電氣控制工作坊教程（任務(wù)1-4）

模塊一模塊一 基本電氣控制路1電動機點動運行的繼電控制2電動機點動運行的PLC3電動機連續(xù)運行的繼電控制4電動機連續(xù)運行的PLC5正、反轉(zhuǎn)運行的繼電控制6PLC7Y/Δ減壓起動運行控制任務(wù)8車床電氣控制系統(tǒng)模塊二 PLC順控制任務(wù)9彩燈循環(huán)點亮運行控制任務(wù)10運料小車運行控制任務(wù)11十字路口交通燈運行控制124職教師資電氣控制工作坊教 程班級班級姓名期教師 課程學(xué)習(xí)指南電氣控制工作坊——課程學(xué)習(xí)指南《電氣控制與可編程控制器》課程又稱，包含電氣控制技術(shù)和制技術(shù)PLC0-1所示。0-1模塊核心學(xué)習(xí)任務(wù)知識體系總結(jié)模塊一基本電氣控制線路12點動運行的PLC3低壓電器知識體系4連續(xù)運行的PLCPLC選型知識體系任務(wù)5正、反轉(zhuǎn)運行的繼電控制交流電機控制知識體系任務(wù)6正、反轉(zhuǎn)運行的PLC控制專題7 Y/Δ減起運控制PLC編程基礎(chǔ)知識體系8模塊二PLC順序控制任務(wù)9彩燈循環(huán)點亮運行控制PLC程序設(shè)計方法任務(wù)10運料小車運行控制PLC控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)11十字路口交通燈運行控制任務(wù)12 4層梯行制PLC課程的基礎(chǔ)，以交流電動機的基本控制電路8個學(xué)習(xí)任務(wù)。每個學(xué)習(xí)任務(wù)都具有理實結(jié)合,把PLC控制部分進行深度融合以任務(wù)為中心”PLC兩種控制方式OMRONCPPLCPLC的基本知識及其應(yīng)用并完成實訓(xùn)任務(wù)。模塊一將低壓電器、繼電控制電路設(shè)計、PLCPLC程序設(shè)計等基礎(chǔ)知識，分散到各個學(xué)習(xí)任務(wù)之中，與學(xué)習(xí)任務(wù)有機結(jié)合。在完成任務(wù)的實際工作情境中學(xué)習(xí)相關(guān)知識和技能，體現(xiàn)了做中學(xué)《電氣控制工作坊》課程?！禤LCPLC的步進控制編程方法4個學(xué)習(xí)任務(wù)理實結(jié)合的特點，PLCPLCM00-1任務(wù)1電氣控制工作坊任務(wù)1電氣控制工作坊學(xué)習(xí)單M01-M01-PAGE1任務(wù)1三相異步電動機點動運行的繼電器-接觸器控制會描述三相異步電動機點動運行的繼電器-接觸器控制工作原理的仿真模型能記住按鈕、接觸器會利用實訓(xùn)設(shè)備完成三相異步電動機點動運行的繼電器-接觸器控制線路的安裝、試和運行三相異步電動機點動運行的要求電動機立即停止運轉(zhuǎn)。使用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制?；靖拍罾^電器-接觸器控制電路：電器組成的控制電路稱為繼電器-接觸器控制電路，以后將簡稱繼電控制電路。（Rlay根據(jù)特定形式的輸入信號而動作的自動控制電器1.1所示。電磁式繼電器的工作原理1.1繼電器和接觸器原理相似信號檢測元件直接用于開、斷主電路，是電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。低壓開關(guān)電器（Q又稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)（保護電器（S主令電器按鈕的圖形和文字符號1.2所示。1.2按鈕的工作原理。觀看教學(xué)視頻，完成填空練習(xí)。通常按鈕有兩對觸點，一對（ ）觸點和一對（ ）觸點當(dāng)按下按鈕，先是（ ）觸點斷開，然后（ ）觸點閉合；松開按鈕時，動合觸點先在復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位（簧的作用下復(fù)位（。（K中間繼電器電路圖符號及型號規(guī)格1.3一個線圈、若干組常開和常閉觸點圖1.3中間繼電器接觸器（K。接觸器是利用電磁吸力進行操作的電磁開關(guān)，適用于遠距離頻繁接通和分?jǐn)嗫刂茖ο笫请妱訖C是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種電器交流接觸器的圖形和文字符號1.4所示。1.4交流接觸器的工作原理。觀看教學(xué)視頻，完成填空練習(xí)。當(dāng)接觸器的線圈得電后（（（）輔助觸點閉合、動斷輔助觸點斷開。當(dāng)接觸器線圈失電的作用下復(fù)位，帶動各觸點恢復(fù)到初始狀態(tài)。三相異步電動機點動運行的繼電控制系統(tǒng)點動運行繼電控制系統(tǒng)的電氣原理圖點動運行繼電控制系統(tǒng)1.5所示，由主電路（）和控制電QF1FU3KM1FU1SB1KM1線圈組成對主電路實施控制的控制電路。該電路的功能是：SB1KM1閉合，電動機起動運轉(zhuǎn)；松開按鈕KM1斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。完善原理圖1.5中，試添加必要的連線以形成完整的電氣原理圖。1.5點動運行繼電控制系統(tǒng)的工作過程分析工作過程1.51.1。1.1停止→點動運行點動運行→停止動作順序動作元件動作狀態(tài)動作順序動作元件動作狀態(tài)1SB1按下1SB1釋放2KM1線圈2KM1線圈3KM1主觸頭3KM1主觸頭4電機M14電機M1繼電控制電路的仿真軟件CADe_SIMu是一款繼電控制電路的仿真軟件，綠色免安裝版，簡單實用。用它來設(shè)電路仿真,檢驗繼電控制電路的動作是否正確。打開仿真軟件C_SIu建立仿真模型1.6QF1SB1KM1KM11.6b)所示。仿真電路 b）模擬運行1.6實訓(xùn)柜正面屏電氣設(shè)備的布局和明細本課程采用維修電工實訓(xùn)考核裝置（簡稱實訓(xùn)柜）開展實訓(xùn)活動。實訓(xùn)柜中包含正、反兩個控制屏。正面屏主要電氣設(shè)備的明細如表1.2，電氣設(shè)備布局如圖1.7所示。表1.2實訓(xùn)柜正面屏主要電氣設(shè)備明細表代號名稱型號備注QF1空氣開關(guān)DZ47-63-3P-3AFU1~2直插式熔斷器RT14-20裝熔芯2AFU3螺旋式熔斷器RL1-15裝熔芯3AT1控制變壓器BK-150380V/220/12/6.3VSB1~4按鈕開關(guān)LAY162紅2綠KM1~2交流接觸器LC1-D0610M5N線圈AC220VFR1熱繼電器JRS1D-25/Z(0.63-1A)M1三相異步電機WDJ26（廠編）380V/ΔQF1FU2SB1SB3FU3SB2SB4FU1T1KM1KM2FR1X3X1XsM11.7繪制三相異步電動機點動運行繼電控制線路的電氣接線圖采用實訓(xùn)柜正面屏電氣設(shè)備組成點動運行繼電控制系統(tǒng)的電氣線路其接線圖如圖1.8所示。其中T1為控制變壓器，X1和X3為控制屏下端連接外部設(shè)備的端子排和插孔，Xs為三相交流電源插孔?？刂谱儔浩鱐1（380）轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂苹芈份^低的工作電壓（220，實現(xiàn)電氣隔離。注意：變壓器的副邊要加一個熔斷器，否則副邊控制回路的短路會將變壓器燒毀。接線圖中應(yīng)標(biāo)注電氣設(shè)備接線端子的名稱導(dǎo)線的顏色設(shè)置導(dǎo)線顏色1.8三相異步電動機點動運行繼電控制線路的安裝和調(diào)試1）安裝接線。斷開實訓(xùn)柜電源，根據(jù)圖1.8進行接線。QF1FU3KM1主觸點組成動力線路，T1、熔斷FU1SB4KM1線圈組成控制線路。動力線路控制電路的接線用黑色，接線工藝應(yīng)符合要求。在通電試車前，應(yīng)仔細檢查各接線端連接是否正確、可靠，并用萬用表檢查路是否短路或開路、主電路有無開路或短路。注意：U、V兩相的電阻時，電阻很?。?0Ω）,是器輸入繞組的檔，同理在測控制回路時也是這樣。注：接線前一定要分?jǐn)鄬嵱?xùn)柜的電源。2）檢測與調(diào)試。檢查接線無誤后，接通實訓(xùn)柜電源，“合”上開關(guān)QF1，此時電機不轉(zhuǎn)，按下按鈕SB4，電機即可起動，松開按鈕電機即停轉(zhuǎn)。若電機不能點動控制或熔絲熔斷等故障，則應(yīng)分?jǐn)鄬嵱?xùn)柜電源，分析排除故障后使之正常工作。電控制系統(tǒng)，詳見P1.1利用實訓(xùn)柜正面屏電氣設(shè)備完成三相異步電動機點動運行繼電控制線路的安裝和調(diào)試，詳見P1.2。任務(wù)2電氣控制工作坊任務(wù)2電氣控制工作坊學(xué)習(xí)單M02-1M02-1任務(wù)2三相異步電動機點動運行的PLC控制PLC控制工作過程。能記住PLC的輸入、輸出端口，以及基本指令。掌握PLC編程軟件的基本操作方法。會利用實訓(xùn)設(shè)備完成三相異步電動機點動運行PLC控制系統(tǒng)的安裝和運行等，會判斷并排除電路故障。三相異步電動機點動運行的要求電動機立即停止運轉(zhuǎn)。使用PLC控制系統(tǒng)PLC可編程序控制器ProgrammableLogical簡稱PLCPLC用來替代繼電器-接觸器控制，主要用于順序控制，實現(xiàn)邏輯運算。以微處理器為核心用程序來是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物PLC編制采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)指令形式PLC后，只需按說明書的提示，序的編制工作PLCPLC是GE系列日本的MITSUBISHI系列和歐姆OMRON系列SIEMENS系列SCHNEIDER系列等。PLCPLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。PLC/等幾個主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1所示。M02-M02-PAGE2圖2.1PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLC的工作方式PLC是采用”即在PLC從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序開始下一輪新的掃描對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新PLC的編程語言PLC最常用的編程語言是梯形圖語言和指令語句表語言梯形圖是一種從繼電器-接觸器控制電路圖演變而來的圖形語言PLCPLC的工作過程2.3所示。2.2繼電器（PLC為例）圖2.3PLC程序的工作過程（以三菱PLC為例）PLCI/O端子和接線OMRONCP1E系列PLCCP1E-N40DR-ACP1E系列CPU單元，40D表示DC輸出，R表示繼電器輸出，A表示交流電源。PLC輸入模塊的結(jié)構(gòu)和輸入接口電路2.4CP1E-N40DR輸入端子排列如圖2.5，242個通道（0CH1CH，CM為所有輸入的公共端。圖2.4PLC的直流24V輸入接口電路圖2.5CP1EN40DR的輸入端子排列圖PLC輸出模塊的結(jié)構(gòu)和輸出接口電路2.6CP1E-N40DR輸出端子排列如圖162（100CH101C00COM03COM端子。圖2.6PLC的繼電器輸出接口電路圖2.7CP1EN40DR的輸出端子排列圖PLCI/O定義OMRONPLC輸入繼電器（地址（0CH0001輸出繼電器的名稱（）100.00，100.01等（100CH的0001I/O1個1個PLCPLC，I/O分配表。I/O分配表PLCI/O分配表，2.1所示。2.1PLCI/O分配表輸入輸出電氣符號輸入地址功能電氣符號輸出地址功能SB3點動按鈕KM1點動運行的交流接觸器點動運行的PLC控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的電氣原理和梯形圖程序2.8所示。PLC主電路相同不同PLC即可；然后通過PLC中編寫梯形圖程序來實現(xiàn)控制。完善原理圖2.8中，試添加必要的連線以形成完整的電氣原理圖。2.8PLCPLC程序分析工作過程2.8PLC2.2。2.2PLC控制的工作過程停止→點動運行點動運行→停止動作順序動作元件動作狀態(tài)動作順序動作元件動作狀態(tài)1SB31SB32輸入繼電器0.002輸入繼電器0.003輸出繼電器100.003輸出繼電器100.004KM14KM15電機M15電機M1OMRONPLC軟件的安裝。CX-One是集成OMRONPLCCXProgrammerPLC學(xué)生需要在自己的電腦上安裝該軟件，PLCPLC工程的建立和梯形圖程序的編寫CXProgrammerPLCPLC型號2.91點動控制程序2.10P2.1。圖2.9PLC型號設(shè)置窗口PLC程序的模擬仿真PLC2.10所示程序進行模擬運行，觀察運行結(jié)果。0.00=1時，梯形圖的模擬運行效果色的觸點表示閉合，變?yōu)榫G顏色的線圈表示得電。2.10圖2.11梯形圖的模擬運行效果實訓(xùn)柜反面屏電氣設(shè)備的布局和明細實訓(xùn)柜反面屏主要電氣設(shè)備的明細如表2.3，電氣設(shè)備布局和符號如圖2.12所示。2.3代號名稱型號數(shù)量備注KM1~2交流接觸器LC1-D0610M5N1線圈AC220VSB1~3按鈕開關(guān)LAY161點動按鈕用黑色M1三相異步電機WDJ26（廠編）1380V/ΔCP1EOMRONPLC主機CP1EN40DR1PLCI/OI/O接線表PLC的PLCI/O接線表，2.4所示。2.4PLCI/O接線表輸入輸出電氣符號輸入端子功能電氣符號輸出端子功能SB3點動按鈕KM1點動運行的交流接觸器CP1EKM1KM2SB1SB3SB2X1X2XsM12.12PLCPLC控制系統(tǒng)的電氣線路，其接線圖2.13電器DOPLC為100.00的公共端。PS24V電源，CP1EPLCPLC主電路控制電路I/OPLC接電源和公共端。接線圖中應(yīng)標(biāo)注電氣設(shè)備接線端子導(dǎo)線的顏色設(shè)置導(dǎo)線顏色2.13PLC控制線路的電氣接線圖PLC安裝接線。2.13進行接線。M1KM1主觸點組成動力線路，CP1ESB3、KM124VPS組成控制電路的接線用黑色，接線工藝應(yīng)符合要求。在通電試車前，應(yīng)仔細檢查各接線端