電氣工程綜合實訓指導書

電氣工程綜合實訓指導書一、實訓目的1、鞏固電氣控制基礎理論知識，加深對基本理論的理解。2、訓練實踐操作技能，掌握電氣控制技術所涉及的常用控制元器件的原理和使用，并形成正確規(guī)范的操作習慣。3、學會處理實驗與實訓過程中出現的各種情況，通過分析找到原因并提出解決問題的辦法，增強分析、設計或改進常見設備電氣控制系統的能力。4、按照電氣設備的控制要求，用繼電接觸控制方式自行設計主電路和控制電路，并能正確選用低壓電器及PLC控制模塊、正確連接線路、實現所設計的電路，正確完成各項控制要求。5、培養(yǎng)理論聯系實際，實事求是的工作作風。二、實訓要求1、 系統硬件設計（電氣控制電路采用繼電-接觸完成、PLC控制部分設計包括：控制主電路、PLC接線圖、輸入輸出分配）2、 系統軟件設計（PLC軟件設計要設計順序功能圖、梯形圖和編寫程序）3、 系統仿真調試運行以上各項內容，均由學生根據要求，設計電氣控制原理圖、布置圖及接線圖，對每一個功能按自己的設想設置保護、聯鎖等環(huán)節(jié)，最終進行仿真調試，實現對電機的控制。以達到鍛煉學生的理論與實踐的結合能力。三、實訓進度安排1、電氣控制實訓時間安排序號內容學時安排（天）11）選題（每人1題，按學號順序選題，3個人1組）2）查閱資料、確定控制方案121） 學習V-ELEQ電氣仿真軟件，設計電氣控制原理圖、兀件布置接線圖，進行控制電路仿真2） 進行器件選擇（名稱、型號、技術參數、作用）3） 分析控制電路工作原理23按實訓報告模板撰寫實訓報告14答辯（演示系統控制過程，回答提出問題）1合 計52、PLC控制實訓時間安排序號內容學時安排（天）1選題、查閱資料、確定控制方案121） 學習CADe_SIMU仿真軟件2） 完成PLC選型、確定輸入輸出的地址分配表及其他編程元件的地址分配、設計出I/O接線圖13根據控制功能編寫PLC程序、利用CADe_SIMU仿真軟件進行仿真調試；說明系統控制原理14按實訓報告模板撰寫實訓報告15答辯（演示系統控制過程，回答提出問題）1合 計5四、 實訓題目1、電氣控制部分1）三相異步電動機的直接起動控制電路2）三相異步電動機點動控制電路3）三相異步電動機自鎖控制電路4）三相異步電動機的多地控制電路5）三相異步電動機自動順序控制電路6）三相異步電動機的順序控制電路7）接觸器切換星形/三角形啟動控制電路8）按鈕切換星形/三角形起動控制電路9）時間繼電器切換星形/三角形起動控制電路10）按鈕聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路11）接觸器聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路12） 雙重聯鎖的三相異步電動機正反轉控制電路13） 工作臺自動往返控制電路14） 帶有點動的自動往返控制電路15） 正反轉點動、啟動控制電路16） 異步電動機單向點動、啟動控制電路17） 雙速交流異步電動機手動變速控制電路18）雙速交流異步電動機自動變速控制電路2、PLC控制部分（1） 用PLC控制2臺三相異步電動機，具體要求如下：1） 兩臺電動機可以獨立啟動和停止；2） 能同時使兩臺電動機停止；3） 其中任意一臺電動機過載時，兩臺電動機均停止。（2） 用PLC控制一小車，小車由三相異步電動機拖動，其動作過程如下：1） 小車由原位開始前進，到終點后自動停止；2） 在終點停留一段時間后自動返回原位停止。（3） 用PLC控制一臺三相異步電動機，具體要求如下：1） 能實現啟、停的兩地控制；2） 能實現點動調整；3） 要有短路和過載保護。（4） 用PLC控制一工作臺，工作臺由電動機M拖動，行程開關SQ1?SQ2分別裝在工作臺的原位和終點。要求：（1）能自動實現前進一后退一停止到原位；（2）在前進或后退過程中可以緊急停。（5） 有兩臺三相異步電動機M1和M2,要求：1） M1啟動后，M2才能啟動：2） M1停止后，M2延時30秒才能停止。（6） 用PLC對自動售汽水機進行控制，工作要求：1） 此售貨機可投入1元、2元硬幣，投幣口為LSI，LS2；2） 當投入的硬幣總值大于等于6元時，汽水指示燈L1亮，此時拔下汽水按鈕SB,則汽水口L2出汽水12秒后自動停止。3） 不找錢，不結余，下一位投幣又重新開始。（7） 用PLC實現PLC交通燈控制，控制要求如下：1） 在十字路口，要求東西方向和南北方向各通行35s,并周而復始。2） 在南北方向通行時，東西方向的紅燈亮35s，而南北方向的綠燈先亮30s后再閃3s（0.5s暗，0.5s亮）后黃燈亮2s.

3）在東西方向通行時，南北方向的紅燈亮35s,而東西方向的綠燈先亮30s后再閃3s（0.5s暗，0.5s亮）后黃燈亮2s.后再閃十字路口的交通燈時間圖如圖所示。frR毎十字路口的交通燈布置示意圖frR毎十字路口的交通燈布置示意圖十字路口的交通燈時間圖。（8） 設計電鍍生產線PLC控制系統控制要求:1） SQ1.SQ2為行車進退限位開關，SQ3、SQ4為上下限位開關。2） 工件提升至SQ3停，行車進至SQ2停，放下工件至SQ4，電鍍10S,工件升至SQ3停，滴液SS,行車退至SQ2停，放下工件至SQ6。（9） 有一工業(yè)用洗衣機，其工作順序是：1） 按啟動按鈕后給水閥開始給水；2） 當水滿到水滿傳感器時就停止給水；3） 波輪開始正轉5S.然后反轉5S.再正轉5S...共轉5分鐘；4） 出水閥開始出水；5） 出水10S后停止出水，同時聲光報警器報警，叫工作人員來取衣服；6） 按停止按鈕聲光報警器停止，并結束整個工作過程。（10） 某注塑機用于熱塑性材料的成型加工它借助于8個電磁閥YV1-YV8完成注塑各工序。若注塑模在原點SQ1,按下啟動按鈕SB,通過YV1、YV3將摸子關閉，限位開關SQ2動作后表示摸子關閉完成，此時由YV2、YV8控制射臺前進，準備射入熱塑料，限位開關SQ3動作后表示射臺到位，YV3、YV7動作開始注塑，延時10秒，YV7、YV8動作進行保壓，保壓5秒后，由YV1、YV7執(zhí)行預塑，等加料限位開關SQ4動作后由YV6執(zhí)行射臺的后退，限位開關SQ5動作后停止后退，由YV2、YV4執(zhí)行開模，限位開關SQ6動作后開模完成，YV3、YV5動作使頂針前進，將塑料件頂出，頂針終止限位SQ7動作后，YV4、YV5使項針后退，頂針后退限位SQ8動作后，動作結束，完成一個工作循環(huán)，等待下一一次啟動。（11）某冷加工自動線有一鉆孔動力頭，如題圖所示動力頭的加工過程如下:1） 動力頭在原位，加上啟動信號SB，接通電磁閥YV1,動力頭快進；2） 動力頭碰到限位開關SQ1后，接通電磁閥YV1.YV2，動力頭由快進轉為工進；3） 動力頭碰到限位開關SQ2后，開始延時,時間為10秒；4） 當延時時間到，接通電磁閥YV3，動力頭快退；5） 動力頭回原位后，停止。6?成工逬；6?成工逬；（12）試設計程序，實現如下功能在按鈕IN1按下后，LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6六個指示燈按照LED6fLED5fLED4fLED3fLED2fLED1-DED...的順序輪流點亮，且每個指示燈點亮的時間為20秒。畫出PLC的外部接線圖，并寫出梯形圖程序。（13）用PLC控制一臺三相異步電動機具體要求如下:（1）能實現啟、停的兩地控制:（2）能實現點動調整:（3）要有短路和過載保護。（14）使PLC的輸出OUT1輸出脈沖寬度為3秒的方波當輸入IN1為“1”時，PLC對OUT1脈沖進行計數：當計數值達到10時，PLC的另一個輸出OUT2為“1〃，并能夠保持：當輸入IN2為“1”后，輸出OUT2復位。

（15）使用傳送機將大、小球分類后分別存放控制要求如下:左上為原點，按啟動按鈕SB1后，其動作順序為:下降一吸球（延時1S）f上升一右行f下降一釋放（延時1S）f上升f左行。其中：LS1:左限位；LS3:上限位；LS4:小球容器；LS5:大球容器；LS2:吸住大球；LSO:吸住小球。注意:機械臂下降時，吸住大球，則LS2接通，然后將大球放到大球容器中。若吸住小球，則LS0接通，然后將小球放到小球容器中。（16） 試設計程序實現如下功能:在按鈕IN1按下后，LED1、LED2、LED3三個指示燈按照LED1fLED2fLED3f-+E的順序輪流點亮，且每個指示燈點亮的時間為20秒：當按鈕IN1沒有按下時，LED4、LED5、LED6三個指示燈按照LED4fLED5f-+LED6f-+E 的順序輪流顯示，且每個指示燈點亮的時間也為20秒。（17） 試編程實現如下圖所示十字路口紅綠燈的控制。堂T妙泌堂T妙泌rm（18）小車往返運動控制用S7-200實現小車往返的自動控制，控制過程為按下啟動按鈕，小車從左邊往右邊（右邊往左邊運動）當運動到右邊（左邊）碰到右邊（左邊）的行程開關后小車自動做返回運動，當碰到另一邊的行程開關后又做返回運動。如此的往返運動，直到當按下停車按鈕后小車停止運動。設計思路：可以按照電氣接線圖中的思路來進行編寫程序。即可以利用下一個狀態(tài)來封閉前一個狀態(tài)。使其兩個線圈不會同時動作。同時把行程開關作為一個狀態(tài)的轉換條件。（19） 鼓風機和引風機的順序啟動控制用S7-200實現其自動控制，控制過程為按下啟動按鈕，引風機啟動，延時5s后鼓風機自動開啟。按下停止按鈕后鼓風機停止，延時5S后引風機停止。（20） 液體混合實驗用S7-200實現液體混合的自動控制。當按下啟動按鈕后，液體閥A打開，液體A流入攪拌機里面。當液位達到中限位時閥A關閉，同時打開液體閥B，液體B流入攪拌機里面。當液位達到上限位時，閥B關閉，此時啟動電動機進行攪拌。攪拌一分鐘后電動機停止同時閥門C打開，混合液體流出。當液位到達下限位時再過5S容器放空，關閉閥門C。同時打開閥門A,注入液體A。如此周期性的循環(huán)。若按下停止按鈕后必須要等一個周期循環(huán)完后才停止。如圖所示：21）正次品分揀機控制用啟動和停止按鈕控制電動機M的運行和停止。在電動機運行時，被檢測的產品（包括正、次品）在皮帶上運送。產品（包括正、次品）在皮帶上運送時，S1（檢測器）檢測到得次品，經過5S傳送，到達次品剔除位置時，啟動電磁鐵Y驅動剔除裝置，剔除次品（電磁鐵通電1S）檢測器S2檢測到次品；經過3S傳送，啟動Y,剔除次品；正品續(xù)向前輸送。正次品分揀模擬控制板如下所示。S電機運行啟動停止特示

S電機運行啟動停止特示22)鉆床鉆孔用S7—200實現鉆床鉆孔的自動控制。操作人員放好工件后，按下啟動按鈕10.0,工件被夾緊，夾緊后兩個鉆頭同時鉆孔，鉆到有限位開關10.2和10.4設定的深度后兩鉆頭分別上行，回到限位開關I0.3和I0.5設定的起始位置時停止，兩個鉆頭都到位后，工件被松開，松開到位后，加工結束，系統返回初始停止，準備下個工件的加工。加工圖如下所示。狀態(tài)。剪板機控制實驗23)準備下個工件的加工。加工圖如下所示。狀態(tài)。剪板機控制實驗23)啟動剪板機后，板料機往右送，當到達右限位開關I0.3后，壓鉗開始向下壓住板料。當壓力傳感器動作時，即I0.4閉合此時剪刀下行進行剪切板料，剪切完后壓鉗和剪刀同時向上升，同時驅動計數器開始計數。當達到計數器上所設定的值時將返回初始步即M0.0步.若計數器中所計數沒有達到計數器中所設定值則板料機繼續(xù)給料，剪刀繼續(xù)剪。直到計數器的計數達到設定值為止。剪板機工作圖和并行序列順控圖分別如下所示。l(LI勇刀l(LI勇刀匚二升(24)硫化機順控實驗硫化機在硫化輪胎時一個工作周期由初始，合模，返料，硫化，放氣和開模6步組成，它們與S0.0到S0.5相對應組成。按下合模命令后進入S0.1步硫化機合模，急停開關可以把合模變?yōu)殚_模。當合模到位時進入S0.2步此時硫化機進氣和反料延時，在反料階段允許開模。當延時時間到后進入S0.3步，此時進入進氣和硫化延步，硫化時不允許開模。硫化延時到后，進入S0.4步進行放氣階段放氣，當放氣延時到達后進入S0.5步進入開模階段開模。開模到位后或者是按下急停按鈕進入初始狀態(tài)。在運行中發(fā)現合模和開模到位限位開關故障率較高，容易出現合模，開模到位了但是相應的電動機不能停止的現象，甚至可能損壞設備。為了解決這個問題，在程序中設置了診斷功能和報警功能，在開模和合模時要有保護延時。在開模和合模到位時保護定時器還沒有達到所定的延時時間就自動復位了。所以不能起作用。限位開關出現故障時起保護作用的定時器就使系統進入報警步。使合模，開模電動機自動斷電，當按下復位按鈕后回到系統初始步。（25）機械手自動實驗機械手從原點A位置下降到下限位后，機械手動作夾起工件上升到上限位后向右移移到B位置到達右限位后機械手向下放工件，當到達下限位后松開工件，放完后機械手向上提升，提升到上限位后左移，回到原點。當按下停止按鈕后，機械手要完成一個周期后才停止。工作圖如下圖所示。ZZ234右移 ［山3右限“ZZ234右移 ［山3右限“【〔麗那QW左移10.0