数控机床维修实训报告.doc

2 20 01 15 5 2 20 01 16 6学学年第二学期年第二学期 20142014 级级 课程设计课程设计 实训实训 实习报告实习报告 课程名称课程名称 机床电气实训 专业班级专业班级 数控技术专业 31431 班 学生姓名学生姓名 赵星光 韩兆祥 张颢译 马成龙 尹金荣 赵致醇 指导教师指导教师 柳虹亮 起止日期起止日期 2016 年 6 月 13 日至 7 月 8 日 应用技术学院 CCUTSOFT 目目 录录 团队构成及分工团队构成及分工 4 项目进度计划项目进度计划 5 实训安排实训安排 6 一 实训内容 6 二 实训进行方式 7 三 实训进行 8 四 器件设计图纸 9 五 项目功能设计 12 一 功能设计 交通信号灯控制系统的设计 12 设计目的 12 设计设备 12 设计必备知识 12 设计步骤 12 二 功能设计 通风机运行状态的监视 17 设计目的 17 设计设备 17 设计必备知识 17 设计步骤 17 三 功能设计 异步电机的工作原理 电路设计 运行状态控制 22 设计目的 22 设计设备 22 设计必备知识 22 设计内容 24 设计步骤 24 四 功能设计 电机的行程控制和时间控制 电机的自锁和互锁的控制 25 设计目的 25 设计设备 25 设计必备知识 25 设计内容 28 设计步骤 28 五 功能设计 按钮自锁和互锁的正反转控制 29 设计目的 29 设计设备 29 设计必备知识 29 设计内容 29 设计步骤 31 六 功能设计 PLC 设计电机的启保停 长定时 断电保持 单按扭的起停控制 32 设计目的 32 设计设备 32 设计必备知识 32 设计内容 34 设计步骤 35 七 功能设计 CP1E 控制器的数据通信 CX ONE 编程软件使用 36 设计目的 36 设计设备 36 设计必备知识 36 设计内容 37 设计步骤 37 六 项目实施图表 42 七 项目中的梯形图与语句表 46 实训总结实训总结 48 团队构成及分工团队构成及分工 职能职能成员成员任务分工任务分工成绩成绩 组长组长赵星光赵星光方案制定方案制定 赵致醇赵致醇识图 连线识图 连线 韩兆祥韩兆祥联机调试联机调试 马成龙马成龙程序编写程序编写 尹金荣尹金荣文档管理文档管理 组员组员 张颢译张颢译程序编写程序编写 参考评分标准参考评分标准 编号评分标 准满分得分 1绘图 准确性 规范 性 识图准确性2 0 1 1器件连线 准确无遗漏 供电 关系 正1 5 1 2电气柜内线路与器件布置均匀 合理10 1 3器件安装正确 10 2独立完成 程序报告编写 工作 无拷贝他人成果现象2 5 3按时完成 各项实训 任 务5 4独立完成 图纸 实训报告的打印任 务5 5遵守纪律无缺勤 服从安排1 0 百分制 总 分 90 100 分为优秀 80 89 分为良好 70 79 为中等 60 69 为及格 0 59 分为不及格 五级记分制 指导教师签字 指导教师签字 年年 月月 日日 项目进度计划项目进度计划 序号序号任务名称任务名称开始时间开始时间完成时间完成时间持续时间持续时间 1 1 实训动员 讲解实训内容 要求及 安全注意事项 并进行实训分组 6 136 131 天 2 2 对基本低压电器件的认识 掌握原 理及使用方法 实现简单元器件 连接的电路设计 6 146 15 2 天 3 3 实现综合电路图的设计 按要求组 装电控柜 实现综合器件连接 6 166 17 2 天 4 4 PLC 的基本硬件组成及工作方式 了解 PLC 的外部接线 输入 输出 6 206 22 3 天 5 5 实现与 CP1E 控制器的数据通信设 置 及对 CX ONE 编程软件使用 程序的上传 下载 6 236 24 2 天 6 6 PLC 的典型控制程序 启 保 停 长定时 断电保持 单按扭的起停 控制 6 276 27 1 天 7 7 异步电机的工作原理及电路设计 通过 PLC 与接触器实现电机的运行 状态控制 6 286 29 2 天 8 8 对电机进行行程控制和时间控制 实现电机的自锁和互锁的控制 6 307 1 2 天 9 9 PLC 控制系统的设计方法之时序法 交通灯的设计 7 47 5 2 天 1010 PLC 控制系统的设计法之逻辑法 通风机的运行状态监测 7 67 6 1 天 1111 PLC 控制系统的设计法之经验设计 法 送料小车的自动控制系统 7 77 7 1 天 1212 实训总结 完成实训报告 组内 组外互评 答辩 7 87 8 1 天 实训安排实训安排 一 实训内容 本次实训主要包括 机床电器控制 课程部分实验 电气控制柜的设计 安装与调试 过程控制以及 PLC 控制系统的设计 软件编程等四部分内容 整个实训分指导教师讲解和同学们实践动手操作两个过程 指导教师讲解内容包括 1 讲解实训内容 要求 时间安排 安全注意事项及考核方法 2 结合本指导书讲解电机控制系统实验装置的基本结构 工作原理 布置实验内容及要求 3 布置电气控制系统的设计题目及具体要求 4 结合实物 介绍接触器 继电器 行程开关等常见低压电器的结构 工作原理 电气参数和安装维护方法 5 介绍电气控制线路设计应遵循的原则 电气原理图 接线图及位置 图的绘制方法 6 介绍系统安装 配线和调试的基本技巧 讲解一些常见故障的处理 方法 7 结合本指导书讲解过程控制系统实验装置的基本结构 各单元的功 能 8 布置过程控制系统的设计题目及具体要求 9 介绍 PLC 系统设计的方法 步骤 注意事项 以及调试过程 10 结合实验装置讲解 PLC 编程工具的使用以及注意事项 11 除了指导教师讲授以上的内容外 其它时间由学生自己按要求实习 操作 指导教师进行有针对性的辅导 随时解答学生们的疑问 及时处理实 习中遇到的问题 二 实训进行方式 为了提高效率 讲求实效 取得预期的收获 本次生产实训建议按以下 方式进行 1 实训前预习 预习是实训前的重要准备工作 是保证实训顺利进行的必要步骤 也是 培养学生独立工作能力 提高实训质量与效率的重要环节 要求做到 2 实训前应复习相关课程的内容 熟悉有关理论知识 认真阅读实训指导书 了解本次实训的内容 方法 要求和系统工作原 理 明确实训过程中应注意的问题 有些内容可到实训教室对照实物预习 如熟悉所用仪器设备 抄录有关电器产品的铭牌数据 产品的使用说明书 等 有条件的同学也可上网了解相关内容 3 按照实训指导书熟悉有关实验线路 明确接线方式 拟出实训步骤 列出实训时需记录的各项数据表格等 4 实训预习期间进行学生分组 每组 4 6 人 安排组长 1 人 明确组 内合理分工 预习需人人进行 由组长负责检查 实训前每组应就有关实习 内容进行讨论 做到心中有数 三 实训进行 整个实训过程中必须严肃认真 集中精力按时完成工作 1 预习检查 严格把关 实训开始前应由指导教师检查预习质量 包括对本次实习的理解 认识 及预习报告 当确认已做好了实训前的准备工作方可开始实训 对于因没 有预习而对本次实习的目的 内容 方法 要求了解很差的同学 应拒绝其 参加实训 2 分工配合 协调工作 实训以小组为单位进行 组长负责实习的安排 如分配记录 接线 安 装 调试及检查等各项工作 务求在实训过程中人人动手 个个主动 分工 配合 协调操作 做到实训内容完整 方法得当 数据准确 3 按图接线 力求简明 根据拟定的实训线路及选用的仪表设备 按图接线 力求简单明了 接 线原则是先串联后并联 即由电源开始先连接主要的串联电路 例如单相或 直流电路 应从一极出发 经过主要线路的各仪表 设备 最后返回另一极 串联电路接好后再把并联支路逐段并上 主回路与控制回路应分清 根据电 流大小 主回路用粗导线连接 控制回路用细导线连接 每个接线柱上的接 线尽量不超过三根 4 确保安全 检查无误 为了确保安全 线路接好后应互相校对并请指导教师检查 确认无误后 方可合闸通电 5 按照计划 操作测试 按实训步骤 由简到繁 逐步进行操作测试 实训中要严格遵守操作规 程和注意事项 仔细观察实习中的现象 认真做好数据测试工作 并结合理 论分析与预测趋势相比较 判断数据的合理性 6 认真负责 完成实训 实训完毕后 应将实习记录数据或完成制做的实物交指导教师审阅 经 指导教师认可签字后才允许拆线 整理现场 并做到导线分类整理 仪表 工具物归原处 四 器件设计图纸四 器件设计图纸 根据功能需求 结合器件的连接和电气指标 设计电气柜内部电路图 如下 低压配电原理图 PLC 输入原理图 PLC 输入原理图 PLC 输出原理图 1 PLC 输出原理图 1 五 项目功能设计 一 功能设计 交通信号灯控制系统的设计 设计目的 1 熟练掌握 CP1E 的基本指令和内部定时器的工作特点 2 熟练掌握时间继电器工作原理和工作方法 3 掌握 PLC 系统设计的时序设计法 设计设备 1 CP1E 控制器 2 指示灯 7 只 3 按钮 2 个 4 时间继电器 2 个 设计必备知识 交通信号灯是一种通过控制两个路口方向的红灯 绿灯 黄灯的交替亮起 和熄灭来实现车辆的控制 而信号灯的交替亮灭是可以依靠 PLC 内部时间继电 器的定时时间来进行控制 在十字路口上设置的红 黄 绿交通信号灯 其布置如图 1 1 所示 由于 东西方向的车流量较小 南北方向的车流量较大 所以南北方向的放行 绿灯亮 时 间为 30s 东西方向的放行时间 绿灯亮 为 20s 当在东西 或南北 方向的绿灯 灭时 该方向的黄灯与南北 或东西 方向的红灯一起以 5Hz 的频率闪烁 5s 以 提醒司机和行人注意 闪烁 5s 之后 立即开始另一个方向的放行 要求只用一 个控制开关对系统进行启停控制 设计步骤 1 时序图法编程的思路 下面介绍用时序图法编程的思路 1 分析 PLC 的输入和输出信号 以作为选择 PLC 机型的依据之一 在 满足控制要求的前提下 应尽量减少占用 PLC 的 I O 点 由上述控制要求可见 由控制开关输入的启停信号是输入信号 由 PLC 的输出信号控制各指示灯的亮 灭 在图中 南北方向的三色灯共 6 盏 同颜色的灯在同一时间亮 灭 所以 可将同色灯两两并联 用一个输出信号控制 同理 东西方向的三色灯也照此 办理 只占 6 个输出点 2 为了弄清各灯之间亮 灭的时间关系 根据控制要求 可以先画出各 方向三色灯的工作时序图 本例的时序如图 1 2 所示 图图 1 11 1 交通灯示意图交通灯示意图 2 交通灯工作时序图 图图 4 24 2 交通灯工作时序图交通灯工作时序图 由时序图分析各输出信号之间的时间关系 图 4 2 中 南北方向放行时间 可分为 两个时间区段 南北方向的绿灯和东西方向的红灯亮 换行前东西方 向的红灯与南北方向的黄灯一起闪烁 东西方向放行时间也分为两个时间区段 东西方向的绿灯和南北方向的红灯亮 换行前南北方向的红灯与东西方向的黄 灯一起闪烁 一个循环内分为 4 个区段 这 4 个时间区段对应着 4 个分界点 t1 t2 t3 t4 在这 4 个分界点处信号灯的状态将发生变化 3 4 个时间区段必须用 4 个定时器来控制 为了明确各定时器的职责 以 便于理顺各色灯状态转换的准确时间 最好列出定时器的功能明细表 对本例 如表 4 1 表表 1 11 1 定时器的功能明细表定时器的功能明细表 4 进行 PLC 的 I O 分配 下面是使用 CPM1A 时所做的 I O 分配如表所示 表表 1 21 2 PLCPLC 的的 I OI O 分配分配 5 根据定时器功能明细表和 I O 分配 画出的梯形图如图所示 对图 1 3 的设计意图及功能简要分析如下 程序用 IL ILC 指令控制系统启停 当 00000 为 ON 时程序执行 否则不 执行 程序启动后 4 个定时器同时开始定时 且 01000 为 ON 使南北绿灯亮 东西红灯亮 当 TIM000 定时时间到 其一 01000 为 OFF 使南北绿灯灭 其二 01001 为 ON 使南北黄灯闪烁 25501 以 5Hz 的频率 ON OFF 东西 红灯也闪烁 当 TIM001 定时时间到 其一 01001 为 OFF 使南北黄灯 东西红灯灭 其二 01003 为 ON 使东西绿灯 南北红灯亮 当 TIM002 定时时间到 其一 01003 为 OFF 使东西绿灯灭 其二 01004 为 ON 使东西黄灯闪烁 南北红灯也闪烁 TIM003 记录一个循环的时间 当 TIM003 定时时间到 其一 01004 为 OFF 使东西黄灯 南北红灯灭 其二 TIM000 一 TIM003 全部复位 并开始下一个循环的定时 由于 TIM000 为 OFF 所以南北绿灯亮 东西红灯亮 并重复上述过程 7 交通灯控制梯形图 图图 1 31 3 交通灯控制梯形图交通灯控制梯形图 图图 1 41 4 交通灯控制的接线图交通灯控制的接线图 8 下面把时序图设计法归纳如下 1 分析控制要求 明确各输入 输出信号个数 合理选择机型 2 明确各输入和各输出信号之间的时序关系 画出各输入和输出信号的 工作时序图 3 把时序图划分成若干个时间区段 确定各区段的时间长短 找出区段 间的分界点 弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件 4 根据时间区段的个数确定需要几个定时器 分配定时器号 确定各定 时器的设定值 明确各定时器开始定时和定时时间到这两个关键时刻对各输出 信号状态的影响 5 对 PLC 进行 I O 分配 6 根据定时器的功能明细表 时序图和 I O 分配画出梯形图 7 作模拟运行实验 检查程序是否符合控制要求 进一步修改程序 对 一个复杂的控制系统 若某个环节属于这类控制 就可以用这个方法去处理 二 功能设计 通风机运行状态的监视 设计目的 熟练掌握 CP1E 的基本指令和内部定时器的工作特点 熟练掌握时间继电器工作原理和工作方法 掌握 PLC 系统设计的逻辑方法 设计设备 1 CP1E 控制器 2 指示灯 7 只 3 按钮 2 个 设计必备知识 当主要对开关量进行控制时 使用逻辑设计法比较好 逻辑设计法的基础 是逻辑代数 在程序设计时 对控制任务进行逻辑分析和综合 将控制电路中 元件的通 断电状态视为以触点通 斯状态为逻辑变量的逻辑函数 对经过化 简的逻辑函数 利用 PLC 的逻辑指令可以顺利地设计出满足要求的且较为简练 的控制程序 这种方法设计思路清晰 所编写的程序易于优化 是一种较为实 用可靠的程序设计方法 下面以一个简单的控制为例介绍这种编程方法 设计步骤 某系统中有 4 台通风机 要求在以下几种运行状态下应发出不同的显示信 号 三台及三台以上开机时 绿灯常亮 两台开机时 绿灯以 5Hz 的频率闪烁 一台开机时 红灯以 5Hz 的频率闪烁 全部停机时 红灯常亮 1 红灯常亮的程序设计 当 4 台通风机都不开机时红灯常亮 设灯常亮为 1 灭为 0 通风机 开机为 1 停为 0 下同 其状态表为 由状态表可得 Fl 的逻辑函数 1 根据逻辑函数 1 容易画出其梯形图如下图所示 表表 2 12 1 逻辑函数逻辑函数 1FABCD 图图 2 12 1 红灯常亮的梯形图红灯常亮的梯形图 2 绿灯常亮 能引起绿灯常亮的情况有 5 种 列状态表为下左表 由状态表可得 F2 的逻 辑函数为 2 根据这个逻辑函数直接画梯形图时 梯形图会很烦琐 所以要先对逻辑函 数 2 进行化简 例如将 2 化简成下式 F2 AB D C CD A 十 B 3 3 再根据 3 画出的梯形图如下右图所示 表表 2 22 2 逻辑函数逻辑函数 图图 2 22 2 绿灯常亮梯形图绿灯常亮梯形图 3 红灯闪烁的程序设计 设红灯闪烁为 1 列状态表为左下表 由状态表可得 F1 的逻辑函数为 4 1FABCDABCDABCDABCD 1FABCDABCDABCDABCD 将 4 化简为 5 由 5 画出的梯形图如右下图所示 其中 25501 能产生 0 2s 即 5Hz 的脉 冲信号 表表 2 32 3 逻辑函数逻辑函数 图图 2 32 3 红灯闪烁梯形图红灯闪烁梯形图 4 绿灯闪烁的程序设计 设绿灯闪烁为 1 列状态表左下表为 由状态表可得 F2 的逻辑函数为 7 将上式化简为 根据 7 画出其梯形图如右下图所示 1FAB CDCDCD ABAB DCABDCBADCBADBCADCBACDBAF 2 2FABABCDCDABCDABCD 表表 2 42 4 逻辑函数逻辑函数 图图 2 42 4 绿灯闪烁梯形图绿灯闪烁梯形图 5 选择 PLC 机型 作 I O 点分配 本例只有 A B C D4 个输入信号 F1 F2 两个输出 若选择的机型是 CPM1A 作出 I O 分配如表所示 表表 2 5I O2 5I O 分配分配 由 I O 分配及上几个图 综合在一起便得到总梯形图 下面把逻辑设计法归纳如下 用不同的逻辑变量来表示各输入 输出信号 并设定对应输入 输出信 号各种状态的逻辑值 根据控制要求 列出状态表或画出时序图 由状态表或时序图写出相应酌逻辑函数 并进行化简 根据化简后的逻辑函数画出梯形图 上机调试 使程序满足要求 通风机的梯形图 图图 2 52 5 通风机的梯形图通风机的梯形图 图图 2 52 5 通风机控制的接线图通风机控制的接线图 三三 功能设计功能设计 异步电机的工作原理 电路设计 运行状态控异步电机的工作原理 电路设计 运行状态控 制制 设计目的 明确线路中的所有电器元件及其作用 熟悉电路的工作原理 熟悉起动按 钮和停止按钮的结构要求和动作原理 理解接触器自锁触头的作用 接触器自 锁的欠压 失压保护的功能 领会热继电器过载保护的原理和热继电器的接线 要求 设计设备 1 接触器 2 PLC OMRON CP1E 3 正转 反转 停止按钮 设计必备知识 三相异步电动机的转子旋转方向由旋转磁场进行控制 转子随着旋转磁场 共同转动 而旋转磁场完全依靠接在定子三相绕组的电流来控制 1 电流幅值 的大小将决定着磁场的大小 即磁场的磁动势 F 2 三相电流的相序将决定 旋转磁场旋转方向 也就是决定着三相电机的旋转方向 在下图中 相序如果 是 电机将正转 反之 相序为 电机将反转 改变UVW WVU 三相电流的相序 只需将绕组 任意两相调换位置即可 UVW 图图 3 13 1 异步电机的正反转异步电机的正反转 图图 3 23 2 异步电机的正反转的梯形图异步电机的正反转的梯形图 而相序的改变 通常是由两个接触起来实现的 KM1 与 KM2 可以分别设计成 常开和常闭触点 其中一个导通 另一个必截止 一个断开 另一个必导通 这样 便实现了交流电机的正反转控制操作 图图 3 33 3 三相异步电动机基本接线原理图三相异步电动机基本接线原理图 设计内容 1 利用面板上的按钮和接触器实现异步电机的三种基本运行状态 正 转 反转和停止 2 利用 CP1E 上的输入输出触点实现正反转的控制 设计步骤 1 根据图 1 绘出电动机正反转控制电路的元件位置图和电气接线图 2 按图 1 所示配齐所有电器元件 并进行检验 1 电器元件的技术数据 如型号 规格 额定电压 额定电流 应完整 并符合要求 外观无损伤 2 电器元件的电磁机构动作是否灵活 有无衔铁卡阻等不正常现象 用 万用表检测电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况 3 接触器的线圈电压和电源电压是否一致 4 对电动机的质量进行常规检查 每相绕组的通断 相间绝缘 相对地 绝缘 3 在控制板上按元件位置图安装电器元件 工艺要求如下 1 组合开关 熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧 2 每个元件的安装位置应整齐 匀称 间距合理 便于布线及元件的更 换 3 紧固各元件时要用力均匀 紧固程度要适当 4 按接线图的走线方法进行板前明线布线和套编码套管 板前明线布线的 工艺要求如下 1 布线通道尽可能地少 同路并行导线按主 控制电路分类集中 单层 密排 紧贴安装面布线 2 同一平面的导线应高低一致或前后一致 不能交叉 非交叉不可时 应水平架空跨越 但必须走线合理 3 布线应横平竖直 分布均匀 变换走向时应垂直 4 布线时严禁损伤线心和导线绝缘 5 在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管 所有从一个接线端子 或线桩 到另一个接线端子 或接线桩 的导线必须连接 中间无接头 6 导线与接线端子或接线桩连接时 不得压绝缘层 不反圈及不露铜过 长 7 一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根 四四 功能设计功能设计 电机的行程控制和时间控制 电机的自锁和互电机的行程控制和时间控制 电机的自锁和互 锁的控制锁的控制 设计目的 1 掌握使用时间继电器实现电机的启停的方法 2 掌握使用行程开关实现电机的启停的方法 设计设备 1 三相异步电动机 2 时间继电器 3 行程开关 4 PLC CP1E 设计必备知识 1 时间继电器 JS14A 00 的基本知识 时间继电器 JS14A 是一种通电延时式时间继电器 该系列晶体管时间继电 器采用大规模专用集成电路 旋钮整定 精度高 延时范围宽 功耗低 外型 美观 体积小 JS14A 为装置式 JS14A M 为面板式 JS14A Y 为外接式 广泛 应用于交流 50Hz 电压 380V 及以下或直流 24V 的控制电路中作延时元件 按 预定时间接通或分断电路 JS14A 00 可以实现最长 3 分钟的时间延时 当 PLC 的输出信号加到 PLC 的 外部输入端的时候时间继电器开始计时 计时时间由前面板的旋钮来控制 当 计时时间到达时 尤其输出端输出到时信号给 PLC 的输入通道 再由 PLC 产生 控制动作 图图 4 14 1 时间继电器与时间继电器与 PLCPLC 连接图连接图 2 行程开关 LX19 111 的基本知识 行程开关 又称限位开关 是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发 出控制指令的主令电器 用于控制生产机械的运动方向 速度 行程大小或位 置的一种自动控制器件 其结构形式多种多样 按其基本结构可分为三个部分 摆杆 触头系统以及外壳 按工作原理分类可分为直动式和滚轮式 本设计采用滚轮式行程开关 LX19 111 作为行程控制电路主要元件 LX19 111 是单滚轮式行程开关 交直流两用 交流额定电压 380V 直流额 定电压 220V 额定电流 I 5A 当直线运动部件带动滚轮时 内部动触点与静触 点分离 将此信号输到 PLC 输入 0 通道 2 时 便会有信号产生 图图 4 24 2 行程开关与行程开关与 PLCPLC 连接控制图连接控制图 图图 4 34 3 机床工作台自动往返运行控制的示意图和电路图机床工作台自动往返运行控制的示意图和电路图 图图 4 44 4 机床工作台自动往返运行控制的梯形图机床工作台自动往返运行控制的梯形图 图图 4 54 5 机床工作台自动往返运行控制的接线图机床工作台自动往返运行控制的接线图 设计内容 1 验证时间继电器的延时功能 通过编写上位机程序 实现时间继电 器的延时输出 三相异步电动机的正反转 2 验证滚珠式行程开关的行程控制功能 通过编写上位机程序 实现 行程开关的限位控制 以此控制异步电机的正反转 设计步骤 1 根据图 4 1 和图 4 2 把行程开关输入输入到 PLC 输入端子 0 00 和 0 01 两端 五 功能设计功能设计 按钮自锁和互锁的正反转控制 设计目的 1 熟练掌握电机启保停电路系统的设计 2 熟练掌握电机正反转原理及其应用方法 设计设备 1 OMRON 控制器 2 接触器 3 电机 4 按钮 5 指示灯 设计必备知识 数控机床的电机正反转对电机的主轴运动起着很重要的作用 车床中的工 件夹紧 刀架中的选刀和锁定 需要电机的正反转运行中有一个很好的按钮互 锁功能 互锁 就是将复合按钮动合触点作为起动按钮 而将其动断触点作为 互锁触点串接在另一个接触器线圈支路中 这样 要使电动机改变转向 只要 直接按反转按钮就可以了 而不必先按停止按钮 简化了操作 设计内容 1 电机接触器自锁功能实现 2 电机接触器互锁功能实现 电机接触器自锁功能的实现 下面梯形图给出了三相电机自锁功能的实现 图图 5 1 自锁自锁 按钮 0 00 按下通过 100 00 输出 通过输出触点 100 00 实现按钮的自锁 这是按钮一旦按下 便会保持自锁状态 电机会连续运行下去 电机 PLC 触点互锁功能的实现 图图 5 2 互锁互锁 在下面的逻辑电路功能中 按钮 0 00 和 0 01 实现的两个控制接触器的互锁 功能 电机的正反转控制通过实验五可知 两个互补的接触器可以电机运行状 态的相互独立 电机的运行状态及原理如下图所示 图图 5 3 电机接触器正反转互锁原理图电机接触器正反转互锁原理图 图图 5 4 接触器互锁功能结构图接触器互锁功能结构图 两个接触器线圈 KM1 和 KM2 通过上面的一个结构 可以保证两套接触 器主触点的依次吸和断开 保证电机正反转状态相互独立 设计步骤 自锁功能实现 1 根据图 8 3 将电机三个接线端子按照实验 3 4 的接线方法接线 2 按照自锁功能原理图 将电机的控制接触器的控制端接到 PLC 的输 出接点 将 PLC 输入节点连入相应的自锁控制按钮 3 将 PLC 的上位机程序进行设计编译 编译后输出到 PLC 4 观察实验现象 按下启动按钮 观察实验现象 互锁功能实现 1 根据上一步的方法接线 将三相端子分别连入两个接触器的控制端 将 两个接触器的控制主触点分别连入两个 PLC 输出线圈 2 将两个 PLC 的输入触点依次连入两个输入按钮 3 在 PLC 上位机程序中按照上面互锁 PLC 功能进行梯形图编译 编译好 的程序导入 PLC 4 分别按下正转和反转按钮 观察实验现象 六六 功能设计功能设计 PLC PLC 设计电机的启保停 长定时 断电保持 设计电机的启保停 长定时 断电保持 单按扭的起停控制单按扭的起停控制 设计目的 1 熟练掌握异步电机启停基本原理 2 熟练掌握 PLC 启保停电路的基本电路结构及其设计方法 设计设备 1 三相异步电动机 2 按钮 3 个 4 CP1E 控制器 5 指示灯 设计必备知识 三相异步电动机在启动后达到额定工作状态时 需要状态一直保持 而普 通的按钮具有复位弹簧 很难将状态保持下去 按钮一旦松开 电路状态会再 次复原 因此在电机启动过程中 需要设计一个具有自动保持功能的装置来维 持电机运行状态的不变 图图 6 16 1 感应电机的感应电机的 Y Y 启动原理图启动原理图 L1L2L3 QS FU1 KM FR M 3 FU2 FR SB2 KM a FU2 FR SB2 KM b SB1 KM SA FU2 FR SB2 KM c SB1 KM SB3 FU2 FR SB2 KA d SB1 KMSB3 KA KM KA 图图 6 26 2 控制的梯形图控制的梯形图 电动机电动控制系统和启保停控制系统 下图是三相电机电动控制系统接 线原理图 按下启动按钮 SB2 接触器 KM 通电吸合 主触点闭合 电动机启 动运行 松开按钮 SB2 接触器 KM 断电释放 主触点断开 电动机断电停止转 动 这种线路不能实现连续运行 只能实现点动控制 图图 6 36 3 感应电机的感应电机的 Y Y 启动原理图启动原理图 图图 6 46 4 感应电机的感应电机的 Y Y 启动的梯形图启动的梯形图 该电路最大特点是按钮松开 电机会恢复停转状态 要实现电动机的连续 运行 必须在电机中加入保持装置 即电机具有基本的启动保持功能 典型的具有保持功能的电路如下图所示 图图 6 56 5 启保停电路的基本设计方法启保停电路的基本设计方法 当按钮按下时 常闭触点 0 01 会吸合 电路通过线圈 100 00 处于保持状 态 当停止按钮按下时 常闭触点 0 01 才断开 设计内容 1 设计并用指示灯验证启保停电路的基本功能 2 电机电动控制系统的验证与实现 3 验证启保停装置在电机运行状态控制当中所起的作用 设计步骤 1 根据图 3 1 在 CP1E 仿真器中 绘制出启保停的电路结构 并将电 机三项端子 U V W 接入到电控箱接线端子的 L1 L2 L3 处 将 L1 L2 L3 连入接触器 1 的主触点 将主触点的控制触点连入 PLC 输出触 点 100 00 端 将启动按钮连入 PLC 输入触点 0 00 端 2 通过上位机程序绘制梯形图 使得按钮按下的时候 输出触点被接 通 观察按钮按下时 电机的状态 3 保持原状态不变 在梯形图中加入一个输入常闭触点 0 01 其余状 态保持不变 并将常闭触点接入另一个输入按钮 重复步骤 2 观察实验现 象 4 将 100 00 触点接入另外一个指示灯 重复步骤 2 和步骤 3 观察指 示灯的变化现象 七七 功能设计功能设计 CP1E CP1E 控制器的数据通信 控制器的数据通信 CX ONECX ONE 编程软件编程软件 使用使用 设计目的 1 掌握 CP1E 控制器的驱动安装方法 2 熟悉 CP1E 控制器的基本逻辑控制指令系统 3 熟悉 CP1E 控制器的编程环境和 PLC 与上位机通讯的基本方法 设计设备 1 OMRON CP1E 控制器 2 驱动软件 安装补丁 3 传输数据线 上位机 设计必备知识 CP1E 控制器的基本特点 CP1E 控制器是以继电器输出和晶闸管输出两种主要形式的 PLC 控制器 本 实验系统采用的是 30 触点的类型 18 输入触点 12 输出触点 PLC 系统设计概述述 一 PLC 控制系统的设计包括三个重要的环节 1 是通过对控制任务的分析 确定控制系统的总体设计方案 2 是根据控制要求确定硬件构成方案 3 是设计出满足控制要求的应用程序 要想顺利地完成 PLC 控制系统的 设计 需要不断地学习和实践 二 可编程序控制器系统设计的基本步骤 1 对控制任务作深入的调查研究 2 确定系统总体设计方案 3 根据控制求确定输入 输出先件 选择 PLC 机型 4 确定 PLC 的输入 输出点分配 5 设计应用程序 6 应用程序的调试 7 制做电气控制柜和控制盘 8 连机调试程序 9 编写技术文件 CP1E 控制器的基本指令集 CP1E 控制器主要的指令有 1 LD 和 LD NOT 指令 2 OUT 和 OUT NOT 指令 3 AND 和 AND NOT 指令 4 OR 和 OR NOT 指令 5 AND LD 指令 6 OR LD 指令 7 置位和复位指令 SET 和 RESET 8 保持指令 KEEP 9 上升沿微分和下降沿微分指令 DIFU 和 DIFD 10 空操作指令 NOP 11 结束指令 END 设计内容 CP1E 控制器驱动程序的安装方法 用上位机做一些简单的指示灯的控制 设计步骤 一 CP1E 控制器驱动软件的安装 启动驱动程序 图图 7 17 1 单击单击 OKOK 图图 7 27 2 单击单击 Next Next 图图 7 37 3 选中第一个单选框 单击选中第一个单选框 单击 Next Next 图图 7 47 4 输入用户名 密码 及盘面上的输入用户名 密码 及盘面上的 1616 位序列号位序列号 图图 7 57 5 单击单击 Next Next 图图 7 67 6 依次单击依次单击 Next Next 图图 7 77 7 单击单击 install install 开始安装驱动 开始安装驱动 图图 7 87 8 单击单击 Finished Finished 完成安装 完成安装 二 软件的运行 首先将数据线 USB 一端插入上位机 另一端插入 PLC 前面板相应插孔 图图 7 97 9 在在 开始开始 菜单中找到安装软件菜单中找到安装软件 图图 7 107 10 在设备类型选项中 选择所用在设备类型选项中 选择所用 PLCPLC 型号型号 CP1ECP1E 网络类型 选择 网络类型 选择 USBUSB 点击 点击 确定确定 图图 7 117 11 进入编辑页面开始对新建程序进行编辑进入编辑页面开始对新建程序进行编辑 六 项目实施图表 1 绘制电器原理图时应遵循的原则 1 电路图一般分主电路和辅助电路两部分 主电路是电气控制 线路中强电流通过的部分 是由电机以及与它相连接的电器元件 包含接触 器的主触点 热继电器的热元件 熔断器 电动机等 所组成线路图 辅助电路 是由继电器和接触器的线圈 继电器的触点 接触器的辅助触点 按钮 照明 灯 信号灯 控制变压器等电器元件组成的 包括控制电路 照明电路 信号 电路及保护电路等 2 所有电器元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示 3 各个电器元件和部件在控制线路中的位置 应根据便于阅读的原则安 排 同一电器元件的各个部件可以不画在一起 4 所有电器的触点都按没有通电和没有受外力作用时的状态 绘制 对于继电器 接触器的触点 按电磁线圈不通电时的状态画 控制 器按手柄处于零位时的状态画 按钮 行程开关等的触点按不受外力作用时的 状态绘制 无论是主电路还是辅助电路 各电气元件一般应按动作顺序从上到下 从 左到右依次排列 可水平地布置或者垂直地布置 5 有直接电联系的交叉导线连接点 要用黑圆点表示 无直接电联系的 交叉导线连接点不画黑圆点 2 电控柜内部布局图 线线 槽槽 空开空开 1空开空开 2空开空开 3 PLC 线线 槽槽 继电器继电器接触器接触器 1接触器接触器 2 线线 槽槽 电源电源 线线 槽槽 接线端子接线端子 1接线端子接线端子 2 线槽线槽 槽槽 线线 槽槽 线线 槽槽 电控柜所需器件 PLC 晶体管输出 序号材料名称规格 型号单位数量单价 元数量 1热继电器JR36 20 1 6只1 2时间继电器ST3PA 220V套2 3 接触器 CJX2 0910 24V 2 开 2 闭 3 输出只2 4触点F4 22只2 5行程开关LX19 111只2 6接线端子TD 1520 20 路条2 7导轨1 米条1 8指示灯 AD16 22DS 220V 220V 红 绿 只 4 红 4 绿 9按钮 LAC39 11 红 绿 只 4 红 4 绿 空开3 相 DZ47 3PC3只1 空开DZ47 3PD1A只110 空开DZ47 2P6A只1 11电控箱0 8m 0 6m 0 25m只1 12表头 85L1 10A 85L1 450V 块2 13PLCCP1E N30DT A只1 14PLC 电池组CP1W BAT01只1 15USB 电缆2M条1 163 相电机 交流可调速 1400 转 个1 17 22 黑标牌只8 183035 线槽四通米2 19插针个200 20端子个4 21螺丝钉个40 22扎带个40 23线号管米3 5 领用工具清单领用工具清单 序 号 材料名 称 规格 型号单 位 数 量 单 价 元 数 量 1螺丝刀花 平把2 2斜口钳把1 24PLCCP1E个1 七 项目中的梯形图与语句表 语句表与梯形图 LD 0 00 ANDNOT 0 10 ANDNOT 101 01 SET 101 00 SET 100 00 LD 0 02 ANDNOT 0 10 ANDNOT 101 00 SET 101 01 SET 100 02 LD 0 01 OR 1 02 RSET 101 00 RSET 100 00 LD 0 01 OR 1 03 RSET 101 01 RSET 100 02 LDNOT 101 00 ANDNOT 101 01 OUT 100 01 LD 0 04 OR 101 02 ANDNOT 0 05 OUT 101 02 LD 1 00 OUT 101 03 实训总结实训总结 在为期三周的实习当中感触最深的便是实践联系理论的重要性 当遇到 实际问题时 只要认真思考 对就是思考 用所学的知识 再一步步探索 是完全可以解决遇到的一般问题的 这次的内容包括电路的设计 印制电路 板 电路的焊接 本次实习的目的主要是使我们对电子元件及电路板制作工 艺有一定的感性和理性认识 对电子信息技术等方面的专业知识做进一步的 理解 培养和锻炼我们的实际动手能力 使我们的理论知识与实践充分地 结合 作到不仅具有专业知识 而且还具有较强的实践动手能力 能分析问 题和解决问题的高素质人才 为以后的顺利就业作好准备 在大一和大二我们学的都是一些理论知识 就是有几个实习我们也大都 注重观察的方面 比较注重理论性 而较少注重我们的动手锻炼 比如上学 期的精工实习 而这一次的实习正如老师所讲 没有多少东西要我们去想 更多的是要我们去做 好多东西看起来十分简单 一看电路图都懂 但没有 亲自去做它 你就不会懂理论与实践是有很大区别的 看一个东西简单 但 它在实际操作中就是有许多要注意的地方 有些东西也与你的想象不一样 我们这次的实验就是要我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟 不过 通过这 个实验我们也发现有些事看似实易 在以前我是不敢想象自己可以独立一些 计时器 不过 这次实验给了我这样的机会 现在我可以独立的做出 总的来说 我对这门课是热情高涨的 第一 我从小就对这种小制作 很感兴趣 那时不懂焊接 却喜欢把东西给拆来装去 但这样一来 这东西 就给废了 现在电工电子实习课正是学习如何把东西 装回去 每次完成 一个步骤 我都像孩子那样高兴 并且很有 成就感 第二 电工电子实 习 是以学生自己动手 掌握一定操作技能并亲手设计 制作 组装与调试 为特色的 它将基本技能训练 基本工艺知识和创新启蒙有机结合 培养我 们的实践能力和创新精神 作为信息时代的大学生 作为国家重点培育的高 技能人才 仅会操作鼠标是不够的 基本的动手能力是一切工作和创造的基 础和必要条件 签名 日期 在这次为期一周的电工实习 我从感性上学到了很多东西 使我更深刻地 了解到了实践的重要性 只具有理论知识是不行的 更要有动手能力 通过实 习我们更加体会到了 学以致用 这句话中蕴涵的深刻道理 本次实习的目的 主要是使我们对电工工具 电器元件及线路安装有一定的感性和理性认识 了 解一些线路原理以及通过线路图安装 调试 维修的方法 对电工技术等方面 的专业知识做初步的理解 培养和锻炼我们的实际动手能力 使我们的理论知 识与实践充分地结合 作到不仅具有专业知识 而且还具有较强的实践动手能 力 能分析问题和解决问题的高素质人才 以前我们学的都是一些理论知识 比较注重理论性 而较少注重我们的动 手锻炼 而这一次的实习有不少的东西要我们去想 同时有更多的是要我们去 做 好多东西看起来十分简单 但没有亲自去做 就不会懂理论与实践是有很 大区别的 很多简单的东西在实际操作中就是有许多要注意的地方 也与我们 的想象不一样 这次的实训就是要我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟 理论 说的在好 如果不付诸于实际 那一切都是空谈 只有应用与实际中 我们才 能了解到两者之间的巨大差异 开始的时候 老师对电路进行介绍 我还以为 电工实习非常简单 直至自己动手时才发现 看时容易作时难 人不能轻视任 何事 连每一根电线 都得对机器 对工作 对人负责 这也培养了我们的责 任感 这次实习很累 在安装过程中我们都遇到了不少困难 理论与实践是有很大区 别的 许多事情需要自己去想 只有付出了 才会得到 有思考 就有收获 就意味着有提高 就增强了实践能力和思维能力 通过这一个星期的电工技术实习 我得到了很大的收获 这些都是平时在 课堂理论学习中无法学到的 我主要的收获有以下几点 1 掌握了几种基本的电工工具的使用 导线与导线的连接方法 导线与接线 柱的连接方法 了解了电路安装中走线 元件布局等基本常识 2 了解了简单照明电路的安装方法 掌握了一般串联 并联电路 日光灯 导线开关的安装 3 本次实习增强了我们的团队合作精神 培养了我们的动手实践能力和细心 严谨的作风 签名 日期 通过三个星期的学习 我觉得自己在以下几个方面与有收获 一 对电子工艺的理论有了初步的系统了解 我们了解到了焊普通元件与电路 元件的技巧 印制电路板图的设计制作与工艺流程 工作原理与组成元件的作 用等 这些知识不仅在课堂上有效 对以后的电子工艺课的学习有很大的指导 意义 在日常生活中更是有着现实意义 二 对自己的动手能力是个很大的锻炼 实践出真知 纵观古今 所有发明创 造无一不是在实践中得到检验的 没有足够的动手能力 就奢谈在未来的科研 尤其是实验研究中有所成就 在实习中 我锻炼了自己动手技巧 提高了自己 解决问题的能力 比如做收音机组装与调试时 好几个焊盘的间距特别小 稍 不留神 就焊在一起了 但是我还是完成了任务 三 对印制电路板图的设计实习的感受 焊接挑战我得动手能力 那么印制电 路板图的设计则是挑战我的快速接受新知识的能力 在我过去一直没有接触过 印制电路板图的前提下 用一个下午的时间去接受 消化老师讲的内容 不能 不说是对我的一个极大的挑战 在这过程中主要是锻炼了我与我与其他同学的 团队合作 共同探讨 共同前进的精神 因为我对电路知识不是很清楚 可以 说是模糊 但是当我有什么不明白的地方去向其他同学请教时 即使他们正在 忙于思考 也会停下来帮助我 消除我得盲点 当我有什么想法告诉他们的时 候 他们会不因为我得无知而不采纳我得建议 在这个实习整个过程中 我虽 然只是一个配角 但我深深的感受到了同学之间友谊的真挚 在实习过程中 我熟悉了印制电路板的工艺流程 设计步骤和方法 可是我未能独立完成印制 电路板图的设计 不能不说是一种遗憾 这个实习迫使我相信自己的知识尚不 健全 动手设计能力有待提高 签名 日期 在为期一个月的实习当中感触最深的便是实践联系理论的重要性 当遇 到实际问题时 只要认真思考 对就是思考 运用所学的知识 一步一步的 去探索 是完全可以解决遇到的一般问题的 这次的内容包括电路的连接和 三相异步电动机电路的安装 本次实习的目的主要是 使我们对电子元件及 电路安装有一定的感性和理性认识 培养和锻炼我们的实际动手能力 使我 们的理论知识与实践充分地结合 作到不仅具有专业知识 而且还具有较强 的实践动手能力 能分析问题和解决问题的应用型技术人才 为以后的顺利 就业作好准备 本次实习的对我们很重要 是我们机电一体化学生实践中的 重要环节 在以前我们学的都是一些理论知识 这一次的实习正如老师所讲 没有多少东西