第9章實驗與實訓9.1電氣控制部分9.2PLC部分9.1電氣控制部分9.1.1低壓電器的識別

一、實驗目的

(1)認識常用低壓電器；

(2)熟悉電器型號的意義；

(3)熟悉電壓繼電器的結構、工作原理、型號規格及使用方法；

(4)掌握交、直流電壓繼電器的吸合電壓和釋放電壓的整定方法。二、實驗內容

(1)根據擺放的低壓電器實物，寫出各電器的名稱；

(2)了解低壓電器型號的意義；

(3)選擇整定的交、直流電壓繼電器各一個，記錄型號及參數，然后選擇其他設備；

(4)結合教材第2章中的電路圖連接線路；

(5)吸合電壓、釋放電壓的整定：通過滑線變阻器取分壓來獲得。

9.1.2直流電動機的控制一、實驗目的

(1)理解各種類型直流電動機的工作原理；

(2)掌握直流電動機基本控制方法。

二、實驗內容參照圖2.5連接電路，經老師檢查允許后再送電，觀察并分析實驗現象。9.1.3三相異步電動機的控制一、實驗目的

(1)了解交流接觸器、熱繼電器和按鈕的結構及其在控制電路中的應用；

(2)學習按鈕、熔斷器、熱繼電器的使用方法；

(3)了解空氣阻尼式時間繼電器速度繼電器拆裝的結構、原理及使用方法；

(4)掌握制動電阻的選擇；

(5)學習異步電動機基本控制電路的連接。二、實驗內容

1)三相異步電動機單向及點動控制

(1)在實驗板上找到交流接觸器等，了解其結構及動作原理。

(2)通過實驗，掌握基本電路的接線方法。

(3)按圖9.1(a)、(b)異步電動機直接啟動線路連接，經老師檢查允許后再送電。

(4)將圖9.1(b)的控制電路改接為圖9.1(c)，觀察分析結果。圖9.1三相異步電動機單向控制

2)三相異步電動機的正反轉控制

(1)實驗板上找到交流接觸器等，了解其結構及動作原理。

(2)通過實驗，掌握基本電路圖(圖9.2)的接線方法，即用線徑較粗的導線接主電路，用線徑較細的導線接控制電路。

(3)異步電動機正、反轉線路連接好后，經老師檢查后送電。

3)?Y-△啟動控制電路

(1)檢查電氣元件質量情況，了解其使用方法，特別要看清時間繼電器的類型，并把每個元件固定在實驗板上。

(2)用粗線接好主回路，用細線接好控制電路，經老師檢查后進行下列操作。

(3)合上Q，按下SB2，觀察各電氣元件之動作。

(4)符合要求后接入電機，調節KT的延時，觀察其動作時間和電動機的啟動情況。

(5)具體實驗電路見圖9.3Y-△啟動控制電路。

4)其他實驗三相異步電動機的其他控制電路實驗，可參照教材第2章內容選做。圖9.2三相異步電動機的正反轉控制圖9.3

Y-△啟動控制電路9.1.4位置控制與自動循環控制一、實驗目的

(1)了解行程開關的結構及其在控制電路中的應用；

(2)學習行程開關的使用方法；

(3)學習位置控制與自動循環控制的實現方法，掌握行程控制原則。二、實驗內容

(1)在實驗板上找到行程開關等電器，了解其結構及動作原理；

(2)通過實驗，掌握基本電路的接線方法；

(3)參照圖2.10，連接好電路后，經老師檢查無誤送電；

(4)觀察實驗裝置的運行情況，理解行程控制原則。9.1.5順序控制的實現一、實驗目的

(1)熟練掌握電氣線路的連接；

(2)掌握各種順序控制的實現方法及其電路。二、實驗內容參照圖2.12，連接好電路后，經老師檢查無誤送電。觀察并分析實驗現象。9.2PLC部分9.2.1基本指令編程一、實驗目的

(1)掌握常用基本指令以及編程元件的使用方法。

(2)學會用基本邏輯與、或、非等指令實現基本邏輯組合電路的編程。

(3)熟悉編程軟件的使用以及實驗裝置的使用方法。二、實驗內容

(1)輸入下列程序，正確連接導線，檢查無誤后，通電調試并觀察、分析結果，寫出實驗報告。①觸點串聯(梯形圖見圖9.4)。指令：

LD X0

AND X1

OUT Y1

LD X2

ANI X3

OUT Y2

OUT Y3

END圖9.4梯形圖②觸點并聯(梯形圖見圖9.5)。指令：

LD X4

OR X6

ORI X5

OUT Y5

END圖9.5梯形圖③并聯電路塊的并聯(梯形圖見圖9.6)。指令：

LD X0 AND X5

AND X1 ORB

LD X2 OUT Y6

AND X3 END

ORB

LDI X4圖9.6梯形圖④串聯電路塊的串聯(梯形圖見圖9.7)。指令：

LD X0

OR X1

LD X2

AND X3

LDI X4

AND X5

ORB

OR X6

ANB

OR X7

OUT Y6圖9.7梯形圖⑤?SET、RST指令(梯形圖見圖9.8)。指令：

LD X0

SET Y0

LD X1

RST Y0

END圖9.8梯形圖⑥?PLS指令(一)(梯形圖見圖9.9)。指令：

LD X0

PLS M0

LD M0

OUT Y0

END

圖9.9梯形圖⑦?PLS指令(二)(梯形圖見圖9.10)。指令：

LD X0

PLS M0

LD M0

OR Y0

OUT Y0

END圖9.10梯形圖⑧?MPS(進棧)、MRD(讀棧)和MPP(出棧)指令(梯形圖見圖9.11)。指令：

LD X0 MRD

MPS AND X5

AND X1 OUT Y3

OUT Y0 MRD

MPP AND X6

AND X2 OUT Y4

OUT Y1 MPP

LD X3 AND X7

MPS OUT Y5

AND X4 END

OUTY2圖9.11梯形圖⑨定時器(一)(梯形圖見圖9.12)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y0

END圖9.12梯形圖定時器(二)(梯形圖見圖9.13)。指令：

LD X0

OUT M8028

LDI T54

OUT T55K10

LD T55

OUT T54K10

OUT Y0

END注意：X0閉合前后Y0的變化。圖9.13梯形圖計數器(一)(梯形圖見圖9.14)。指令：

LD X0

RST C0

LD M8012

OUT C0K10

LD C0

OUT Y0

END

(M8012為PLC自帶的時基脈沖100ms)圖9.14梯形圖計數器(二)(梯形圖見圖9.15)。指令：

LD X1

RST C1

LD X0

OUT C1K10

LD C1

OUT Y0

END

(X1為復位信號，X0為啟動信號)

圖9.15梯形圖定時器、計數器綜合應用(梯形圖見圖9.16)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y0

LD X1

RST C0

LD T0

OUT C0K10

LD C0

OUT Y1

END注意：Y0閃爍的次數與Y1導通的關系。圖9.16梯形圖

MC(主控)和MCR(主控復位)指令(梯形圖見圖9.17)。指令：

LD X0

MC N0M100

LD X1

OUT Y0

LD X2

MC N1M101

LD X3

OUT Y1

LD X4

MC N2M102

LD X5

OUT Y2

LD X6

MC N3M103

LD X7

OUT Y3

MCR N3

MCR N2

MCR N1

MCR N0

END注意：嵌套級編號的選擇范圍為N0～N7。MC指令內使用嵌套時，嵌套級編號順次增大；而MCR復位時，從編號大的嵌套級開始復位。圖9.17梯形圖

(2)實現組合邏輯電路的編程。①?Y0=②?Y2=以上組合邏輯電路的程序如下，梯形圖如圖9.18和圖9.19所示。①指令：

LD X3

OR X4

AND X0

AND X1

ANI X2

ORI X5

OUT Y0

END圖9.18梯形圖

圖9.19梯形圖②指令：

LD X0

OR X1

LD X2

OR X4

ANB

ANI X3

OUT Y2

END

9.2.2功能指令編程一、實驗目的

(1)熟悉和掌握SFTR(右移)和SFTL(左移)指令的使用方法。

(2)學會應用移位指令實現某一功能的控制。二、實驗內容輸入下列程序，正確連接導線，檢查無誤后，通電調試并觀察、分析結果，寫出實驗報告。

(1)?SFTR(右移)(梯形圖見圖9.20)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y11

LDI Y0

OUT M0

LD Y11

PLS M10

LD M10

SFTR M0Y0K4K1

END移位如圖9.21所示。圖9.20梯形圖圖9.21移位圖

(2)?SFTL(左移)(梯形圖見圖9.22)。指令：

LD X0

ANI T1

OUT T0K10

LD T0

OUT T1K10

OUT Y11

LDI Y3

OUT M0

LD Y11

PLS M10

LD M10

SFTL M0Y0K4K1

END移位如圖9.23所示。圖9.22梯形圖圖9.23移位圖

(3)?CMP(比較指令)(梯形圖見圖9.24)。指令：

LD X0

CMP K50K20M0

MPS

AND M0

OUT Y0

MRD

AND M1

OUT Y1

MPP

AND M2

OUT Y2

END驗證：[S1]>[S2]、[S1]=[S2]、[S1]<[S2]三種情況。圖9.24梯形圖

(4)?ZCP(區間比較指令)(梯形圖見圖9.25)。指令：

LD X0

ZCP K50K20K40M0

MPS

AND M0

OUT Y0

MRD

AND M1

OUT Y1

MPP

AND M2

OUT Y2

END圖9.25梯形圖

(5)?MOV(傳送指令)(梯形圖見圖9.26)。指令：

LD X0

MOV K20D10

LD X1

OUT T0D10

LD T0

OUT Y0

END圖9.26梯形圖9.2.3使用STL指令實現順序控制一、實驗目的

(1)熟悉和掌握STL(步進順控指令)的編程及使用方法。

(2)熟悉和掌握狀態元件S在步進順控程序中的作用。二、實驗內容輸入下列程序，正確連接導線，檢查無誤后，通電調試并觀察、分析結果，寫出實驗報告。

(1)?SFC圖(圖9.27)。

(2)步進順控圖(圖9.28)。充分理解圖9.28中的步進順控程序后，將圖9.27所示SFC圖表示的程序輸入PLC，畫波形圖，如圖9.29所示。圖9.27SFC圖

圖9.28步進順控圖圖9.29波形圖

(3)指令表(SFC圖見圖9.30)。

LD M8002

SET S3

STL S3

OUT Y0

OUT T0K10

LD T0

SET S20

STL S20

OUT Y1

OUT T1K10

LD T1

SET S21

STL S21

OUT Y2

OUT T2K10

LD T2

SET S22

STL S22

OUT Y3

OUT T3K10

LD T3

OUT S3

RET

END圖9.30SFC圖

SFC圖的優點是讓編程者每次只考慮一個狀態，而不用考慮其他的狀態，使編程更容易。另外狀態(S)的順序可自由選擇，不一定非按S編號的順序選用。但是在一系列的指令后，必須寫入RET指令。注意：在STL程序中不能使用MC指令；MPS指令也不能緊跟在STL指令后使用。

(4)選擇性分支與匯合(SFC圖見圖9.31和圖9.32)。

(5)并行性分支與匯合(SFC圖見圖9.33和圖9.34)。圖9.31SFC圖

圖9.32步進順控圖圖9.33SFC圖圖9.34步進順控圖9.2.4舞臺藝術燈飾的PLC控制一、實驗目的

(1)加深理解PLC在順序控制中的應用。

(2)進一步熟悉移位寄存器指令的應用。

(3)學會用PLC解決一個實際問題的思路。

(4)掌握PLC控制系統的調試。二、實驗內容霓虹燈廣告以及電視臺的舞臺燈光控制均可以采用PLC控制，如燈光的閃耀、移位及時序的變化等。圖9.35所示為一舞臺藝術燈飾自動控制演示裝置，它共有8道燈，其中5道燈呈拱形，3道燈呈梯形。圖9.35舞臺藝術燈的演示裝置圖現要求0～7號燈閃亮的時序如下：

(1)?7號燈一亮一滅交替進行。

(2)?6、5、4和3號燈由外到內依次點亮，再全滅，然后重復上述過程，循環往復。

(3)?2、1和0號階梯形燈由上到下，依次點亮，再全滅，然