电气控制与plc综述

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1、Date:* Page: 1 电气控制与PLC实验课件 实验一、电气控制线路的安装 实验二、实验二、SK360SK360普通车床故障分析普通车床故障分析 实验三、实验三、S7-300S7-300编程软件的使用编程软件的使用 实验四、实验四、定时器、计数器等指令的使用定时器、计数器等指令的使用 实验五、实验五、可编程控制器实时控制设计可编程控制器实时控制设计 本课程实验内容：本课程实验内容： Date:* Page: 2 电气控制与PLC实验课件 实验一 电气控制线路的安装 一、实验目的 1、了解电气控制安装的基本工艺要求和步骤。 2、熟悉安装控制线路的工作原理。 3、能够使用万用表检查安装线路

2、是否正确，并能对线 路中的故障能排除。 二、实验仪器 常用电工工具一套、万用表1只、交流接触器3只、 按钮2只、热继电器1只、熔断器5只、导线若干 Date:* Page: 3 电气控制与PLC实验课件 三、线路安装要求 1、安装规范： （1）电器元件应排列整齐、匀称，布置合理，安装可靠； （2）熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断 器的受电端为底座的中心端； （3）紧固元器件应用力均匀，紧固程度适当； （4）元器件安装在控制板上时，尽可能组装在一起； （5）安装电器元件，须按照电器布置图安装，便于检修。 2、安装工艺要求： （1）走线通道应尽可能地少，同一通道中的沉底导线，按 主控

3、电路集中，单层导线平行密排，并紧贴敷设面； Date:* Page: 4 电气控制与PLC实验课件 （2）所有导线从一个端子到另一个端子的走线必须是连续 的，中间不得有接头； （3）同一平面的导线应高低一致或前后一致、不能交叉。 当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架 空跨越，但必须属于走线合理； （4）布线应横平竖直，变换走向应垂直； （5）导线与接线端子或接线桩连接时，应不压绝缘层，不 反圈及不露铜过长，并做到同一元件，同一回路的不同 接点的导线间距离保持一致； Date:* Page: 5 电气控制与PLC实验课件 （6）一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根 ，每节接线

4、端子板上的连接导线一般只允许连接一根； （7）布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘层。 3、控制线路的安装步骤： （1）按照图纸清理出元器件清单，按所需型号、规格配齐 元器件，并进行检验，不合格者必须更换； （2）按照图纸上元器件的编号顺序，将所用元器件安装在 控制板上或控制箱内适当位置，在明显的地方贴上编号 ； （3）正确选用导线； Date:* Page: 6 电气控制与PLC实验课件 （4）在去除绝缘层的两端线头附近套上标有与原理图编 号相符的异型号码管； （5）根据接线柱的不同形状，对线头加工，接牢在接线 柱上； （6）完成控制板（箱）引出线与其他电气设备间的线路 连接，连接应采用金属软管或

5、钢管加以保护； （7）对照图纸检查接线是否正确，安装是否牢固，接触 是否良好； （8）将电气箱体（金属板）、电动机外壳及金属管道可 靠接地； （9）检测电气线路绝缘是否符合要求，合格后通电试车 。 Date:* Page: 7 电气控制与PLC实验课件 四、安装线路原理图 Date:* Page: 8 电气控制与PLC实验课件 五、实验内容 1、画出控制线路安装接线图； 2、检查元件器是否完好，并固定器件； 3、按照电气控制原理图，安装控制线路； 4、运用万用表检查控制线路的正确性，并通电观察动 作过程； 5、对安装的星性-三角性控制线路进行故障排除练习 。 返回 Date:* Page: 9

6、 电气控制与PLC实验课件 实验二 SK360普通车床故障分析 一、实验目的 1、了解常见的机床电气故障，掌握故障检查的基本步 骤及方法； 2、读懂SK360普通车床控制线路，并了解其实际接线 ； 3、对SK360普通车床的电气故障能独立分析并排除。 二、实验仪器 常用电工工具一套、万用表一只、SK360车床一台 Date:* Page: 10 电气控制与PLC实验课件 三、SK360普通车床电气控制线路分析 Date:* Page: 11 电气控制与PLC实验课件 1、SK360电气控制特点： （1）主电路采用空气开关引入电源，防止线路发生短路； （2）电气控制系统具有开门断电功能，用行程开

7、关SQ1控 制，开门SQ复位断开； （3）皮带罩内装设安全开关SQ2。 2、电路原理分析 SK360普通车床有两台电动机，分别是KM1控制的 主轴电机和KM2控制的冷却泵电机，它们的过载保护有 FR1、FR2实现，主轴电机与冷却泵电机之间有顺序启 动关系，即必须在主轴启动后冷却泵才能启动。控制线 路中，SB1是带自锁的停止按钮，SB2、SB3分别是主轴 启动、冷却泵启动按钮，SA为照明按钮。 Date:* Page: 12 电气控制与PLC实验课件 SQ1、SQ2分别是控制柜和皮带罩安全保护开关，只 有在这两个行程开关被压合的情况下，机床才能启动。工 作过程如下：合上空气开关，这时电源电压通过

8、变压器 TC，在次极有一个220V的控制电压及一个36V的照明电 压，正常情况下皮带罩及控制柜门关好，故按下启动按钮 SB2，交流接触器KM1得电，主触点闭合，主轴电机旋转 ，辅助触点闭合实现自锁，主轴电机的正反转由机械装置 实现。此时按下SB3按钮，交流接触器KM2得电，其主触 点闭合，冷却泵工作。在工作过程中，如主轴过载，FR1 动作，主轴电机与冷却泵电机一起断电，机床停止工作， 如冷却泵过载，FR2动作，KM2失电，冷却泵停止工作。 Date:* Page: 13 电气控制与PLC实验课件 四、实验内容 1、根据实际机床的接线情况，在电气原理图中标出线 号； 2、试车观察故障现象，一定要

9、仔细； 3、根据故障现象，对照原理图分析故障产生的可能范 围，分析要全面； 4、利用仪表检查故障，并排除故障。 注意：检查故障时必须做到胆大心细，注意人身、仪器 的安全。 返回 Date:* Page: 14 电气控制与PLC实验课件 实验三、实验三、S7-300S7-300编程软件的使用编程软件的使用 一、实验目的 1、了解S7-300编程软件的安装步骤，掌握启动 SIMATIC管理器并建立一个项目； 2、理解符号编程的概念，在OB1中创建程序。 二、实验仪器 计算机一台、S7-300编程软件一套、S7-300PLC一台。 Date:* Page: 15 电气控制与PLC实验课件 三、实验内

10、容 STEP7项目可按两种不同的顺序生成：一种是先进 行组态硬件后生成一个程序；另一种是先生成一个程序 后进行组态硬件。如果要生成一个使用许多输入和输出 的综合程序，建议先作组态硬件，这样的优势在于 STEP7在硬件组态编辑器中显示可能的地址。如果选择 后者，则要自己决定每一个地址，只能依据你所选的组 件，而不能通过STEP7调入这些地址。在硬件组态中， 你不仅可以定义地址，还可以修改模板的参数和特性。 例如，如果要操作几个CPU，则必须区分各个CPU的 MPI地址。 Date:* Page: 16 电气控制与PLC实验课件 1、按照实验指导书中的步骤，启动SIMATIC管 理器并创建一个项目

11、 ； 2、对创建的项目进行硬件组态； 3、编写创建项目的符号表； 4、在OB1中分别用梯形图、语句表、功能块图创 建简单的起保停程序 返回 Date:* Page: 17 电气控制与PLC实验课件 实验四、定时器、计数器等指令的使用实验四、定时器、计数器等指令的使用 一、实验目的 1、了解各位逻辑指令的使用； 2、了解定时器、计数器的功能，并能正确使用； 3、了解各整数算术指令的使用，能用运算指令解题。 二、实验仪器 计算机一台、西门子S7-300PLC一台、导线若干、按 钮若干。 Date:* Page: 18 电气控制与PLC实验课件 三、实验内容 1、基本指令的练习 （1）编写传送带的控

12、制程序； （2）编写检测传送带的运动方向控制程序； （3）定时器指令的练习； （4）计数器和比较指令的练习； （5）整数算术运算指令的练习。 Date:* Page: 19 电气控制与PLC实验课件 2、编写一个模拟饮料灌装 线的控制系统 模拟饮料灌装线的控制 系统由灌装线、控制面板和 PLC控制系统组成，每一部 分的描述如下： Date:* Page: 20 电气控制与PLC实验课件 （1）在每一条灌装线上，有一个电机驱动传送带；两 个瓶子传感器能够检测到瓶子经过，并产生电平信号； 传送带中部上方有一个控制的罐装漏斗，打开时即开始 罐装。当传送带中部的传感器检测到瓶子经过时，传送 带停止，罐

13、装漏斗打开，开始罐装。1号线罐装时间为 3S，2号线罐装时间为5S，罐装完毕后，传送带继续运 行。位于传送带末端的传感器用于对罐装完毕的瓶子进 行计数。 Date:* Page: 21 电气控制与PLC实验课件 （2）在控制面板部分，有四个点动按钮分别控制每条 罐装线传送带的启动（START）、停止（STOP）；一 个点动总控按钮，可以停止所有罐装线（STOP ALL） ；两个状态指示灯分别指示两条线的状态，罐装线在运 行状态时灯亮。 （3）控制逻辑由一个S7-300PLC站实现。控制面板的 按钮信号、瓶子传感器的信号都接入PLC的数字量输入 （DI）模板；电机控制信号、罐装漏斗控制信号、状态

14、 指示信号均由PLC的数字量输出（DO）模板提供。 返回 Date:* Page: 22 电气控制与PLC实验课件 实验五、可编程控制器实时控制设计 一、实验目的 1、掌握PLC的基本指令及应用技巧； 2、能熟练使用编成软件，编写相应的控制程序； 3、了解PLC控制系统的设计方法和步骤，能根据硬件 调试控制程序。 二、实验仪器 计算机一台、西门子S7-300PLC一台、导线若干、按 钮若干。 Date:* Page: 23 电气控制与PLC实验课件 三、实验内容 1、用PLC进行交通灯控制线路的设计与调试。交通 灯白天控制时序如下图所示；夜间控制由手动按钮实现 ，控制双向黄灯按1Hz闪烁指示

15、。 Date:* Page: 24 电气控制与PLC实验课件 2、用PLC进行运行小车控制线路的设计与调试。控 制要求：小车从A点出发驶向B点，抵达B点后立即返回 原位；接着直向C的驶去，到达C点后立即返回原位；完 成一个完整周期工作。不停地运行，直到按下停止按钮 为止，停止时小车完成一个周期后才能停下来。 Date:* Page: 25 电气控制与PLC实验课件 3、将下图继电器-接触器控制电路，转换成用PLC进 行控制，设计出相应的控制程序。 Date:* Page: 26 电气控制与PLC实验课件 四、实验要求 1、电路设计 根据任务，列出PLC控制I/0 口地 址分配表，设计并画出PLC的外部接线图； 2、接线 按PLC的外部接线图正确接线； 3、编写程序 能熟练运用编程软件，编写控制 程序；按照被控设备的动作要求进行调试，达到设 计要求