《机电传动控制》实验指导书(1,4必做;2,3,5,6选作2个)

《机电传动控制》实验指导书

(适用专业：机械设计制造及其自动化)

机电液控制教学团队.吴何畏编

湖北文理学院机械与汽车工程学院

机械与汽车工程学院 《机电传动控制》实验指导书

实验一 机床典型电气控制线路设计及运行

一、实验目的

1、认识交流异步电动机；

2、了解常用机床电气控制线路构成；

3、了解常用控制电器在电机控制中所起的作用。

二、实验器材

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

三、实验内容步骤

1、观察常用低压电器元件的接线方法和使用方法；

2、确定连线正确无误后，操作MQ 8260A曲轴磨床电气原理展示柜，观察电动机的启动和制动过程；观察接触器动作情况；观察电动机的停止过程；观察中间继电器和时间继电器动作过程；

3、对CA6132普通车床电气原理展示柜和电气控制柜分别进行操作，观察理论电路和实

用电路之间的差异性；观察电动机的启动和制动过程；观察接触器动作情况；观察电动机的停止过程；观察中间继电器和时间继电器动作过程；

4、操作双电机互锁控制的电气控制柜，观察两台电动机在运转切换过程中的规律和现象。

5、操作序号5-9的各种机床电气控制实训装置，分析各个电路的动作过程。

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名 称

CA6132普通车床电气原理展示柜(自制) MQ 8260A曲轴磨床电气原理展示柜(自制) 双电机互锁控制电气控制柜(自制) CA6132普通车床电气控制柜(自制) C650-2普通车床电气控制实训装置 M7130K平面磨床电气控制实训装置 KH-T68W卧式镗床电气控制实训装置 KH-X62W万能铣床电气控制实训装置 KH-Z3040B摇臂钻床电气控制实训装置 三相异步电动机(拆装)

数 量1 1 1 1 1 1 1 1 1

备注 直流24V供电 直流24V供电 交流380V供电 交流380V供电 交流380V供电 交流380V供电 交流380V供电 交流380V供电 交流380V供电

3 机械与汽车工程学院 《机电传动控制》实验指导书

四、实验说明及重要告知：

1、由于采用380V工业用电操作，操作人员务必注意人身安全； 2、操作人员将连线检查完毕后，必须请实验指导老师复查一遍； 3、出现任何异常状况，立刻切断总电源（使用急停按钮）。

五、思考题

1、交流接触器动作太频繁时为什么会过热？

2、电动机中的短路保护、长期过载（热）保护和过电流保护有什么区别？

3、为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相反？为什么？

4、在电动机由于过载而停车以后，若立刻按启动按纽则不能开车，这可能是什么原因？

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实验二 继电-接触器线路的设计与调试

一、实验目的

1、设计一个继电器-接触器控制线路，绘制该线路的电气原理图，掌握继电-接触器控制线路的一般性设计方法；

2、连接线路，掌握常用低压元器件的使用和操作方法，掌握电气原理图和电气安装接线图的转换方法；

3、调试线路，培养诊断电路故障、排除电路故障的能力。

二、实验设备

继电-接触器开放性实验装置（自制、24V安全电压） 1套

二、实验电路

本次实验由同学们自行设计线路，在实验设备上完成安装与调试工作，也可参考如下图两个典型控制线路完成实验。 KM1KM1

KM3KM2KM2KM1KT1KT1KM3KM1KM2KM1KM2KT1KM3图2-1 正反转控制线路 图2-2 Y-Δ降压启动控制线路

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三、实验器材

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

四、实验内容步骤

1、按照电气原理图连接器材；

2、对照电气原理图，检查连线是否正确； 3、检查完毕后，必须请实验指导老师复查； 4、给电路通电，观察接触器动作情况。

5、完成此实验后，可以在指导老师的允许下，添加更多的接触器、按纽、时间继电器，进行继电-接触器的电气控制开放性和创新性实验；但要求先绘制出电器原理图。

五、思考题

1、分析电路设计中存在的问题和缺陷；

名称 电源变压器 电源总开关 插朴

型号

数量

备注

BKC-100W 1 输入AC 220V；输出DC 24VDZ-20A 1 LO3（三联动） AC 6/16

20

单芯铜导线 2.5平方 灯泡 熔断器 复合按钮 带灯复合按钮 接触器 中间继电器

40 L-01 4 工作电压 DC 24V RL1-10A 5

LA19-11J 5 工作电压 DC24V LAD19 5 工作电压 DC24V CJ10-1OA 4 线圈电压 DC24V JZ7-10A 1 线圈电压 DC24V

1 蘑菇头

得电延时型 得电延时型

热继电器 NR2（JR28）-10A总停按钮 组合开关 时间继电器 时间继电器

1 HZ10-10 1 JZ7-2A 1 JZ7-4A 1 第 4 页

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实验三 工作台自动往返循环控制线路

一、实验目的

1、通过对工作台自动往返循环控制线路的实际安装接线、掌握由电气原理图变换成安装接线图的方法、掌握行程控制中行程开关的作用、以及在机床电路中的应用。 2、通过实验进一步加深自动往返循环控制在机床电路中的应用场合。 二、实验设备

序 号

型 号

名 称

数 量 1台

工厂电气控制（电力拖动）实验装置 1 THDK-1 三相鼠笼异步电动机(△/220V) 1件 2 DJ24 继电接触控制（一） 3 D61-2 继电接触控制（二） 4 D62-2 三、实验方法

1、图3-1为示意图，3-2为控制线路图。当工作台的档块停在行程开关ST1和ST2之间任何位置时，可以按下任一启动按钮SB1或SB2使之运行。例如按下SB1，电动机正转带动工作台左进，当工作台到达终点时档块压下终点行程开关ST1，使其常闭触点ST1-1断开，接触器KM1因线圈断电而释放，电机停转；同时行程开关ST1的常开触电ST1-2闭合，使接触器KM2通电吸合且自锁，电动机反转，拖动工作台向右移动；同时ST1复位，为下次正转作准备，当电机反转拖动工作台向右移动到一定位置时，档块2碰到行程开关ST2，使ST2-1断开，KM2断电释放，电动机停电释放，电动机停转；同时常开触点ST2-2闭合，使KM1通电并自锁，电动机又开始正转，如此反复循环，使工作台在预定行程内自动反复运动。

2、按图3-2接线。图中SB1、SB2、SB3、FR1、KM1、KM2选用D61-2挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1、ST1、ST2、ST3、ST4选用D62-2挂件，电机选用DJ24（△/220V）。经指导老师检查无误后通电操作：

床身ST3挡铁１挡铁２1件 1件

ST1ST4图3-1 工作台自动往返循环流程图 第 5 页

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FU1L1220VL2L3Q1FU2

FU3FU4ST2-2KM1KM2ST1-2KM1KM2ST1-1ST3ST2-1ST4KM2FR1ABCKM1 M3~图3-2 工作台自动往返循环控制线路

(1) 合上开关Q1，接通220V三相交流电源。 (2) 按SB1按钮，使电动机正转约十秒钟。

(3) 用手按ST1（摸拟工作台左进到终点，档块压下行程开关ST1），观察电动机应停止正转并变为反转。

(4) 反转约半分钟，用手压ST2（模拟工作台右进到终点，档块压下行程开关ST2），观察电动机应停止反转并变为正转。

(5) 正转十秒钟后按下ST3和反转十秒钟后按下ST4，观察电机运转情况。(6) 重复上述步骤，线路应能正常工作。 四、思考题

1、行程开关主要用于什么场合，它是运用什么来达到行程控制，行程开关一般安装在什么地方？

2、图中ST3、ST4在行程控制中起什么作用？ 3、列举几种限位保护的机床控制实例。

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实验四 运料车的PLC控制

一、实验目的

1、了解和认识现代直线运动控制系统的组成； 2、学习子程序在编程中的应用；

3、掌握可编程控制器在实际小车综合运行控制系统中的应用。 二、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6

名 称 PLC实验台 小车运动模型 可编程控制器

导线

SC-09通讯电缆

计算机

型号与规格 THPFSL-2 THPFXC-1A 数字量10入/8出

3号

数量 1 1 1 若干 1 1

备注

三、控制要求

1、系统启动，小车复位运行至位置4处；

2、当选择“手动运行”时，系统调用“手动子程序”，小车按手动方式运行； 3、当选择“自动运行”时，系统调用“自动子程序”，小车按自动方式运行； 4、位置显示单元实时显示当前小车所处位置。 四、程序流程图

图一 主程序流程图 图二 自动子程序流程图

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图三 手动子程序流程图

五、外部接线图

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PLC地址面板端子 功能说明 X0 1 “１”号键值信号输出 X1 2 “２”号键值信号输出 X2 3 “３”号键值信号输出 X3 4 “４”号键值信号输出 X4 A（传感器信号） 左侧电感式传感器信号输出 X5 B（传感器信号） 电容式传感器信号输出 X6 C（传感器信号） 光电式传感器信号输出 X7 D（传感器信号） 右侧电感式传感器信号输出 X10 手/自动 手动／自动模式选择开关 X11 启动/停止 启动/停止选择开关 Y0 A（位置显示） 数码显示控制端子A Y1 B（位置显示） 数码显示控制端子B Y2 C（位置显示） 数码显示控制端子C Y3 电机正转 电机电源端附加正向电压 Y4 电机反转 电机电源端附加反向电压 Y5 快速 电机电源端附加＋24V电压 Y6 慢速 电机电源端附加＋12V电压 Y7 报警 系统报警信号输出

接线的重要说明：

1、PLC输入端的COM公共端，连接至模型电源输入“COM”端；

2、PLC输出端COM0、COM1、COM2等公共端，连接至模型电源输入“COM”端； 3、直流24V电源正端，连接至模型电源输入“+24V”端； 4、直流24V电源地端，连接至模型电源输入“COM”端。 六、实验步骤

1、按照端口分配表及接线图连接PLC与小车运动实物模型；

2、将“启动／停止”拨至“ON”状态，将“手动/自动”开关首先拨至“自动”状态，观察小车运行状态，记录小车运行规律；

3、将“手动/自动”开关首先拨至“自动”状态，点击“1、2、3、4”键值输出按钮，观察小车运动状态及系统报警状态；

4、尝试编译新的控制程序，实现与示例程序不同的控制效果。 七、注意事项

实验期间，模型应保持整洁，不可随意放置杂物，特别是导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。

实验完毕，应及时断开电源输入，并及时清理实验板，整理好连接导线并放至规定的位置。

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实验五 三相异步电机带延时正反转控制（选做）

一、实验目的

了解用PLC控制代替传统接线控制的方法，编制程序通过延时来控制电机的正反转。 二、实验设备

序号

7 8 9

名 称 型号与规格 THPFSL-2 B20-1 WDJ26 3号

数量 1 1 1 若干 1 1

备注

PLC实验台 挂箱

三相鼠笼异步电机

10 导线

11 SC-09通讯电缆 12 计算机

三、实验说明

启动：按启动按钮SB1，X0的动合触点闭合，Y3的线圈得电，Y0的线圈也同时得电，此时电机正转，延时3S后，Y0的线圈失电，Y1的线圈得电，此时电机反转；按启动按钮SB2，X1的动合触点闭合，Y3的线圈得电，Y1的线圈也同时得电，此时电机反转，延时4S，Y1的线圈失电，Y0的线圈得电，此时电机正转；按停止按钮SB3电机停止运转。 四、实验面板图

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五、实验内容及步骤

1、输入输出接线

输 入

SB1 X0

SB2 X1

SB3 X2

输 出

KM1 Y0

KM2 Y1

KM4 Y3

所有的COM端均短接，24V+接V+。

注：电机接线端子与实训面板接线端子相对应（例如：电机A→面板A） 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实训现象。 六、梯形图参考程序

七、思考题

1、该程序的设计要点是什么？ 2、时间继电器在程序中起什么作用？

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实验六 三相异步电机Y/△换接起动控制（选做）

一、实验目的

了解用PLC控制代替传统接线控制的方法，编制程序控制电机的降压启动。 二、实验设备

序号

1 2 3 4 5 6

名 称 型号与规格 THPFSL-2 B20-1 WDJ26 3号

数量 1 1 1 若干 1 1

备注 三菱 自备

实训装置 实训挂箱 三相鼠笼异步电机 实训导线 SC-09通讯电缆 计算机

三、实验说明

启动：按启动按钮SB1，X0的动合触点闭合，M20线圈得电，M20的动合触点闭合，同时Y0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，1S后Y3线圈得电，即接触器KM4的线圈得电，电动机作星形连接启动；6S后Y3的线圈失电，同时Y2线圈得电，电动机转为三角形运行方式，按下停止按钮SB3电机停止运行。 四、实验面板图

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五、实训内容及步骤

1、输入输出接线

输 入

SB1 X0

SB3 X2

输 出

KM1 Y0

KM3 Y2

KM4 Y3

所有的COM端均短接，24V+接V+。

注：电机接线端子与实训面板接线端子相对应（例如：电机A→面板A） 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实训现象。 六、梯形图参考程序

七、思考题

1、该程序的设计要点是什么？ 2、时间继电器在程序中起什么作用？

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