电气控制与PLC实验指导书刘跃华吴德强编教学单位：自动化工程系课程名称：电气控制与PLC电子科技大学中山学院2010 年3 月目录实验的基本要求及安全操作规程. (1)实验名称：实验一三相异步电动机点动和自锁控制线路 (3)实验名称：实验二三相异步电动机的正反转控制线路 (8)实验名称：实验三三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路 (14)实验名称：实验四PLC 基本指令的编程练习22实验名称：实验五十字路口交通灯的PLC模拟控制31实验的基本要求及安全操作规程0-1 实验的基本要求电气控制及PLC 技术实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。

培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。

在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。

现按实验过程提出下列基本要求。

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。

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，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。

3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接控制回路。

为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。

4、起动电机，观察仪表在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常（如指针正、反向是否超满量程等）。

如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。

5、测取数据预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。

正式实验时，根据实验步骤逐次测取数据。

6、认真负责，实验有始有终实验完毕，须将数据交指导教师审阅。

经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。

三、实验报告实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。

实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。

实验报告包括以下内容：1）实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温C。

2）列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据（P N、U N、I N、n N）等。

3）列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源端编号等。

4）数据的整理和计算。

5)根据数据和曲线进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。

实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。

6)每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。

0-2 实验安全操作规程为了按时完成电气控制及PLC 技术实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程：1)实验时，人体不可接触带电线路。

2)接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。

3)学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。

实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。

4)电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。

5)总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。

实验名称：实验一三相异步电动机点动和自锁控制线路学时安排：2学时实验类别：验证性实验要求：必做一、实验目的和任务1、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。

2、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。

、实验原理介绍1、点动控制电路1-1所示。

点动控制电路是用按钮和接触器控制电动机的最简单的控制电路，如图其原理图分为：主电路和控制电路。

主电路的电源引入采用隔离开关QS电动机的电源由接触器KM的主触点的通、断来控制。

其工作原理：首先合上电源开关QS起动时：按下S3KM线圈得电T KM主触点闭合T电动机M运转停止时：松开S3KM线圈失电T KM主触点分断T电动机M停转这种当按钮按下时电动机就运转，但按钮松开后电动机就停止的控制方式称为点动控制。

2、自锁控制电路如图1-2 (a)所示为接触器自锁控制电路。

它是一种广泛采用的连续运行控制电路。

是在点动控制电路的基础上又在控制电路中增加了一个停止按钮SB1,还在起动按钮SB2的两端并接了接触器的一对辅助动合触点KM此外，由于电动机是连续工作，所以还增设了热继电器FR作为电动机的过载保护，它的动断触点串联在控制回路中，发热元件串接在主回路中。

小》点动和自锁混合揑制电路闭I 3 HI w电动机n 锁橙制电路工作原理：首先合上电源开关QS起动时：按下 SBAKM 线圈得电T KM 主触点闭合，KM 辅助触点闭合，自锁T 电动机 M 运转停止时：松开 SBH KM 线圈失电T KM 主触点分断，KM 辅助触点断开，解除自锁T 电动机 M停转当松开SB2后，由于KM 辅助动合触点闭合，KM 线圈仍然得电，电动机 M 继续运转。

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），起自锁作用的辅助动合触点称为自锁触点 （或称自保触点）。

这样的控制线路称为具有自锁 （或称自保） 的控制电路。

3、点动和自锁混合控制电路图1-2 （b ）所示是既能进行点动又能进行自锁控制的电路，称为点动和自锁混合控制电路。

图中，SB2为连续运转起动按钮，当按下按钮SB2时，其工作原理与自锁控制电路的工作原理相同。

SB3为点动按钮，当按下按钮 SB3时，接触器KM 线圈得电，其三个主触点闭合，电动机通 电运转（此时，SB3的动断触点分断，KM 辅助动合触点的自锁不起作用）。

当松开SB3时，接触 器KM 线圈失电，主触点分断，电动机 M 断电停转。

工作原理：首先合上电源开关 QS点动控制时，按下点动按钮SB3,其常闭触头先断开自锁电路，常开触头后闭合，接通起动控制电路，KM 线圈通电，主触头闭合，电动机起动运转。

当松开SB3时，其常开触头先断开， 常闭触头后闭合自锁电路， KM 线圈断电，主触头断开，电动机停止运转。

三、实验设备介绍序号型号名称数量1 DJ24 三相鼠笼异步电动机（△ /220V ） 1件2 D61 继电接触控制挂箱（一） 1件 3D62继电接触控制挂箱（二） 1件 4数子万用表1块屏上挂件排列顺序D61、D62。

FL 口四、实验内容和步骤实验前要检查控制屏左侧端面上的调压器旋钮须在零位，下面直流电机电源”的电枢电源”开关及励磁电源”开关须在关”断位置。

开启电源总开关”，按下启动按钮，旋转控制屏左侧调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。

再按下控制屏上的停止”按钮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 i、KM 1选用D61上元器件，Q i、FU i、FU2、FU3、FU4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Q i、熔断器FU i、FU2、FU3、接触器KM i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，再接控制电路，从插孔W开始，经熔断器FU4、按钮SB i常开、接触器KM i线圈到插孔V。

线接好经指导老师检查无误后，按下列步骤进行实验：(1)按下控制屏上启动"按钮；(2)先合上Q i,接通三相交流220V电源；(3)按下启动按钮SB i，对电动机M进行点动操作，比较按下SB i和松开SB i时电动机M的运转情况。

根据实验步骤观察并记录操作结果。

220VL i L2 L3Q iU ii V ii W iiFU 4W2iC图i-3点动控制线路2、三相异步电动机自锁控制线路按下控制屏上的停止”按钮以切断三相交流电源。

按图I-4接线，图中SB i、SB2、KM i、FR i 选用D6i 挂件，Q i、FU i、FU2、FU3、FU4 选用D62 挂件，电机选用DJ24( △ /220V)。

检查无误后，启动电源进行实验：⑴ 合上开关Q i,接通三相交流220V电源；(2)按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况；(3)按下停止按钮SB i，松手后观察电动机M运转情况。

根据实验步骤观察并记录操作结果。

220V3、三相异步电动机既可点动又可自锁控制线路按下控制屏上停止”按钮切断三相交流电源后，按图1-5接线，图中SB i、SB2、SB3、KM 1、FR i 选用D61 挂件，Q i、FU i、FU2、FU3、FU4 选用D62 挂件，电机选用DJ24(△ /220V)，检查无误后通电实验：(1)合上Q i接通三相交流220V电源；(2)按下起动按钮SB2，松手后观察电机M是否继续运转；(3)按下停止按钮SB i，松手后观察M是否停转；(4)在M运转半分钟后按下SB3,然后松开，电机M是否停转；连续按下和松开SB3，观察此时属于什么控制状态。

根据实验步骤观察并记录操作结果。

220V五、注意事项和要求六、作业及预习要求1、预习要求（1）复习各种点动及长动电气控制线路的接线方法与工作原理；（2）如何实现自锁控制功能？2、作业（1）试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图1-3和图1-4的结构和功能上有什么区别？（2）图中各个电器如Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、KM 1、FR、SB1、SB2、SB3 各起什么作用？已经使用了熔断器为何还要使用热继电器？已经有了开关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）实验名称：实验二三相异步电动机的正反转控制线路 学时安排：2学时 实验类别：验证性实验要求：必做一、实验目的和任务1、 通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的 方法。