實訓一

低壓電器的拆裝

一、實訓目的電工實驗是電類專業的重要實踐環節。通過電工實驗使學生對常用的電工工具、儀器儀表的使用，常用電器設備的安裝使用以及電工安全作業獲得基本訓練，掌握其中的一些基本知識并有一定的感性認知。同時通過實驗樹立正確的勞動觀念，發揚理論聯系實際、精益求精的科學作風和實事求是的工作態度，為今后從事生產、發展事業打下必要的良好的技能基礎。

二、實訓設備和元器件

1、常用電工工具一套；

2、萬用表一只；

3、各種常用低壓電器。

三、實訓要求

1、紀律要求

實驗期間必須穿工作服（或學生服）、膠底鞋；注意安全、遵守實習紀律，做到有事請假，不得無故不到或隨意離開；實驗過程中要愛護實驗器材，節約用料。

2、工藝要求

（1）檢驗器材質量

在不通電的情況下，用萬用表或肉眼檢查各元器件各觸點的分合情況是否良好，器件外部是否完整無缺；檢查的螺絲是否完好，是否滑絲；檢查接觸器的線圈電壓與電源電壓是否相符。

（2）拆裝電器元件

交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器；

（3）自檢

①檢查萬用表的電阻檔是否完好、表內電池能量是否充足；

②手動檢查各活動部件是否靈活，固定部分是否松動，線圈阻值是否正確；

③通電檢查各觸點壓力是否符合要求，聲音是否正常；

（4）通電試驗

通電前必須自檢無誤并征得指導教師的同意，通電時必須有指導教師在場方能進行。在操作過程中應嚴格遵守操作規程以免發生意外。

3、實驗報告

實驗過程中應認真學習實驗教材和其他參考材料，認真完成指導教師布置的作業，實驗完成后每位學生應寫一份實驗報告。

四、實訓成績考核

根據本次實訓的動力線路的安裝質量、實訓報告和實驗紀律及態度綜合評定每位學生的實訓成績。

實訓二

三相異步電動機的直接起動控制

一、實訓目的1、掌握三相異步電動機直接起動控制的常見方法。

2、認知常見的低壓電器。

3、培養電氣線路，掌握電器元件安裝、接線方法。

二、實訓設備和元器件

1、電動機控制線路接線模擬板1塊；

2、電工常用工具1套；

3、三相異步電動，350w左右、380v1臺。

4、BVR0.75mm2導線（BV1.0mm2）若干。

三、實訓電路控制原理

（一）具有自鎖的單向旋轉控制線路

具有自鎖的正轉控制線路如實訓圖1所示：

線路的動作原理如下：

實訓圖1

直接起動控制線路

實訓圖2

帶過載保護直接起動控制線路

KM動合輔助觸頭閉合自鎖

KM主觸頭閉合電動機M起動運轉

合上電源開關QS，起動：按SB2

KM線圈得電

松開起動按鈕SB2，由于接在按鈕SB2兩端的KM動合輔助觸頭閉合自鎖，控制回路仍保持接通，電動機M繼續運轉。

KM動合輔助觸頭斷開

自鎖解鎖

KM主觸頭斷開電動機M停止運轉

停止：按SB1

KM線圈斷電釋放

（二）具有過載保護的單向旋轉控制線路

電動機在運轉過程中，如果長期負載過大、或頻繁操作等都會引起電動機繞組過熱，影響電動機的使用壽命，甚至會燒壞電動機。因此，對電動機要采用過載保護，一般采用熱繼電器作為過載保護元件，其原理如實訓圖2所示。

線路動作原理如下：

電動機在運行過程中，由于過載或其他原因，使負載電流超過額定值時，經過一定時間，串接在主回路中的熱繼電器的雙金屬片因受熱彎曲，使串接在控制回路中的動斷觸頭斷開，切斷控制回路，接觸器KM的線圈斷電，主觸頭斷開，電動機M停轉，達到了過載保護的目的。

三、實訓操作內容及要求

1、在電動機控制線路安裝模擬板上安裝具有自鎖的單向旋轉控制線路、具有過載保護的單向旋轉控制線路。接線時注意接線方法，各接點要牢固、接觸良好，同時，要注意文明

操作，保護好各電器。

2、安裝完一個電路，經檢查無誤后，接上電動機進行通電試運轉。觀察電器及電動機的動作、運轉情況。

四、實訓報告與考核要求

（一）實訓報告

1、畫出二個控制線路的原理圖及接線圖，并分析動作原理。

2、分析具有自鎖的正轉控制線路的失電壓（或零電壓）與欠電壓保護作用。

（二）考核要求

1、在規定時間內能正確安裝電路，且試運轉成功。

2、安裝工藝達到基本要求，先頭長短適當、接觸良好。

3、遵守安全規程，做到文明生產。

實訓三

三相異步電動機的正、反轉控制

一、實訓目的1、掌握三相異步電動機正、反轉的控制方法。

2、熟悉常用低壓電器。

3、掌握電氣線路安裝接線方法。

二、實訓設備和元器件

1、電動機控制線路接線模擬板1塊；

2、三相異步電動機350w左右、380v1套；

3、BV1.0mm2，BVR0.75

mm2導線若干。

三、實訓電路控制原理

（一）接觸器聯鎖的正反轉控制

接觸器聯鎖的正反轉控制線路如實訓圖3所示：

線路中采用KM1和KM2兩個接觸器，當KM1接通時，三相電源的相序按L1—L2—L3接入電動機。而當KM2接通時，三相電源按L3—L2—L1接入電動機。所以當兩個接觸器分別工作時，電動機的旋轉方向相反。

線路要求接觸器KM1和KM2不能同時通電，否則它們的主觸頭同時閉合，將造成L1、L3兩相電源短路，為此在KM1和KM2線圈各自的支路中相互串接了對方的一副動斷輔助觸頭，以保證KM1和KM2不會同時通電。KM1和

KM2這兩副動斷輔助觸頭在線路中所起的作用稱為聯鎖（或互鎖）作用。

實訓圖3

自動循環控制線路

線路的動作原理如下：

合上電源開關QS

KM1自鎖觸頭閉合KM1主觸頭閉合電動機M正轉

KM1聯鎖觸頭斷開

正轉控制：

按SB2

KM1線圈獲電

反轉控制：

KM1自鎖觸頭斷開

KM1主觸頭斷開

電動機M停轉

KM1聯鎖觸頭閉合按SB2

KM1線圈失電

KM2自鎖觸頭閉合KM2主觸頭閉合電動機M停轉

KM2聯鎖觸頭斷開

按SB3

KM2線圈獲電

這種線路的缺點是操作不方便，要改變電動機轉向，必須先按停止按鈕SB1，再按反轉按鈕SB3，才能使電動機反轉。

（二）按鈕聯鎖的正反轉控制

按鈕聯鎖的正反轉控制線路如實訓圖4所示。

實訓圖4

按鈕互鎖控制線路

SB2的動斷觸頭斷開

聯鎖

SB2的動合觸頭閉合KM1線圈得電

線路的動作原理如下：

電動機M正轉

KM1自鎖觸頭閉合合上電源開關QS

按下SB2

SB3動斷觸頭斷開

KM1線圈得電

SB3動合觸頭閉合KM2線圈得電

電動機M停轉、KM1自鎖觸頭斷開

按下SB3

電動機M反轉

KM2自鎖觸頭閉合這種線路的優點是操作方便，缺點是易產生短路故障，單用按鈕聯鎖的線路不太安全可靠。

（三）接觸器、按鈕雙重聯鎖的正反轉控制

這種線路安全可靠、操作方便、較常用。其原理圖如實訓圖5所示，動作過程分析略。

四、實訓操作內容及要求

1、在電動機控制線路模擬板上練習原理概述中，三種電路中的任意兩種電路，要求安裝時文明操作，注意接點牢靠、接觸良好。

2、每安裝完一個電路、經檢查無誤后，接上試車電動機，通電試操作。仔細觀察電器及電動機的動作、運行情況，掌握正確的操作方法。

五、實訓報告與考核要求

（一）實訓報告

1、說明聯鎖的含義

2、分析雙重聯鎖的正反轉控制線路的工作原理，說明這種線路的方便性和安全可靠性。

（二）考核要求

1、在規定的時間內能正確安裝電路，且試運轉成功。

2、安裝工藝達到基本要求，接點牢靠、接觸良好。

3、文明安全操作，沒有安全事故。

實訓圖5

按鈕互鎖控制線路

實訓四

三相異步電動機的限位控制

一、實訓目的1、掌握實現三相異步電動機限位控制的方法。

2、熟悉常見低壓電器。

3、培養電氣線路安裝操作能力

二、實訓設備和元器件

1、電動機控制線路接線模擬板1塊；

2、常用電工工具1套；

3、試車用三相異步電動機

350w左右、380v1臺；

4、BV1.0mm2導線(BVR0.75

mm2)若干。

三、實訓電路控制原理

1、限位控制線路

限位控制線路如實訓圖6所示。圖中SQ為行程開關，又稱限位開關，它裝在預定的位置上，當運動部件移動到此位置時，裝在部件上的撞塊壓下行程開關，使其常閉觸頭斷開，控制回路被切斷，電動機停止轉動。

實訓圖6

限位控制線路

2、自動循環控制線路

工作臺前進—后退自動循環控制線路如實訓圖7所示。

線路的動作原理如下：

按下SB2，接觸器KM1線圈通電，主觸頭閉合，電動機M正轉，工作臺向前運動。當工作臺前進到一定位置時，固定在工作臺上的撞塊壓動行程開關SQ1（固定在床身上），其常閉觸頭打開，斷開KM1的控制回路，同時SQ1的常開觸頭閉合，使KM2的線圈回路通電，KM2的主觸頭閉合，M因電源相序改變而變為反轉，于是拖動工作臺向后運動。在運動過程中，撞塊使

SQ1復位。當工作臺向后運動到一定位置時，撞塊又使行程開關SQ2動作，斷開KM2線圈回路，接通KM1線圈回路，電動機又從反轉變為正轉。工作臺就這樣往復循環工作。按下SB1，KM1或KM2接觸器斷電釋放，電動機停止轉動，工作臺停止。SQ3和SQ4起極限保護作用。

四、實訓操作內容及要求

1、在電動機控制線路安裝模擬板上安裝限位控制、工作臺自動循環控制線路。安裝時要注意文明安全操作，保護好電器，接點要安裝牢靠，接觸良好。

2、每安裝一個線路，經檢查無誤后，接入三相異步電動機，通電試運轉。仔細觀察電器及電動機動作、運轉情況，掌握正確的操作方法。

五、實訓報告與考核要求

（一）實訓報告

1、畫出限位控制和工作臺自動循環控制線路，并分析線路工作原理。

2、設計一個帶點動的限位控制電路。

（二）考核要求

1、在規定時間內正確安裝線路，且試運轉成功，操作方法正確。

2、安裝工藝達到基本要求，線頭長短適當，接點牢靠，接觸良好。

3、文明安全操作，沒有電器損壞及安全事故。

實訓圖7

自動循環控制線路

實訓五

三相異步電動機Y—Δ減壓起動控制

一、實訓目的1、掌握實現三相異步電動機限位控制的方法。

2、熟悉常見低壓電器。

3、培養電氣線路安裝操作能力。

二、實訓設備和元器件

1、電動機控制線路接線模擬板1塊；

2、常用電工工具1套；

3、試車用三相異步電動機350w左右、380v1臺；

4、BV7.0mm2,BVR0.75

mm2導線若干。

三、實訓電路控制原理

電動機Y—△減壓起動控制方法只適用于正常工作時定子繞組為三角形（△）聯結的電動機。這種方法既簡單又經濟，使用較為普遍，但其起動轉距只有全壓起動時的1/3，因此，只適用于空載或輕載起動。

1、手動控制Y—△減壓起動

手動控制Y—△減壓起動線路如實訓圖8所示。

實訓圖8

手動控制Y—△減壓起動

線路的動作原理如下：

KM自動觸頭閉合電動機Y聯結減壓起動：

KM線圈得電

KM1線圈得電

KM主觸頭閉合電動機接成Y起動

按SB2

KM1主觸頭閉合KM1聯鎖觸頭斷開

電動機△聯結全壓運行：

KM1主觸頭斷開

KM1線圈斷電

KM1聯合觸頭閉合KM2自鎖觸頭閉合按

SB3

KM2線圈得電

KM2主觸頭閉合電動機接成△運行

KM2聯鎖觸頭斷開

2、自動控制Y—△減壓起動

利用時間繼電器可以實現Y—△減壓起動的自動控制，典型線路如實訓圖9所示，動作原理分析略。

實訓圖9

自動控制Y—△減壓起動

四、實訓操作內容及要求

1、在電動機控制線路接線練習板上安裝手動控制Y—△減壓起動線路和自動控制Y—△減壓起動線路中的任意一個。安裝時注意文明安全操作，接點要牢靠，接觸要良好。

2、安裝完線路，檢查無誤后，接入三相異步電動機，通電試操作。接入點動機前，要用萬用表區分好電動機的三個定子繞組，同時要認真觀察電動機及電器的運轉及動作情況。

五、實訓報告與考核要求

（一）實訓報告

1、畫出手動控制Y—△減壓起動和自動控制Y—△減壓起動的線路，并分析后者的動作原理。

2、自動控制Y—△減壓起動電動機線路是否可以設計成其他形式，試設計一種。

（二）考核要求

1、在規定的時間內完成安裝任務，且試運轉成功，操作方法正確。

2、安裝工藝達到基本要求，線頭長短適當，接點牢靠，接觸良好。

3、文明安全操作，沒有損壞電器及違反安全規程。

實訓六

Z35型搖臂鉆床電路故障排除

一、實訓目的1、掌握Z35型搖臂鉆床的組成：主要由底座、內外立柱、搖臂、主軸箱、主軸和工作臺等部件組成，其最大鉆孔直徑50mm。

2、掌握Z35型搖臂鉆床電氣控制線路工作原理。

3、掌握Z35型搖臂鉆床電氣控制線路常見故障及排除方法。

二、實訓設備和元器件

1、Z35型搖臂鉆床一臺；

2、主要電氣元器件：主軸電動機、搖臂升降電動機、立柱電動機、欠電壓繼電器、交流接觸器、按鈕等。

三、實訓電路控制原理

1、主電路分析

主電路由四臺電動機拖動。

（1）冷卻泵電動機M1；（2）主軸電動機M2；（3）搖臂升降電動機M3；（4）立柱夾緊放松電動機M4。三相電源由電源總開關QS1引入，熔斷器FU1為整個控制線路的總短路保護，熔斷器FU2為搖臂升降電動機M3和立柱放松夾緊電動機M4的短路保護。

2、控制電路分析

合上電源總開關QS1，控制電路的電源經熔斷器FU1、FU2加在控制變壓器TC的初級繞組端，經降壓后輸出110V交流電壓作為控制電源，6.3V交流電壓為機床工作照明電源。

（1）主軸電動機M2的控制；（2）搖臂上升、下降控制；（3）立柱的放松與夾緊控制；（4）冷卻泵電動機M1的控制。

四、實訓操作內容及要求

根據常見故障現象排除故障：

1、搖臂不能上升

故障現象：合上電源開關QS1，啟動SB1、SB3后，搖臂不能上升，按SB4能下降。

故障分析：搖臂不能上升，其原因有兩個方面：一是接觸器KM2主觸點有問題，二是KM2的控制回路有問題。主要看KM2主觸點有否斷路，接觸不良等；SB3壓合接觸是否良好、SQ2常閉觸點接觸是否良好，KM3常閉觸點（035-036）接觸是否良好，KM2線圈有否斷點。

故障檢查：根據以上分析，按下SB1、SB3，看KM2無動作，用“短路法”直接接通SB3按鈕上端與KM2線圈上端的觸點（032-036），KM2能動作，M3能上升。所以故障在（032-036）間有斷點。逐一檢查，發現行程開關SQ2常閉觸點接觸不良。

處理：修復行程開關SQ2常閉觸點或更換，故障排除。

2、主軸電動機M2不能啟動

故障現象：合上電源開關QS1，啟動SB1、SB2后，主軸電動機M2不能啟動運行。

故障分析：主軸電動機M2不能啟動運行，其原因是多方面的，如熔斷器FU1、FU2斷路（此時其他電動機也不能啟動運行），接觸器KM1主觸點閉合不好，熱繼電器FR主通路有斷點及主軸電動機M2本身有問題。具體的故障點則要經過檢查才能判斷。

故障檢查：合上電源開關QS1，按下SB1，接通失壓保護斷電器KA電源，KA閉合接通控制電路電源，然后按下SB2，接通接觸器KM1線圈電源，觀察到接觸器KM1閉合。而主軸電動機M2沒有啟動，但聽到主軸電動機M2發出“嗡、嗡”聲，這是主軸電動機M2斷相發出的電磁噪聲。切斷機床電源，用“斷路法”將主軸電動機M2從控制線路上拆下來。重新啟動機床，接通主軸電動機M2的控制電源，用萬用表交流500V擋測量熱繼電器FR下端的電源電壓，有一相無電壓。再繼續測量熱繼電器FR上端的電源電壓，三相均有380

V電壓，故障為熱繼電器FR主通路斷相。

處理：換上同型號熱繼電器FR，故障排除。

五、實訓報告與考核要求

試分析Z35型搖臂鉆床電氣線路其他常見故障：

1、搖臂不能下降

2、所有電動機都不能啟動

3、電動機M2、M3、M4不能啟動

4、立柱不能夾緊

5、冷卻泵電動機M1不能啟動

實訓圖10

Z35型搖臂鉆床電原理及排故圖

實訓七

M7120型平面磨床電路故障排除

一、實訓目的1、掌握M7120型平面磨床的組成：主要由床身、行程擋塊、砂輪修正器、橫向進給手輪、垂直進給手輪、拖板、磨頭及驅動工作臺手輪等組成。

2、掌握M7120型平面磨床電氣控制線路工作原理。

3、掌握M7120型平面磨床電氣控制線路常見故障及排除方法。

二、實訓設備和元器件

1、M7120型平面磨床一臺；

2、主要電氣元件：液壓泵電動機、砂輪電動機、砂輪升降電動機、橋式整流器、交流接觸器、按鈕、電壓繼電器等。

三、實訓電路控制原理

1、主電路分析

主電路共有四臺電動機。其中M1為液壓泵電動機，用它實現工作臺的往復運動；M2為砂輪電動機，帶動砂輪轉動來完成磨削加工；M3為冷卻泵電動機，供給加工過程中工件的冷卻液；M4為砂輪升降電動機，帶動砂輪上下移動，調整砂輪和工件之間的位置。電路中QS1作為電源的總開關，熔斷器FU1為電路的總短路保護。接觸器KM1控制液壓泵電動機M1電源的通斷，熱繼電器FR1為它的過載保護。接觸器KM2控制砂輪電動機M2、冷卻泵電動機M3電源的通斷；熱繼電器FR2、FR3分別為電動機M2、M3的過載保護。

2、控制電路分析

控制變壓器TC輸出110V交流電壓經整流器VC整流輸出直流電源為電磁吸盤YH的電源，24V交流電壓作為機床照明電源，6V交流電壓作為信號燈電源，110V交流電壓作為控制電路的交流電源。

（1）電磁吸盤充磁退磁系統。

（2）液壓泵電動機M1的控制。

（3）砂輪電動機M2、冷卻泵電動機M3的控制。

（4）砂輪升降電動機M4的控制電路。

四、實訓操作內容及要求

根據常見故障現象排除故障：

1、砂輪電動機M2、油泵電動機M3有時能啟動，有時不能啟動

故障現象：停機一段時間，按下啟動按鈕SB5，砂輪電動機M2、油泵電動機M3能啟動運行，但運行幾分鐘后，突然停止。再按SB5，M2、M3不能啟動運行，且按SB5時，KM2無得電閉合聲，但停機一段時間后，按下啟動按鈕SB5，M2、M3又能啟動運行。

2、電磁吸盤吸力不足

所謂電磁吸盤吸力不足，就是用電工鈍鐵或10號鋼做成試塊，跨放在吸盤的兩極之間，用彈簧秤在垂直方向試拉，拉力應達到6KG/CM2。如果小于這個數字就叫電磁吸盤吸力不足。

五、實訓報告與考核要求

試分析M7120型平面磨床電氣線路其他常見故障：

（1）電動機M1、M2、M3、M4全部不能啟動。

（2）液壓泵電動機M1不能啟動或只有點動。

（3）砂輪電動機M2、冷卻泵電動機M3不能啟動。

（4）M2、M3只能點動。

（5）砂輪不能上升。

（6）整流二極管容易擊穿損壞。

實訓圖11

M7120型平面磨床電原理及排故圖

實訓八

可編程序控制器的認識實驗

一、實訓目的初步了解可編程序控制器構成的控制系統，編程器的使用及編制程序的方法。

二、實訓設備和元器件

1、FXON—60MR基本單元（PC主機）1臺

2、FX—10P—E編程器1臺

3、SAC—PC可編程序控制器教學實驗設備1臺

三、實訓內容和步驟

（一）小車直線行駛正反向自動往返控制

1、連接及通電操作：將PC主機、編程器和PC教學實驗設備連線接好無誤后，方能通電，PC電源（POWER）指示燈亮，基本單元RUN/STOP開關置于“STOP”位置，即PC處于編程狀態。

2、清零操作：PC狀態：STOP。在輸入新程序之前，清除程序存儲器的內容。先按一下編程器的RD/WR

鍵，使編程器處于寫入狀態，編程器熒屏最左側顯示“W”，并通過↑鍵使熒屏上的“→”指向步序號“0”行開始，完成后用上下移動鍵檢查內存中內容，正確應全部“NOP”。具體操作如下：

RD/WR→NOP→A→GO→GO。

3、寫入操作：按實訓圖12的梯形圖寫入PC的用戶程序存儲器。連續按兩次RD/WR鍵，使編程器處于（Write）寫入狀態，即編程器熒屏最左側顯示“W”。從步序號“0”行開始寫入。具體操作如下：

（1、）LD→X→5→GO，OR→X→2→GO，OR→Y→0→GO，ANI→X→0→GO，ANI→X→3→GO，ANI→X→4→GO，ANI→Y→1→GO，OUT→Y→0→GO

（2、）LD→X→6→GO，OR→X→3→GO，OR→Y→1→GO，ANI→X→0→GO，ANI→X→2→GO，ANI→X→1→GO，ANI→Y→0→GO，OUT→Y→1→GO

（3、）END→GO

實訓圖124、程序檢查與修改操作：上述程序輸入PC機中，用↑和↓鍵檢查程序是否有誤，若程序有錯，有一下情況：

（1）語句的錯誤：可以通過RD/WR鍵處于“W”（寫入）狀態，“→”指向出錯的語句行，直接重寫即可。

（2）多余的語句：可以通過INS/DEL鍵處于“D”（刪除）狀態，“→”指向多余的語句行，再按GO鍵一次即刪除多余的一行語句。

（3）缺少的語句：可以通過INS/DEL鍵處于“I”（插入）狀態，“”指向缺少語句的行號，輸入缺少語句，再按GO鍵即可。

5、電路連接：程序檢查無誤后，聯接SAC—PC可編程序控制器教學實驗設備插線，輸入X001~X004對應與SQ1~SQ4（行程開關）相連；X000（總停）、X005（正向啟動）和X006（反向啟動）與SAC—PC上的按鈕相連；輸出Y000、Y001對應與SAC—PC上直線區的“正轉”、“反轉”插口相連。

6、程序運行和驗證操作：接線檢查無誤后，將基本單元RUN/STOP開關置于“RUN”（運行）位置，PC處于運行狀態。按下啟動按鈕，“小車”實現自動往復。

（二）、小車直線行駛正反向自動往返加上計數器控制

在實訓圖12的基礎上，加上計數器控制電路“小車”往返五次自動停在原位（SQ2處），請自己設計相應的梯形圖，并將程序輸入到PC中進行檢驗。[提示：可以參見FXON—60MR參考資料中計數器的程序舉例，程序舉例中的X000→X005（正向啟動和計數器清零）、X001→X002（計數器脈沖輸入）、Y000→Y002（計數輸出）：并將Y002常閉點串入到實訓圖12第一行的Y000線圈，把兩段程序聯結起來。]

預習內容：閱讀本實訓中三菱FXON—60MR使用說明書，了解基本指令及編程器的使用。

四、實訓報告

1、說明SQ1~SQ4各自的作用，當SQ2（或SQ03）受壓常開點未閉合，“小車”行駛情況會如何[在實訓時用小紙片將SQ2（或SQ3）常開點遮蓋或將連線斷開]？

2、請畫出在實訓內容（二）的梯形圖，寫出指令表。

X005

X000

X003

X004

Y001

（Y000)

X002

Y000

X006

X000

X002

X001

Y000

(Y001)

X003

Y001

[END]

實訓圖13

實訓九

智力競賽搶答器設計

一、實訓目的1、掌握PLC外部輸入、輸出電路的設計和連接方法；

2、掌握應用軟件的編程方法；

3、掌握應用符號地址編程的方法。

二、智力競賽搶答器的要求

利用PLC控制系統設計1個4組的智力競賽搶答器。

搶答器的控制要求：

1、在主持人側，設置搶答指示電路和啟動、復位按鈕。選手側各設置1個搶答按鈕。

2、主持人按動啟動按鈕，可以進行一次搶答，黃色發光二極管作允許搶答指示。

3、竟猜者搶答主持人所提的問題時，按動各自的搶答按鈕。

4、收到第1個搶答信號后，主持人側紅色發光二極管作搶答指示，數碼管顯示搶先1組的組別，主持人按下復位按鈕，指示燈和數碼管熄滅。

三、實訓設備和元器件

1、計算機（編程器）1臺

2、實驗裝置

3、實驗板1塊

四、實訓內容及要求

1、設計PLC外部電路；

2、使用通用器件板開關元器件和實驗板連接

PLC外部電路，采用符號地址、應用七段碼指

實訓圖14

搶答器實驗板

令編寫用戶程序；

3、輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；

4、運行用戶程序，觀察程序運行結果。

五、實訓報告

1、指出影響系統響應速度的因素。

2、利用CPU214

PLC制成的搶答器，最多為幾組？試設計最多組時PLC的外部電路。

實訓十

自動送料裝車系統一、實訓目的1、了解工業生產過程中PLC控制方法；

2、學會熟練使用PLC解決生產實際問題。

二、實訓設備和元器件

1、計算機（編程器）1臺；

2、實驗裝置（含S7-200

24點CPU）1臺；

3、自動送料裝車系統實驗模板1塊；

4、連接導線若干。

三、實訓系統的控制要求

初始狀態：綠燈（L1）亮，紅燈（L2）滅，表示允許汽車開進裝料，此時進料閥門（k1），料斗閥門（k2），電動機（M1，M2，M3）皆為OFF狀態。

當汽車到來時，檢測開關S3接通（負載板上未設，可從通用器件板選取），紅色信號燈L2亮，綠色L1滅，傳送帶驅動電動機M3運行；2秒后，電動機M2運行；再經過2秒鐘M1運行，依次順序起動送料系統。

電動機M3運行后，進料閥門K1打開料斗進料，料斗裝滿時，檢測開關S1=1，進料閥門K1關閉（設1料斗物料足夠裝滿1車）；料斗出料閥門K2在M1運行及料滿（S1=1）后，打開放料，物料通過傳送帶的傳送，裝入汽車。

當裝滿汽車后，稱重開關S2動作，料斗出料閥門K2關閉，同時電動機M3斷電停止，2秒后M2停止，再過2秒M1停止，L1亮，L2滅，表示汽車可以開走。

四、實訓內容及要求

1、根據自動送料裝車系統的控制要求，設計PLC外部電路；

2、連接PLC外部（輸入、輸出）電路（配合通用器件板開關元器件），編寫用戶程序；

3、輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；

4、運行用戶程序，觀察程序運行結果。

五、實訓報告

1、在原試驗基礎上，增加每日裝車次數統計功能。

2、結合實驗過程和結果寫出實驗報告。

實訓圖15

自動裝車模擬控制板

實訓十一

多種液體自動混合一、實訓目的1、結合多種液體自動混合系統，應用PLC技術對化工生產過程實施控制；

2、學會熟練使用PLC解決生產實際問題。

二、實訓設備和元器件

1、計算機（編程器）1臺；

2、實驗裝置（含S7-200

24點CPU）1臺；

3、多種液體自動混合實驗模板1塊；

4、連接導線若干。

三、實訓系統的控制要求

1、液體自動混合系統的初始狀態：

在初始狀態，容器為空，電磁閥Y1，Y2，Y3，Y4和攪拌機M以及加熱元件R均為OFF，液面傳感器L1，L2，L3和溫度檢測T均為OFF。

2、液體混合操作過程：

按動啟動按鈕，電磁閥Y1閉合（Y1為ON），開始注入液體A，當液面高度達到L3時（L3為ON）→關閉電磁閥Y1（Y1為OFF），液體A停止注入，同時，開啟電磁閥門Y2（Y2為ON）注入液體B，當液面升至L2時（L2為ON）→關閉電磁閥Y2（Y2為OFF），液體B停止注入，同時，開啟電磁閥Y3（Y3為ON），注入液體C，當液面升至L1時（L1為ON）→關閉電磁閥Y3（Y3為OFF），液體C停止注入，然后開啟攪拌電動機M，攪拌10秒→停止攪拌，加熱（啟動電爐R）→當溫度（檢測器T動作）達到設定值時

→

停止加熱（R為OFF），并放出混合液體（Y4為ON），至液體高度降為L3后，再經5秒延時，液體可以全部放完→停止放出（Y4為OFF）。液體混合過程結束。

按動停止按鈕，液體混合操作停止。

四、實訓內容及要求

1、按液體混合要求，設計PLC外部電路（配合使用通用器件板開關元器件）；

2、連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；

3、輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；

4、運行用戶程序，觀察程序運行結果。

五、實訓報告

1、分析程序運行結果。

2、試編寫出攪拌與加熱同時進行的程序，要求加熱與攪拌條件同時滿足后順序向下

執行，觀測運行結果。

3、簡述液位傳感器L1，L2，L3的工作

原理及實驗時的操作方法。

4、結合實驗過程和結果寫出實驗報告。

實訓圖16

多種液體混合模擬控制板

實訓十二

循環顯示電路設計

一、實訓目的1、熟悉PLC循環程序的編程；

2、了解工業順序控制的基本原理；

3、學會熟練使用PLC解決動態顯示問題。

1.5秒

1.5秒

1.5秒

二、實訓設備和元器件

1.5秒

1、計算機（編程器）1臺；

1.5秒

2、實驗裝置（含S7-200

24點CPU）1臺；

3、循環顯示實驗模板1塊；

4、連接導線若干。

三、實訓系統的控制要求

1.5秒

模板中心的黃燈L1亮

紅燈L2、L3、L4、L5間隔0.5秒依次點亮

綠燈L6、L7、L8、L9間隔0.5秒依次點亮

黃燈L1熄

滅

L2、L3、L4、L5同時熄滅

L6、L7、L8、L9同時熄滅

返回初始步，循環顯示。

四、實訓內容及要求

1、按循環顯示實驗模板的要求，設計PLC外部電路（配合使用通用器件板開關元器件）；

2、連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；

3、輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；

4、運行用戶程序，觀察程序運行結果。

五、實訓報告

1、請重新設計1套循環顯示程序流程，利用本控制模板，顯示出不同的動態結果。

2、結合實驗結果寫出實驗報告。

實訓圖17

循環顯示模擬控制板

實訓十三

水塔水位系統一、實訓目的1、利用PLC構成水塔水位（液位）控制系統；

2、了解自動控制的工作原理及設備在日常生活中的應用。

二、實訓設備和元器件

1、計算機（編程器）1臺；

2、實驗裝置（含S7-200

24點CPU）1臺；

3、水塔水位實驗模板1塊；

4、連接導線若干。

三、實訓系統的控制要求

1、初始狀態：水箱沒有水，液位開關S4斷開（S4為OFF）。

2、控制要求：本裝置上電后，按動啟動按鈕，電動閥Y通電（Y為ON）水箱開始注水，水箱水位達到S4高度后，液位開關S4閉合（S4為ON），水箱水位達到S3高度(水滿)時，液位開關S3閉合（S3為ON）→注水電動閥Y斷電（Y為OFF），水箱停止注水。此后，隨著水塔水泵抽水過程的進行，水箱液面逐漸降低，液位開關S3（S3＝OFF）復位，隨著抽水過程的繼續進行，水箱液面繼續降低，當液面低于開關S4時，液位開關S4復位（S4為OFF）→電動閥Y再次通電（Y為ON）水箱(自動)注水，水位達到S3時再次停止注水。如此循環，使水箱水位保持在S3～S4之間。

當水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于水塔最低允許液面開關S2時（液位開關S2為OFF）→水泵電動機M開始運行，向水塔抽水。當液面達到最高液位開關S1時

→

水塔電機M停止抽水（M為OFF）；循環控制使得水塔水位自動保持在S1～S2之間變化。

四、實訓內容及要求

1、按水塔水位的控制要求，設

計PLC外部電路；

2、連接PLC外部（輸入、輸

出）電路，編寫用戶程序；

3、輸入、編輯、編譯、下載、調試用戶程序；

4、運行用戶程序，觀察程序

運行結果。

五、實訓報告

1、聯系抽水馬桶與水塔水位

系統，比較兩者的工作原理和

控制過程的異同，進一步理解

水位控制系統的工作原理及控

制過程。

2、結合實驗結果寫出實驗報告。

實訓圖18

水塔水位模擬控制板

實訓十四

電梯控制

一、實訓目的1、掌握PLC的基本指令、功能指令的綜合應用。

2、掌握PLC與外圍控制電路的實際接線方法。

3、掌握隨機邏輯程序的設計方法。

二、實訓設備和元器件

1、編程器1臺（PC機）；

2、可編程序控制實驗裝置1臺；

3、四層電梯自動控制演示板1塊；

4、連接導線若干。

三、實訓系統的控制要求

電梯實驗動作要求如下：

1、電梯上行設計要求

①當電梯停于1樓（1F）或2F、3F時，4樓呼叫，則上行到4樓碰行程開關后停止；

②電梯停于1

F或2F，3F呼叫時，則上行，到3F行程開關控制停止；

③電梯停于1F，2F呼叫，則上行，到2F行程開關控制停止；

④電梯停于1F，2F、3F同時呼叫，電梯上行到2F，停5秒，繼續上行到4F停止；

⑤電梯停于1F，3F、4F同時呼叫，電梯上行到3F，停5秒，繼續上行到4F停止；

⑥電梯停于1F，2F、4F同時呼叫，電梯上行到2F，停5

秒，繼續上行到4F停止；

⑦電梯停于1F，2F、3F、4F同時呼叫，電梯上行到2F，停5秒，繼續上行到3F，停5秒，繼續上行到4F停止；

⑧電梯停于2F，3F、4F同時呼叫，電梯上行到3F停5秒，繼續上行到4停止。

2、電梯下行設計要求

①電梯停于4F或3F或2F，1F呼叫，電梯下行到1F停止；

②電梯停于4F或3F，2F呼叫，電梯下行到2F停止；

③電梯停于4F，3F呼叫，電梯下行到3F停止；

④電梯停于4F，3F、2F同時呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續下行到2F停止；

⑤電梯停于4F，3F、2F同時呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續下行到1F停止；

⑥電梯停于4F，2F、1F同時呼叫，電梯下行到2F，停5

秒，繼續下行到1F停止；

⑦電梯停于4F，3F、2F1F同時呼叫，電梯下行到3F，停5秒，繼續下午到2F，停5秒，繼續下行到1F停止；

3、各樓層運行時間應在15秒以內，否則認為有故障；

4、電梯停于某一層，數碼管應顯示該層的樓層數；

5、電梯上、下行時，相應的標志燈亮。

四、實訓內容及要求

輸入、輸出I/O地址分配參考：

一層：SQ1(I0.0)

二層：SQ2(I0.1)

三層：SQ3(I0.2)

四層：SQ4(I0.3)

一層：SB8(I0.7)

二層：SB6(I0.5)

三層：SB4(I0.6)

四層：SB2(I0.4)

一層：SB7(I1.3)

二層：SB5(I1.2)

三層：SB3(I1.1)

四層：SB1(I1.0)

實訓圖19

電梯輸入地址分配參考

PLC進入RUN狀態，電梯系統啟動工作；PLC輸出QO.0/Q0.1

用于上行/下行指示和提升電機（M）正/反轉控制。Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5.分別顯示電梯所在的層位置1～4。輸入地址分配如圖1.23所示。

五、實訓報告

1、按照題目給出的條件要求，最少需要多少點的PLC？

2、分析實驗結果及本實驗要求存在的主要問題。

3、根據實驗結果寫出實驗報告。

實訓圖20

電梯模擬控制板

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