应用于自动化生产线、工业设备等领域。

三、实验设备与材料1.PLC控制系统:包括PLC主机、输入模块、输出模块;2.开关按钮、指示灯、继电器等元器件;3.脉冲发生器、电机等。

四、实验内容与步骤1.基础电气控制实验(1)连接电源和所需的元器件,确保电路正常工作;(2)设计一个简单的电气控制电路,如利用按钮控制指示灯的亮灭;(3)调试电路并进行实验验证。

2.可编程序控制器(PLC)实验(1)连接PLC主机、输入模块和输出模块;(2)编写控制程序,指定输入、输出及逻辑判断条件;(3)调试程序并进行实验验证。

五、实验结果与分析1.基础电气控制实验通过设置合理的电路连接和元器件参数,成功实现了利用按钮控制指示灯亮灭的功能。

通过实验可以清楚地观察到电气控制的工作原理和方式。

2.可编程序控制器(PLC)实验通过编写PLC程序,成功实现了控制模拟设备(如脉冲发生器、电机等)的运行。

通过实验可以感受到PLC的灵活性和可编程性,在工业控制领域具有广阔的应用前景。

六、实验总结通过本次实验,我了解了电气控制的基本原理和工作方式,初步掌握了可编程序控制器(PLC)的基本概念和应用。

在实验过程中,我对电气控制系统的设计、调试和运行有了更深入的理解和掌握。

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告实验报告摘要:本实验通过对电气控制与PLC的实验研究,理解和掌握了电气控制系统的原理和PLC编程的基本知识。

通过实验,我们实现了一个简单的电气控制系统,包括PLC编程、信号灯控制和电机控制等。

实验结果表明,电气控制与PLC技术在实际应用中具有很高的可靠性和实用性。

第一部分:引言电气控制与PLC技术是工业自动化领域中非常重要的一部分。

它广泛应用于生产线、机械设备、交通系统等各个领域。

本实验旨在通过实践操作,深入理解电气控制与PLC技术的原理和应用。

第二部分:实验原理本实验使用PLC编程软件和模拟器,通过搭建一个电气控制系统进行实验。

实验中涉及到的主要知识点包括PLC的结构、PLC的编程语言、输入输出模块的使用等。

第三部分:实验步骤1.搭建电气控制系统根据实验要求,连接PLC模拟器、信号灯和电机等设备,并确保连接正确且没有错接。

2.PLC编程使用PLC编程软件编写PLC程序,实现控制系统的功能。

根据实验要求,设置输入输出模块的逻辑关系,如开关信号的输入和灯光的输出。

3.实验数据记录记录实验过程中的各种数据,包括输入输出模块的状态、PLC程序的运行时间等。

4.分析实验结果根据实验数据进行分析,比较实验结果与预期结果的差异,并找出可能存在的问题。

第四部分:实验结果通过实验,我们成功搭建了一个电气控制系统,并编写了相应的PLC 程序。

实验结果显示,PLC程序按照预期的逻辑运行,且信号灯和电机的控制也符合要求。

第五部分:实验总结本次实验通过对电气控制与PLC技术的实践操作,加深了对其原理和应用的理解。

通过编写PLC程序,我们成功实现了一个电气控制系统的功能,这将对今后的学习和工作产生积极的影响。

第六部分:建议建议在实验中增加更多的实际场景,模拟更复杂的电气控制系统,这样能够更好地理解和掌握电气控制与PLC技术。

总结:通过本次实验,我们深入了解了电气控制与PLC技术的原理和应用。

掌握了PLC编程的基本知识,并成功实现了一个电气控制系统。

《电气控制》实验指导书(12年)

《电气控制》实验指导书(12年)

实验一三相异步电动机启动、停止和自锁控制线路一、实验目的1、了解自动空气开关、交流接触器、热继电器、按钮的结构、功能和原理,熟悉电气图中常用的图形符号、文字符号等,掌握器件与图形符号之间对应关系。

2、通过对电动机启动、停止和自锁控制线路的设计,通过实际安装接线,掌握最典型的启动、停止控制电路原理。

通过自设进一步加深理解自锁、点动控制的设计特点。

二、实验设备1、三相鼠笼异步电动机一台。

2、自动空气开关一只。

3、交流接触器一只。

4、热继电器一只。

5、启动和停止按钮各一只。

三、实验方法和步骤1、实验前要了解实验屏左侧端“电源总开关”位置。

掌握实验屏左下端“启动、停止、急停”按钮的用法,了解实验屏三相电压输出端U、V、W位置。

2、实验接线前,先按一下实验屏左下端“停止”或“急停”按钮。

切断三相交流电源。

电动机启、停控制实验电路如图1-1所示按图1-1进行安装接线,实验步骤如下:a、先连接主电路如图1-1(a)所示,再连接控制电路如图1-1(b)所示,连线完毕后要认真检查。

确定无误后方可通电实验。

b、先把空气开关QS放在断开的位置上,再按“启动”按钮,启动实验屏电源,观察实验屏三相电压U、V、W有没有电压输出和指示。

若没有电压输出,检查熔断器FU是否正常。

c、实验中如果需要检查或调整线路,必须先断开空气开关QS,然后才能进行操作。

3、实验电路通电试验a、启动时,先合上自动空气开关QS,再按下按钮SB1时,接触器线圈KM通电吸合,并将主电路中的KM主触头吸合,电动机M因接通电源而被投入运转。

同时辅助常开KM 吸合,当松开SB1时,因辅助常开KM吸合,线圈KM继续保持通电,维持交流接触器吸合状态。

电动机M继续运转。

这种依靠接触器自身辅助常开保持线圈得电的电路。

称+ ++为自锁b、电动机M运行时。

若电动机电流超过热继电器K的整定值,热继电器的热元件弯曲,热继电器常闭触头K打开,线圈KM断电,交流接触器KM释放,电动机M停止运转。

电气控制实训的实验报告

电气控制实训的实验报告

一、实验目的1. 了解常用电气元件的结构、原理、符号、作用,熟悉电气元件规格。

2. 通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线,掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。

3. 能按照原理图实物,并能排除故障。

4. 通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。

二、实验原理1. 三相异步电动机点动控制:当按下启动按钮时,接触器线圈通电,主触头闭合,电动机得电运转;当松开启动按钮时,接触器线圈断电,主触头断开,电动机停止运转。

2. 三相异步电动机自锁控制:在点动控制的基础上,增加一个辅助触头,当按下启动按钮时,接触器线圈通电,主触头闭合,电动机得电运转;当松开启动按钮时,接触器线圈仍然通电,辅助触头闭合,主触头保持闭合状态,电动机继续运转。

三、实验设备1. 三相鼠笼异步电动机2. 接触器3. 时间继电器4. 按钮5. 交流电源6. 电流表7. 电压表8. 电缆线四、实验步骤1. 按照电气原理图,将各元件连接成电路。

2. 将三相异步电动机接入电路,并检查接线是否正确。

3. 通电实验,观察电动机的点动控制和自锁控制效果。

4. 逐个检查各元件是否正常工作。

5. 逐一排除故障,确保电路正常运行。

五、实验结果与分析1. 实验结果(1)点动控制:按下启动按钮,电动机得电运转;松开启动按钮,电动机停止运转。

(2)自锁控制:按下启动按钮,电动机得电运转;松开启动按钮,电动机继续运转。

2. 实验分析(1)点动控制:通过接触器的主触头控制电动机的启动和停止,实现点动控制。

(2)自锁控制:在点动控制的基础上,增加辅助触头,实现自锁控制。

当按下启动按钮时,接触器线圈通电,主触头闭合,电动机得电运转;松开启动按钮时,辅助触头闭合,主触头保持闭合状态,电动机继续运转。

六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了电气元件的结构、原理、符号、作用。

2. 掌握了由电气原理图变换成安装接线图的知识。

3. 学会了分析、排除线路故障的方法。

电气控制实验报告

电气控制实验报告

电气控制实验报告电气控制实验报告一、引言电气控制是现代工业中不可或缺的一部分,它涉及到各种设备的自动化控制和电路的设计。

本实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对电气控制原理的理解和应用。

本报告将对实验过程、实验结果和实验心得进行详细阐述。

二、实验过程1. 实验设备准备在实验开始前,我们需要准备一些实验设备,包括电源、电阻、电容、电感、开关等。

确保设备的正常工作状态,并将其连接好。

2. 实验电路搭建根据实验要求,我们按照电路图的要求搭建相应的电路。

注意电路连接的准确性和稳定性,确保电路能够正常工作。

3. 实验数据采集在电路搭建完成后,我们开始采集实验数据。

通过仪器和传感器,记录电压、电流等相关数据。

同时,我们还可以通过示波器观察电路的波形变化,以便更好地分析电路的工作状态。

4. 实验结果分析根据采集到的实验数据,我们可以进行结果分析。

通过计算和图表绘制,我们可以得出电路的性能参数和特性曲线。

同时,我们还可以对电路的工作状态进行分析,了解电路的稳定性和响应速度等方面的表现。

5. 实验总结在实验结束后,我们需要对实验过程和结果进行总结。

可以对实验中遇到的问题和解决方法进行记录,对实验数据的准确性进行评估,以及对电路设计和搭建的改进方案进行思考。

总结中还可以提出对未来实验的建议和展望。

三、实验结果与分析在本次实验中,我们搭建了一个基本的电气控制电路,通过改变电阻、电容和电感的数值,观察电路的响应情况。

在实验中,我们采集了一系列的实验数据,并进行了结果分析。

通过数据分析,我们发现电路的响应速度与电容和电感的数值有关。

当电容和电感的数值较大时,电路的响应速度较慢,而当数值较小时,电路的响应速度较快。

这与电容和电感对电流的储存和释放能力有关。

另外,我们还观察到电路的稳定性与电阻的数值有关。

当电阻的数值较大时,电路的稳定性较好,而当数值较小时,电路的稳定性较差。

这是因为电阻的大小决定了电路中电流的流动情况,从而影响了电路的稳定性。

电气系实验报告

电气系实验报告

一、实验目的1. 了解电气设备的基本原理和结构;2. 掌握电气设备的安装、调试和运行方法;3. 提高动手能力和分析问题、解决问题的能力;4. 深入理解电气工程理论,为今后的工作打下基础。

二、实验内容1. 电气设备认识与安装(1)实验设备:三相鼠笼异步电动机、接触器、时间继电器、熔断器、开关等;(2)实验内容:认识电气设备的基本原理和结构,掌握电气设备的安装、调试和运行方法;(3)实验步骤:①熟悉电气设备;②按照电路图进行接线;③检查线路,确保无误;④通电调试,观察设备运行情况;⑤记录实验数据。

2. 电气控制系统实验(1)实验设备:PLC、继电器、接触器、按钮、指示灯等;(2)实验内容:掌握PLC控制系统的原理,学会编写PLC程序,实现电气控制;(3)实验步骤:①熟悉PLC控制系统;②编写PLC程序;③上传程序至PLC;④检查程序,确保无误;⑤通电调试,观察PLC控制系统的运行情况;⑥记录实验数据。

3. 电气安全实验(1)实验设备:绝缘电阻表、接地电阻测试仪、电流互感器等;(2)实验内容:掌握电气安全知识,学会使用电气安全工具,提高安全意识;(3)实验步骤:①熟悉电气安全知识;②使用绝缘电阻表测量绝缘电阻;③使用接地电阻测试仪测量接地电阻;④使用电流互感器进行电流测量;⑤记录实验数据。

4. 电气测量实验(1)实验设备:万用表、示波器、功率计等;(2)实验内容:掌握电气测量方法,提高测量精度;(3)实验步骤:①熟悉电气测量知识;②使用万用表测量电压、电流、电阻等;③使用示波器观察波形;④使用功率计测量功率;⑤记录实验数据。

三、实验结果与分析1. 电气设备认识与安装实验结果:成功完成了电气设备的安装、调试和运行,掌握了电气设备的操作方法。

2. 电气控制系统实验结果:成功编写了PLC程序,实现了电气控制,验证了PLC控制系统的可靠性。

3. 电气安全实验结果:掌握了电气安全知识,提高了安全意识,能够正确使用电气安全工具。

机床电气控制实验报告

机床电气控制实验报告

机床电气控制实验报告
《机床电气控制实验报告》
一、实验目的
本次实验旨在通过对机床电气控制系统的实验,加深学生对机床电气控制原理和技术的理解,提高学生的实际操作能力和分析问题的能力。

二、实验内容
1. 了解机床电气控制系统的组成和工作原理;
2. 掌握机床电气控制系统的调试和维护方法;
3. 进行机床电气控制系统的实际操作,包括启动、停止、速度调节等。

三、实验步骤
1. 对机床电气控制系统进行全面了解,包括主要组成部分、工作原理等;
2. 进行机床电气控制系统的调试和维护,检查各部分连接是否牢固,电气元件是否正常;
3. 进行机床电气控制系统的实际操作,包括启动、停止、速度调节等,观察系统运行情况。

四、实验结果
通过本次实验,学生对机床电气控制系统有了更深入的了解,掌握了相关的调试和维护方法,提高了实际操作能力和分析问题的能力。

五、实验结论
机床电气控制系统是机床的重要组成部分,对机床的运行和加工质量有着重要的影响。

通过本次实验,学生对机床电气控制系统有了更深入的了解,为今后的学习和工作奠定了良好的基础。

六、实验建议
在今后的教学中,可以增加更多的实际操作环节,加强学生的实际操作能力,
提高他们对机床电气控制系统的理解和掌握程度。

同时,可以加强对机床电气
控制系统的维护和故障排除知识的培训,提高学生的综合素质和实际应用能力。

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告一、实验目的本次电气控制与 PLC 实验的主要目的是让我们深入了解电气控制系统的工作原理和 PLC(可编程逻辑控制器)的编程及应用,通过实际操作提高我们的动手能力和解决实际问题的能力,培养我们的工程实践思维。

二、实验设备1、电气控制实验台2、 PLC 控制器(型号:_____)3、各类电气元件,如接触器、继电器、按钮、指示灯等4、编程软件(名称:_____)5、连接导线若干三、实验原理(一)电气控制原理电气控制系统是通过各种电气元件的组合和连接,实现对电路的通断、电机的启停、速度调节等控制功能。

常见的控制电路有自锁电路、互锁电路、正反转电路等。

(二)PLC 工作原理PLC 是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程的存储器,用于存储执行逻辑运算、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。

四、实验内容(一)电气控制电路的搭建与调试1、按照给定的电路图,在实验台上连接接触器、继电器、按钮等电气元件,搭建一个电机正反转控制电路。

2、仔细检查电路连接是否正确,确保无短路、断路等问题。

3、接通电源,进行电路调试。

操作正转按钮和反转按钮,观察电机的运转情况,检查是否能够实现正反转切换,以及接触器的动作是否正常。

(二)PLC 编程与控制1、熟悉所使用的 PLC 编程软件,了解其基本操作和编程指令。

2、编写一个简单的 PLC 程序,实现对实验台上灯光的顺序点亮和熄灭控制。

3、将编写好的程序下载到 PLC 控制器中,进行运行调试。

观察灯光的实际动作是否与程序设计一致。

(三)基于 PLC 的电机调速控制1、设计一个基于 PLC 的电机调速控制系统,通过改变输入信号的大小,实现电机的不同转速控制。

2、编写相应的 PLC 程序,包括模拟量输入处理、速度计算和输出控制等部分。

3、连接模拟量输入设备(如电位器)和电机调速装置,进行系统调试。

《工厂电气与PLC控制技术》实验报告

《工厂电气与PLC控制技术》实验报告

《工厂电气与PLC控制技术》实验报告实验一三相异步电机起动控制线路(2节)一、实验目的1、掌握三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。

2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。

三、实验要求和步骤1、按控制电路接线图正确连接线路。

2、检查无误后,并经指导教师检查后方可合闸通电试验。

3、操作控制按钮,观查并记录实验结果。

解答思考题,书写心理体会和实验报告。

4、实验中出现不正常现象时,应切断电源,分析故障并排除后,才能再通电试验。

四、实验电路和原理L1L2L3L1N五、思考题1、按下SB1后电机可以转动但不能自锁。

是什么原因?解:原因一,没有接KM的辅助常开触头。

原因二,KMKM的辅助常开触头连接错误,与SB3的常开触头串联。

2、在实验图1中,按下SB3后电机可以转动,但松开SB3后电机仍继续转动。

是什么原因?解:原因一,SB3的常闭触头没有与KM的辅助常开触头串联。

这样就形成了SB3的常开触头与KM的辅助常开触头并联。

所以按下SB3后造成KM自锁。

原因二,NP-2型按钮的行程较短,按下SB3后其常闭触头断开,如果突然松开SB3,由于KM还没来得及释放,而SB3的常闭触头已经重新闭合。

造成KM自锁。

所以操作时,当按下SB3后,需要缓慢释放SB3,以免造成错误。

六、实验结果分析和实验过程体会本次试验中,我们学习了三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。

对线路的故障分析及排除故障的方法有了一定的掌握。

由于接线图比较复杂,要注意各接触器和断路器的接线方式。

接好线路后要仔细检查,由于具有危险性,接好线以后要让辅导老师检查一下,再进行通电实验。

如果实验过程中出现了不正常的现象,应先切断电源防止故障,再进行排查。

通过实验,我们对电动机的接线图有了更深刻的理解的同时,也加强了对异步电动机的控制方法和工作原理的理解。

还有熔断器保护器所在接线图的位置和它们对电路的保护作用。

这就是理论联系实际,充分的把书本上的知识应用到实际操作中来。

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告

电气控制与PLC实验实验报告实验名称:电气控制与PLC实验实验目的:1.掌握电气控制系统的基本原理和工作原理;2.熟悉PLC编程软件的使用方法;3.学习PLC控制电路的设计和调试方法;4.提高电气控制与PLC编程的实际操作能力。

实验设备与材料:1.PLC(可编程逻辑控制器);2.电动机;3.电源;4.输入和输出器件(按钮、开关、指示灯等);5.电线、电缆等。

实验步骤:1.搭建电气控制电路,包括电源、电动机、输入和输出器件等;2.将PLC与电气控制电路进行连接,保证信号的正常传输;3.打开PLC编程软件,进行PLC编程;4.根据实验要求,进行编程设计,设置输入输出口、延时器和计数器等;6.对PLC控制系统进行调试和试运行,观察电动机的转动情况,检查电路连接和PLC程序的正确性;7.如有需要,对PLC程序进行修改和优化,再次进行调试和试运行,直至达到实验要求。

实验数据与结果分析:1.记录调试过程中PLC程序的修改情况,描述修改的目的和效果;2.观察电动机的运行情况,记录运行时的电压、电流等数据;3.对实验数据进行分析,检查电路连接和PLC程序的准确性和稳定性;4.如实验结果符合预期,说明电路连接和PLC程序设计是正确的;5.如实验结果不符合预期,说明可能存在电路连接错误或PLC程序设计问题,进一步检查和排除故障。

实验结论:通过本次实验,掌握了电气控制系统的基本原理和工作原理,熟悉了PLC编程软件的使用方法,能够独立进行PLC控制电路的设计和调试。

实验结果表明,正确连接电路和正确编写PLC程序是保证电气控制系统正常工作的关键。

通过实验,深化了对电气控制与PLC编程的理论知识的理解,并提高了实际操作能力。

实验总结:本次实验通过实际操作,巩固了电气控制与PLC编程的理论知识,增强了对相关原理的理解。

在实验过程中,遇到了一些问题,经过多次调试和修改,最终实现了正确的控制效果。

通过本次实验,进一步了解了PLC在工业自动化控制中的应用,并增加了解决实际问题的能力。

电气控制实验报告

电气控制实验报告

一、实验目的1. 了解电气控制的基本原理和组成,掌握电气控制线路的设计方法。

2. 熟悉常用电气元件的结构、工作原理和符号表示。

3. 学会根据电气控制原理图绘制电气控制接线图。

4. 通过实验,提高动手能力和故障排除能力。

二、实验设备1. 电气控制实验箱2. 三相鼠笼异步电动机3. 接触器4. 时间继电器5. 热继电器6. 按钮开关7. 熔断器8. 断路器9. 导线10. 电工工具三、实验原理电气控制是指利用电气元件实现生产过程自动化的技术。

本实验主要研究三相异步电动机的正反转控制、点动控制、自锁控制等基本控制方式。

四、实验步骤1. 认识电气元件:首先,认识实验箱中常用的电气元件,如接触器、时间继电器、热继电器、按钮开关等,了解它们的结构、工作原理和符号表示。

2. 绘制电气控制原理图:根据实验要求,设计三相异步电动机的正反转控制、点动控制、自锁控制等电气控制线路,并绘制相应的电气控制原理图。

3. 绘制电气控制接线图:根据电气控制原理图,绘制电气控制接线图,确保接线正确无误。

4. 组装电气控制线路:根据电气控制接线图,将电气元件组装成电气控制线路。

5. 调试电气控制线路:接通电源,检查电气控制线路是否正常工作,观察电动机的正反转、点动、自锁等功能是否实现。

6. 故障排除:在实验过程中,如出现故障,应分析原因,并采取相应的措施进行排除。

五、实验结果与分析1. 正反转控制:通过实验,成功实现了三相异步电动机的正反转控制。

当按下正转按钮时,电动机正转;当按下反转按钮时,电动机反转。

2. 点动控制:通过实验,成功实现了三相异步电动机的点动控制。

按下点动按钮,电动机启动;松开按钮,电动机停止。

3. 自锁控制:通过实验,成功实现了三相异步电动机的自锁控制。

按下启动按钮,电动机启动并自锁;按下停止按钮,电动机停止并解锁。

六、实验总结通过本次电气控制实验,我们掌握了电气控制的基本原理和组成,熟悉了常用电气元件的结构、工作原理和符号表示,学会了根据电气控制原理图绘制电气控制接线图,提高了动手能力和故障排除能力。

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电气控制综合实验报告电气综合控制实验院(系、部):信息工程学院姓名:肖楠赵俊杰学号:112123 112112班级:电G111专业:电气工程及其自动化指导教师:郭屹松2012年12月12日·北京目录一实验目的 (1)二实验任务 (1)三实验要求(首先完成基本任务) (1)四实验器材 (2)五实验步骤 (2)1.基本任务:模拟量模块的使用及信号的采集与处理 (2)2.扩展任务:PLC与变频器的综合应用- (7)六、实验感想及体会 (12)七参考文献 (13)电气综合控制实验一实验目的通过实践培养学生熟悉可编程序控制器的工作原理、主要参数、硬件结构、模块特性、安装配置及指令系统、程序设计、调试方法。

学习运用可编程控制器及相关控制设备的技术资料,训练学生分析、设计、安装、调试以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力。

实验内容涉及常用低压电器、电气控制线路;可编程序控制器的配置及硬件组态、外部连接;编程与调试环境STEP7的使用;项目的创建、软件规划、程序编辑及综合调试。

二实验任务基本任务:模拟量模块的使用及信号的采集与处理扩展任务:1、PLC与变频器的综合应用-1、用基本操作面板BOP对电动机进行基本操作控制2、PLC控制变频器实现多段速控制3、PLC加模拟量控制MM440变频器4、PLC通过PROFIBUS控制变频器2、PLC与触摸屏的综合应用三实验要求(首先完成基本任务)根据实验任务要求,做必要的预习、准备。

准备工作包括:熟悉实验所需的设备、模块及元器件,编程所需的软件环境和硬件条件。

测量所需的信号源、仪表,以及用何种尽可能直观的方式检验实验结果是否正确,实验所必须的工具等内容。

了解测量系统的速度和精度。

四实验器材装有Step-7的计算机,S7-300 PLC(包括电源模块、CPU模块、通信模块、数字量模块和至少一个模拟量模块),数字万用表、PLC实验台及实验用导线若干,MM440变频器,三相异步电动机等。

五实验步骤1.基本任务:模拟量模块的使用及信号的采集与处理1)原理:通过PLC模拟量模块采集0-10V模拟电压再输出的方式,验证其模拟量模块的转换速度及精度。

模拟量输出框图:图1 模拟量输出框图2)接线:本实验除了PLC的电源模块、CPU模块和通信模块,输入/输出模块只用到模拟量模块SM334。

模拟量I/O模块SM334有两种规格,一种是有4模入/2模出的模拟量模块,其输入、输出精度为8位,另一种也是有4模入/2模出的模拟量模块,其输入、输出精度为12位。

图2.SM334输入输出特性SM334模块输入测量范围为0~10 V或0~20 mA,输出范围为0~10 V或0~20 mA。

它的I/O测量范围的选择是通过恰当的接线而不是通过组态软件编程设定的。

与其它模拟量模块不同,SM334没有负的测量范围,且精度比较低。

本实验的I/O模块选用SM334AI4/AO2x12bit模拟量模块,输入信号为实验台提供的0-10V连续可调直流电源,SM334 AI4/AO2x12bit模块的原理图如下:图3 SM334 AI4/AO2x12bit示意图接线方法:将模块的电位参考端和每个通道的电位参考端接地(或电源负极),将所选输入通道的输入端接到实验台0-10V直流电源的正极,并用数字万用表测量输入的模拟电压值和SM334 AI4/AO2x12bit模块模出口的电压值。

3)硬件组态STEP7编程环境要求对所需模块进行硬件组态,本实验组态如下:图4 S7-300硬件组态图4)SM334AI4/AO2x12bit模块的参数设置通用模拟量输入/输出模块SM334 AI4/AO2x12bit(6ES7 334-0KE00-0AB0),该模块有4输入通道(默认地址:PIW304-PIW311)、2输出通道(默认地址:PQW304-PQW307),测量范围:0~10V电压、0~10KΩ电阻或Pt 100),输出范围0~10V电压值或4~20mA电流值。

(1) Addresses:地址设置输入/输出通道地址设为系统缺省值(System default):图5 SM334AI4/AO2x12bit地址设置(2)Inputs:输入设置测量信号类型(Measuring Type):将所需通道设为E(电压),其他通道关闭。

测量信号范围(Measuring Range):SM334 AI4/AO2x12bit模块默认0~10V。

积分时间(Integration Time:):设为20ms图6 SM334AI4/AO2x12bit输入设置(3)Outputs:输出设置输出信号类型(Type of Outpus):设为E(电压)输出信号范围(Outpu Range):系统默认0~10V图7 SM334AI4/AO2x12bit输出设置5)程序梯形图图8 程序梯形图6)实验结果及分析本实验记录了11组模入/模出的输入电压和输出电压的值,结果如下:表1 实验结果数据1、SM334 AI4/AO2x12bit模入/模出模块转换精度为12bit,分辨率为。

2、由上表可以看出,最大误差率:1.98%,最小误差率:0.00%。

3、与其它模拟量模块不同,SM334没有负的测量范围,且转换精度比较低,对于模拟量,误差在5%以下就是正常,而数字量的标准是0.5%。

2.扩展任务:PLC与变频器的综合应用-2.1 用基本操作面板BOP对电动机进行基本操作控制1)硬件接线L2、L3三相与交流电源接口连接,然后通过导线将三相异步电动机与变频器连接起来,即电动机的A、B、C三相分别与变频器模块的U、V、W三相连接,实验所用电机应先把线圈连接起来,星接。

如右图所示2)变频器MM440参数设置MM440在缺省设置时,用BOP控制电动机的功能是被禁止的。

如果要用 BOP 进行控制,参数 P0700应设置为 1,参数 P1000 也应设置为 1。

用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。

修改参数的数值时,BOP有时会显示“busy”,表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。

下面就以设置P1000=1的过程为例,来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程,如下表所示按按键,直到显示按按按按按表2 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程3)具体设置参数(1)设定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回复到工厂默认值。

(2)设置电动机参数,为了使电动机与变频器相匹配,需要设置电动机参数。

电动机参数设置见表3。

电动机参数设定完成后,设P0010=0,变频器当前处于准备状态,可正常运行。

表3变频器MM440参数设置4)通过BOP面板对变频器进行启动、停止,正反转的操作,及频率的增加与降低控制,同时还可以对电动机的频率进行监控。

(1)变频器启动:在变频器的前操作面板上按运行键(2)正反转及加减速运行:电动机的转速(运行频率)及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键(▲/▼)来改变。

(3)点动运行:按下变频器前操作面板上的点动键,则变频器驱动电动机升速,当松开变频器前面板上的点动键,则变频器将驱动电动机降速至零。

(4)机停车:在变频器的前操作面板上按停止键,则电动机降速至零。

2.2、PLC控制变频器实现多段速控制原理:通过变频器对电动机进行多段速控制,本实验进行的三段速控制,电动机在高速、中速及低速段采用变频器设定的固定值,并按主令控制器发出信号由PLC控制转速的切换。

将PLC数字量输出的三个值Q4.0、 Q4.1及Q4.2的状态量分别输入到变频器数字模块的DIN1、DIN2、DIN3三个输入端,并通过设置变频器的频率来控制高中低三段速。

运行固定频率对应表如下所示:表41)硬件接线图按照下图接线正确无误后,合上主电源开关。

图10接线图2)变频器参数设置表5 3)添加硬件组态如图54)程序梯形图图11 plc程序图5)下载完软件和硬件后运行,接通I4.0,电动机启动后以50HZ的频率运行20s后降低至20HZ,运行20s后降低至6HZ运行,6HZ运行20s后升至50HZ 运行,接通I4.1电动机停止,完成三段速的调控。

2.3 PLC加模拟量控制MM440变频器(没有完成,写下自己的理解)原理:利用PLC的模拟块SM334输出一个0-10V 电压,利用基本实验中MOVE 指令调节输出电压的大小从而改变从输入端口AIN1给定的模拟输入电压的大小,通过变频器改变频率,从而实现电动机的无极调速功能。

1)硬件接线图接线图如下所示,按照此接线图接线正确无误后,合上主电源开关。

图12接线图2)变频器参数设置表63)添加硬件组态如图5所示。

4)操作控制 I4.0,电动机以50HZ的速度启动,观察面板上的频率监控,调节SM334输入端变阻器的阻值,电压变化,变频器输入端电压发生变化,改变频率从而电动机转速发生变化,达到调速的目的。

六、实验感想及体会通过本次实验,我对MM440变频器有了一定程度了解,在MM440中通过BOP 面板对参数进行设置就可以实现电动机变频调速,感觉很神奇,其工作原理是我想要深入了解的东西,而且对S7-300的模拟量模块SM334的结构和工作原理有了一定的认识,之前接触S7-300用到的都是数字量模块,这也算是一个收获吧。

S7-300很强大,还需要下很大的功夫来研究。

实验前的准备过程,我查阅了很多关于PLC模拟量采集及变频器MM440的资料,对此也有了大体的概念及了解。

实验过程中,通过自己动手进行软硬件的结合进一步加强了对知识的理解和掌握,尤其是BOP面板参数的设置,必须要认真仔细的完成,否则电动机是不会转起来的。

当然也遇到了很多的问题,自己的能力有限,没法独立完成,在老师的指导下有豁然开朗的感觉。

实验后通过撰写实验报告,对知识有了进一步的加深和理解。

这次实验激发了我对PLC的兴趣,在以后的学习和工作中一定会投入相当的精力。

七参考文献1、电气控制与可编程控制器的原理及应用陈立定主编机械工业出版社,20042、西门子S7-300/400PLC应用案例解析刘美俊编著电子工业出版社 2009.53、可编程控制器实验教程李国勇等编著电子工业出版社,2008.94、西门子S7-300PLC应用技术秦益霖主编电子工业出版社,2007.45、西门子PLC编程技术及工程应用柴瑞娟等编著机械工业出版社,2007.76、可编程控制器原理及应用胡学林主编电子工业出版社,20077、案例解说PLC、触摸屏及变频器综合应用陈浩编著中国电力出版社,2007.8、PLC变频器快速入门与实践岂兴明主编人民邮电出版社,2011.变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。

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