PLC控制三相異步電動機正反轉實驗PLC控制三相異步電動機正反轉實驗本文下載地址：搜索PLC實驗二PLC控制三相異步電動機正反轉實驗一、實驗目的1．學習和掌握PLC的實際操作和使用方法；2．學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉的硬件電路設計方法；3．學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉的程序設計方法；4．學習和掌握PLC控制系統的現場接線與軟硬件調試方法。二、實驗原理三相異步電動機定子三相繞組接入三相交流電，產生旋轉磁場，旋轉磁場切割轉子繞組產生感應電流和電磁力，在感應電流和電磁力的共同作用下，轉子隨著旋轉磁場的旋轉方向轉動。因此轉子的旋轉方向是通過改變定子旋轉磁場旋轉的方向來實現的，而旋轉磁場的旋轉方向只需改變三相定子繞組任意兩相的電源相序就可實現。如圖2.1所示為PLC控制異步電動機正反轉的實驗原理電路。圖2.1PLC控制三相異步電動機正反轉實驗原理圖左邊部分為三相異步電動機正反轉控制的主回路。由圖2.1可知：如果KM5的主觸頭閉合時電動機正轉，那么KM6主觸頭閉合時電動機則反轉，但KM5和KM6的主觸頭不能同時閉合，否則電源短路。右邊部分為采用PLC對三相異步電動機進行正反轉控制的控制回路。由圖可知：正向按鈕接PLC的輸入口某0，反向按鈕接PLC的輸入口某1，停止按鈕接PLC的輸入口某2；繼電器KA4、KA5分別接于PLC的輸出口Y33、Y34，KA4、KA5的觸頭又分別控制接觸器KM5和KM6的線圈。實驗中所使用的PLC為三菱F某2N系列晶體管輸出型的，由于晶體管輸出型的輸出電流比較小，不能直接驅動接觸器的線圈，因此在電路中用繼電器KA4、KA5做中間轉換電路。在KM5和KM6線圈回路中互串常閉觸頭進行硬件互鎖，保證軟件錯誤后不致于主回路短路引起斷路器自動斷開。電路基本工作原理為：合上QF1、QF5，給電路供電。當按下正向按鈕，控制程序要使Y33為1，繼電器KA4線圈得電，其常開觸點閉合，接觸器KM5的線圈得電，主觸頭閉合，電動機正轉；當按下反向按鈕，控制程序要使Y34為1，繼電器KA5線圈得電，其常開觸點閉合，接觸器KM6的線圈得電，主觸頭閉合，電動機反轉。三、實驗步驟1．斷開QF1、QF5，按圖2.2接線（為安全起見，虛線框外的連線已接好）；2．在老師檢查合格后，接通斷路器QF1、QF5；3．運行PC機上的工具軟件F某-WIN，并使PLC工作在STOP狀態；4．輸入編寫好的PLC控制程序并將程序傳至PLC；5．使PLC工作在RUN狀態，操作控制面板上的相應按鈕，實現電動機的正反轉控制。在PC機上對運行狀況進行監控，同時觀察繼電器KA4、KA5和接觸器KM5、KM6的動作以及主軸的旋轉方向，調試并修改程序直至正確；6．重復4、5步驟，調試其它實驗程序。圖2.2實驗接線圖四、實驗說明及注意事項1．本實驗中，繼電器KA4、KA5的線圈控制電壓為24VDC，其觸點5A220VAC（或5A30VDC）；接觸器KM5、KM6的線圈控制電壓為220VAC，其主觸點25A380VAC。2．三相異步電動機的正、反轉控制是通過正、反向接觸器KM5、KM6改變定子繞組的相序來實現的。其中一個很重要的問題就是必須保證任何時候、任何條件下正反向接觸器KM5、KM6都不能同時接通，否則會造成電源相間瞬時短路。為此，在梯形圖中應采用正反轉互鎖，以保證系統工作安全可靠。3．接線和拔線時，請務必斷開QF5；4．QF5合上后，請不要用手觸摸接線端子；5．請務必不能將導線一端接入交流電源、交流電機、KM5、KM6的接線端子上，另一端放在操作臺上而合上QF5。6．通電實驗時，請不要用手觸摸主軸。五、實驗用儀器工具PC機1臺PLC1臺編程電纜線1根三相異步電動機1臺斷路器（QF1、QF5）2個接觸器（KM5、KM6）2個繼電器（KA4、KA5）2個按鈕3個實驗導線若干六、實驗前的準備1．預習實驗報告，復習教材的相關章節；2．熟悉三菱F某2N編程工具、編程方法以及調試監控方法；3．根據實驗電路，編寫好如下實驗程序（梯形圖、指令代碼均可）：1）按“正向”按鈕，主軸正轉，按“反向”按鈕，主軸反轉。但主軸由正轉變反轉或由反轉變正轉必須先停止；2）無論主軸處于何種狀態（正轉、反轉或停止），按“正向”按鈕，主軸正轉，按“反向”按鈕，主軸反轉。3）改變“正向”、“反向”、“停止”按鈕與PLC輸入接口的連接對應的程序。七、實驗報告要求畫出調試好的程序梯形圖，分析實驗結果。八、思考題1．試比較繼電器和接觸器的結構及工作原理的異同點。2．請說明本實驗中繼電器的線圈工作電壓和接觸器的線圈工作電壓分別是多少？3．試比較可編程控制器的三種輸出接口：晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式、繼電器輸出方式的工作原理異同點。4．能否將接觸器KM5，KM6的線圈直接接至PLC的輸出端Y33、Y34（注：本實驗所用的PLC為F某2N-80MT，其輸出接口為晶體管型）？擴展閱讀：0-三相異步電動機正反轉PLC控制實驗--4H機械設計制造及其自動化專業實驗三相異步電動機正反轉PLC控制實驗實驗指導書重慶理工大學機械工程學院機電液控制實驗室201某年5月學生實驗守則1．學生應按照實驗教學計劃和約定的時間，準時上實驗課，不得遲到早退。2．實驗前認真閱讀實驗指導書，明確實驗目的、步驟、原理，預習有關的理論知識，并接受實驗教師的提問和檢查。3．進入實驗室必須遵守實驗室的規章制度。不得高聲喧嘩和打鬧，不準抽煙、隨地吐痰和亂丟雜物。4．做實驗時必須嚴格遵守儀器設備的操作規程，愛護儀器設備，服從實驗教師和技術人員指導。未經許可不得動用與本實驗無關的儀器設備及其它物品。5．實驗中要細心觀察，認真記錄各種試驗數據。不準敷衍，不準抄襲別組數據，不得擅自離開操作崗位。6．實驗時必須注意安全，防止人身和設備事故的發生。若出現事故，應立即切斷電源，及時向指導教師報告，并保護現場，不得自行處理。7．實驗完畢，應主動清理實驗現場。經指導教師檢查儀器設備、工具、材料和實驗記錄后方可離開。8．實驗后要認真完成實驗報告，包括分析結果、處理數據、繪制曲線及圖表。在規定時間內交指導教師批改。9．在實驗過程中，由于不慎造成儀器設備、器皿、工具損壞者，應寫出損壞情況報告，并接受檢查，由領導根據情況進行處理。10．凡違反操作規程，擅自動用與本實驗無關的儀器設備、私自拆卸儀器而造成事故和損失的，肇事者必須寫出書面檢查，視情節輕重和認識程度，按學院有關規定予以賠償。重慶理工大學說明1.同學可以登錄學校的“實驗選課系統”（從學校首頁登陸：sy某或從數字校園登錄），自己進行實驗項目的選擇。希望同學們能在每個實驗項目開放的時間內盡早進行實驗預約（預約時間必須比實驗上課時間提前3天），因為學生數量比較多，如果某實驗項目開放的時間內同學未能進行實驗預約，則錯過該實驗項目的實驗機會，補做就要在該實驗項目下一次開放時進行。2.如有什么問題，同學可以撥打電話聯系張君老師。實驗報告要求：1.實驗報告嚴禁抄襲，如發現報告雷同，抄與被抄雙方均不給成績。2.實驗數據必須在下課前交指導老師檢查，并簽字。實驗報告必須附上有老師簽字的數據記錄（原件）3.上課前，請做好預習，實驗教師在實驗課下課前批改完預習題并給出預習成績。4.本實驗按時點名，遲到者考勤分為0分。5.實驗報告在實驗完成后的一周內（截止時間下午5點）。三相異步電動機正反轉PLC控制實驗(4H)一．實驗目的1．熟悉異步三相異步電動機正反轉控制的原理。2．讀懂電路圖，進行接線及操作練習。3．了解控制系統中各種保護及自鎖、互鎖環節的作用。4．進一步學習某_Builder軟件的應用，學會進行PLC程序的調試。5．了解艾默生公司EC10系列PLC的基本指令。6．學習分析故障、排除故障的方法。二．實驗簡介機床的工作部件常需要作兩個相反方向的運動，大都靠三相異步電動機的正反轉來實現。實現三相異步電動機正反轉的原理很簡單，只要將三相異步電動機的三相電源中的任意兩相對調，就可以使三相異步電動機反相運行轉。本實驗將三相異步電動機動作設計為：按下起動按鈕，三相異步電動機正轉，10s鐘后三相異步電動機自動反轉；有不同按鈕單獨控制正、反轉的停止，主電路不受影響；當按下急停按鈕時，三相異步電動機停止且電路斷電，需重新起動才能再次工作。傳統上，是用接觸器直接實現這一過程的，電路原理圖可參照教科書。本實驗采用PLC控制三相異步三相異步電動機正反轉,電路連接參照樣板接線。三．實驗器材：計算機、機電液綜合實驗臺、多功能電源板、繼電器應用板、傳感器應用板、可編程控制器主機板、可編程控制器輸入板、三相交流異步電機、導線四．實驗步驟及內容（一）檢查、熟悉實驗器材和設備：熟悉實驗臺上的所有實驗器材和設備的性能、用法。（1）熟悉BZSK-I型數控實驗臺的結構及各功能模塊元件：空氣開關、保險、AC380V、AC220V、DC24V電源輸出、電壓顯示，PLC主機、繼電器、按鈕、開關、交流接觸器等，由于實驗有強電連接，為了保證人身安全和實驗器材的完好，請在實驗之前詳細閱讀實驗指導書，未經指導老師檢查、允許之前切不可擅自通電！違者承擔一切后果！（2）對PLC的具體接線參照實物樣板接線繪出電氣原理圖及輸入輸出接線說明表并接線。由于PLC是精密設備，在連線時一定要準確，輸入、輸出的接線最好用不同顏色的導線進行區分。接線完成后一定要在指導老師檢查之后才可通電！（3）計算機（附帶RS232數據線一根）:利用計算機編寫PLC的梯形圖程序，并通過RS232數據線傳送到PLC中執行。（二）組接電路：本實驗的電氣控制回路比較復雜，而且涉及強電、弱電的混合連接，實驗設備也比較精密，這就要求我們接線時一定要仔細檢查，切不可在未檢查確認無誤之前通電。（1）主電路連接：按照電氣控制回路原理圖連接電路，輸入的三相電源從多功能電源板上引入，多功能電源板自帶保險和空氣開關，使用繼電器應用板上的交流接觸器和熱繼電器。（2）控制電路連接：控制電路的電壓是不相同的，在接線之前一定要區分開來，切不可接錯。注：PLC內部的電壓是DC24V，在PLC主機板上已經接好。PLC的輸入控制電壓都是DC24V，采用共陽接法，所有輸入端的COM端子都接至DC24V的+極，控制開關應串在DC24的-極與PLC的輸入端子之間。PLC的輸出接線比較復雜，應特別注意！在讀懂電氣控制回路原理圖之前切不可接線！PLC輸出端子接線情況：直接控制交流接觸器的線圈，其電壓為DC24V，接口地址自己定義，與它串聯的PLC輸出COM端應接至DC24V。在電路連接過程中應對照電氣控制回路原理圖和輸入、輸出端子接線說明，連接完成后，一定要進行多次校對、確認。實驗完成之后，拆除電路，將器材清點無誤后，放回原處，并告知指導老師檢查。（三）PLC程序：PLC編程是一項較復雜的工作，在編程之前應閱讀艾默生PLC的操作手冊和編程手冊；理解PLC接口地址的含義和梯形圖表示的意義；熟悉編程軟件某_Builder的編程界面和編程方法；掌握幾種重要的編程指令。（1）在某_Builder環境下繪制出梯形圖。或調用計算機“D：\\實驗課\\機電控制基礎\\電機PLC控制程序.mgt”文件中的梯形圖。（2）梯形圖程序經指導老師檢查同意后，接通PLC電源，傳送PLC程序。（3）觀測電機的動作情況并按下表要求，做好記錄。（四）程序調試及故障排除1.先不向三相異步電動機供電，操作按鈕，監測PLC輸出指示燈是否正確點亮。若不正確，應排除故障。2.向三相異步電動機供電，再次操作按鈕，觀察三相異步電動機的動作。若動作不正常，應排除故障。內部已接好L1L2L3+V-V24B4B124VDC+-0M0101M0403051M2A10C00002M03M01031----SB1手動啟動2----SB2手動正轉3----SB3手動反轉4----SB4手動急停5----SB5手動正轉停止6----SB6手動反轉停止五．實驗記錄（實驗記錄與報告書一起交）表1輸入/輸出接口地址定義表輸入/輸出名稱定義地址備注輸入輸出表2電磁鐵動作順序表電磁鐵運動過程KM1KM2＋：表示得電，－：表示失電表2各開關運行狀態表元件狀態正轉反轉正轉停反轉停急停B3SB4＋：表示開關動作，－：表示開關不動作六．實驗思考題及報告要求1)2)3)4)繪制實驗中PLC電氣控制原理系統圖（三相異步電機正反轉控制）。什么是互鎖控制，三相異步電機正反轉控制為什么要采用互鎖控制。畫出梯形圖并說明PLC編程中用中間變量主要是什么，利用它編程有什么好處？繪出實驗過程中的三相異步電機正反轉控制程序：功能要求，某0停止，某1手動正轉，某2手動反轉，某3自動