电气控制实验指导书.doc

电气控制实验指导书 1前言实验的目的和任务实验课是整个教学过程的一个重要环节，实验是培养学生独立工作能力，使用所学理论解决实际问题、巩固基本理论并获得实践技能的重要手段。 一、实验目的1)进行实验基本技能的训练。 2)巩固、加深并扩大所学的基本理论知识，培养解决实际问题的能力。 3)培养实事求是、严肃认真、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。 为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。 二、实验任务1)观察常用电器的结构，了解其规格和用途，学会正确选择电器的方法。 2)掌握继电器、接触器控制线路的基本环节。 3)掌握典型电气线路安装、调试、分析与排除故障等基本技能。 4)初步掌握控制系统调试方法。 5)初步掌握可编程序控制器的使用方法及程序编制与调试方法。 应以严肃认真的精神，实事求是的态度，踏实细致的作风对待实验课，并在实验课中注意培养自己的独立工作能力和创新精神。 实验方法做一个实验大致可分为三个阶段，即实验前的准备；进行实验；实验后的数据处理、分析及写出实验报告。 一、实验前的准备实验前应认真阅读实验指导书，明确实验目的、要求、内容、步骤，并复习有关理论知识，在实验前要能记住有关线路和实验步骤。 进入实验室后，不要急于联接线路，应先检查实验所用的电器、仪表、设备是否良好，了解各种电器的结构、工作原理、型号规格，熟悉仪器设备的技术性能和使用方法，并合理选用仪表及其量程。 发现实验设备有故障时，应立即请指导教师检查处理，以保证实验顺利进行。 二、联接实验电路2接线前合理安排电器、仪表的位置，通常以便于操作和观测读数为原则。 各电器相互间距离应适当，以联线整齐美观并便于检查为准。 主令控制电器应安装在便于操作的位置。 联接导线的截面积应按回路电流大小合理选用，其长度要适当。 每个接点联接线不得多于两根。 电器接点上垫片为“瓦片式”时，联接导线只需要去掉绝缘层，导体部分直接插入即可，当垫片为圆形时，导体部分需要顺时针方向打圆圈，然后将螺钉拧紧，不允许有松脱或接触不良的情况，以免通电后产生火花或断路现象。 联接导线裸露部分不宜过长，以免相邻两相间造成短路，产生不必要的故障。 联接电路完成后，应全面检查，认为无误后，请指导老师检查后，方可通电实验。 在接线中，要掌握一般的接线规律，例如先串联后并联；先主电路后控制电路；先控制接点，后保护接点等。 三、观察与记录观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤，必须认真对待。 进行特性实验时，应注意仪表极性及量程。 检测数据时，在特性曲线弯曲部分应多选取几个点，而在线性部分时则可少取几个点。 进行控制电路实验时，应有目的地操作主令电器，观察电器的动作情况，进一步理解电路工作原理。 若出现不正常现象时，应立即断开电源，检查分析，排除故障后继续进行实验。 注意运用万用表检查线路故障时，一般在断电情况下，采用电阻档检测故障点；需要在通电情况下，检测故障点时，应用电压档测量(注意电压性质和量程)；此外，还要注意被检测点之间有无其他寄生电路或旁路现象以及对测量仪表的阻抗要求，以免造成判断不准确。 四、实验结束工作实验结束应先断开电源，认真检查实验结果，确认无遗漏或其他问题后，经指导教师检查同意后，方可拆除线路，清理实验设备、导线、工具并报告指导教师后方可离开实验室。 实验报告及要求实验报告是实验工作的全面总结，要用简明的形式将实验结果完整和真实地表达出来。 报告要求简明扼要，字迹工整，分析合理。 图表整齐清楚，曲线和线路图用铅笔及绘图仪器绘制，不应徒手描画。 报告包括以下几项内容31)实验名称、专业、班级、姓名、同组者姓名。 2)实验目的。 3)实验线路图。 4)实验设备。 5)根据实验原始记录，而成的数据表格、曲线及计算数据等。 6)对实验结果进行分析讨论并回答实验指导书所提出的问题。 4实验一三相异步电动机单向全压起动及点动控制 一、实验目的 1、了解复合按钮、熔断器、热继电器、接触器的结构、工作原理和使用方法。 2、掌握三相异步电动机起动停止及点动控制控制线路的工作原理及接线方法。 3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。 二、实验线路 三、实验设备及电器元件 1、三相异步电动机 12、LL12通用电学实验台 13、电工工具及导线若干 四、实验步骤 1、熟悉电工实验台、电气控制实验板上各器件分布及使用方法。 2、按电气原理图接线，先接控制电路。 3、自己检查无误后，经指导教师认可后通电试验。 4、操作按钮并观察接触器的吸合情况。 5、完成主电路接线并试验，观察电动机的运行情况。 注意实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。 5 五、思考题 1、连续运转与点动控制的区别是什么？ 2、实验中如出现点动正常，无法实现连续运转，故障原因有哪些？ 3、实验中如出现电动机转速很低且噪声较大，故障原因是什么？6实验二三相异步电动机正反转控制 一、实验目的 1、熟悉复合按钮、熔断器、热继电器、接触器的结构、工作原理和使用方法。 2、掌握三相异步电动机正反转控制线路的工作原理及接线方法。 3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。 二、实验线路 三、实验设备及电器元件 1、三相异步电动机 12、LL12通用电学实验台 13、电工工具及导线若干 四、实验步骤 1、熟悉电气控制实验板上各器件分布及使用方法。 2、按电气原理图接线，先接控制电路。 3、检查无误后，通电试验。 4、操作正、反转按钮并观察接触器的吸合、断开情况。 5、完成主电路接线并通电试验，观察电动机的运行情况。 注意实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。 五、思考题 1、电动机处于正转状态，如出现按下反转起动按钮，旋转方向不变，分析故障原因？ 2、该控制电路中有哪些保护环节？7实验三三相异步电动机Y减压起动控制 一、实验目的 1、熟悉复合按钮、熔断器、热继电器、接触器、电子式时间继电器的结构、工作原理和使用方法。 2、掌握三相异步电动机Y减压起动控制线路的工作原理及接线方法。 3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。 二、实验线路 三、实验设备及电器元件 1、三相异步电动机 12、LL12通用电学实验台 13、电工工具及导线若干 四、实验步骤 1、熟悉实验设备及电器元件。 2、按图接线，先完成控制电路。 3、检查无误后通电试验，操作起动按钮并观察接触器、时间继电器的通断情况。 4、完成主电路接线并试验，观察电动机的运行情况。 五、思考题试用断电延时继电器实现本控制要求。 8实验四三相异步电动机能耗制动控制 一、实验目的 1、熟悉整流装置、滑线变阻器及时间继电器的结构、工作原理和使用方法。 2、掌握三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理及接线方法。 3、熟悉上述线路的故障分析及排除故障的方法。 二、实验线路 三、实验设备及电器元件 1、三相异步电动机 12、LL12通用电学实验台 13、电工工具及导线若干 四、实验步骤 1、检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法。 2、按电气原理图接线，经指导教师认可后通电实验。 3、操作起动按钮和停止按钮，观察电动机制动情况。 4、调节滑线变阻器R的阻值大小，观察制动效果。 注意实验中出现不正常现象时，应断开电源，分析故障原因，排除后方可再通电试验。 9 五、思考题 1、时间继电器的延时长短对制动效果有什么影响？ 2、实验中曾发生何种故障，是如何处理的？10实验五三相异步电动机顺序起动控制 一、实验目的掌握多台电动机顺序起动、停止的控制方法。 二、实验要求（选做两个）有两台三相异步电动机M1和M2，要求 1、先起动M1，后起动M2，同时停止。 2、起动时先M1后M2，停止时先M1后M2。 3、起动时先M1后M2，停止时先M2后M1。 三、实验设备及电器元件 1、三相异步电动机 22、LL12通用电学实验台 13、电工工具及导线若干 四、实验步骤 1、课前根据要求设计出主电路和控制电路。 2、实验时按图接线并调试。 五、实验报告要求分析控制电路工作原理与故障。 11实验六继电器接触器控制线路的设计与调试 一、实验目的掌握继电器接触器控制系统设计的一般方法。 二、实验要求自选题目，给出控制要求并完成控制电路的设计与调试。 1、电路不少于3个线圈。 2、供选器件复合按钮（4个）、接触器（4个）、通电延时继电器（2个）、热继电器（2个）。 三、实验步骤 1、课前自定控制要求并设计出控制电路。 2、实验时按图接线并调试。 五、实验报告要求分析控制电路工作原理与故障。 12实验七可编程控制器的基本操作训练 (一)与或非逻辑功能实验在S7-300模拟实验挂箱（一）上完成本实验。 一、实验目的 1、熟悉PLC实验装置，S7-300系列编程控制器的外部接线方法 2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。 3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。 二、基本指令编程练习的实验面板图左图中的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应输入输出插孔相接。 I为输入点，Q为输出点。 上图中下面两排I0.0I1.5为输入按键和开关，模拟开关量的输入。 上边一排Q0.0Q1.1是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断 三、梯形图参考程序通过程序判断Q4. 1、Q4. 2、Q4. 3、Q4.4的输出状态，然后再输入并运行程序加以验证。 实验参考程序，13 四、实验步骤梯形图中的I0. 1、I0.3分别对应控制实验单元输入开关I0. 1、I0.3。 通过专用PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。 打开编程软件STEP7，逐条输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内,并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。 拨动输入开关I0. 1、I0.3，观察输出指示灯.Q0. 1、Q0. 2、Q0. 3、Q0.4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。 （二）定时器/计数器功能实验在S7-300模拟实验挂箱（一）上完成本实验。 一、实验目的掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法,用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。 二、梯形图参考程序1.定时器的认识实验定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。 其控制作用同一般继电器。 2定时器扩展实验由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。 如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。 实验参考程序，143计数器认识实验西门子S7-300系列的内部计数器分为加计数器,减计数器和加减计数器三种。 实验参考程序， 三、实验报告要求写出并分析参考程序或自拟程序的动作结果。 15实验八四节传送带的模拟控制在S7-300模拟实验挂箱（一）上完成本实验。 一、实验目的通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。 二、控制要求有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。 例如M2故障，M 1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。 当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。 例如，M3上有重物，M 1、M2立即停，再过5秒，M4停。 三、四节传送带的模拟实验面板图 四、输入/输出连线列表面板M1M2M3M4A B C DSB1SB2PLC Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4I0.1I0.2I0.3I0.4I0.0I0.5 五、报告要求出调试过程中出现的现象。 对自己的程序进行分析。 六、思考题若是逆向运行程序该如何写16实验九十字路口交通灯的PLC控制在S7-300模拟实验挂件（二）完成本实验。 一、实验目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 二、控制要求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。 当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。 到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。 在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。 到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。 东西红灯亮维持30秒。 南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。 同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 周而复始。 三、十字路口交通灯控制的实验面板图 四、输入/输出列表17面板SD南北G南北Y南北R东西G东西Y东西R甲乙PLC I0.0Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7 五、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析18实验十机械手取放工件的PLC控制在S7-300模拟实验挂箱完成本实验。 一、实验目的用数据移位指令来实现机械手动作的模拟。 二、控制要求图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。 当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。 另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。 设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为 三、机械手动作的模拟实验面板图此面板中的启动、停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。 四、输入/输出接线列表面板SB1SB2SQ1SQ2SQ3SQ4PLC I0.0I0.5I0.1I0.2I0.3I0.419面板YV1YV2YV3YV4YV5HL PLCQ0.0Q0.1Q0.2Q0.30Q0.4Q0.5 五、工作过程分析（提示:采用MW10移位控制）当机械手处于原位时，上升限位开关I0. 2、左限位开关I0.4均处于接通（“1”状态），移位寄存器数据输入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5线圈接通，原位指示灯亮。 按下启动按钮，SB1置“1”，产生移位信号，M10.0的“1”态移至M101，下降阀输出继电器I0.0接通，执行下降动作，由于上升限位开关U0.2断开，M10.0置“0”，原位指示灯灭。 当下降到位时，下限位开关SQ1接通，产生移位信号，M10.0的“0”态移位到M10.1，下降阀Q0.0断开，机械手停止下降，M10.1的“1”态移到M10.2，M20.0线圈接通，M20.0动合触点闭合，夹紧电磁阀Q0.1接通，执行夹紧动作，同时启动定时器T37，延时1.7秒。 机械手夹紧工件后，T0动合触点接通，产生移位信号，使M10.3置“1”，“0”态移位至M102.，上升电磁阀YQ0.2接通，I0.1断开，执行上升动作。 由于使用S指令，M20.0线圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，机械手继续夹紧工件。 当上升到位时，上限位开关I0.2接通，产生移位信号，“0”态移位至M10.3，Q0.2线圈断开，不再上升，同时移位信号使M10.4置“1”，Q0.4断开，右移阀继电器Q0.3接通，执行右移动作。 待移至右限位开关动作位置，I0.3动合触点接通，产生移位信号，使M10.3的“0”态移位到M10.4，Q0.3线圈断开，停止右移，同时M10.4的“1”态已移到M10.5，Q0.0线圈再次接通，执行下降动作。 当下降到使I0.1动合触点接通位置，产生移位信号，“0”态移至M10.5，“1”态移至M10.6，Q0.0线圈断开，停止下降，R指令使M20.0复位，Q0.1线圈断开，机械手松开工件；同时T38启动延时1.5秒，T1动合触点接通，产生移位信号，使M10.6变为“0”态，M10.7为“1”态，Q0.2线圈再度接通，I0.1断开，机械手又上升，行至上限位置，I0.2触点接通，M10.7变为“0”态，M11.2为“1”态，I0.2线圈断开，停止上升，Y004线圈接通，X003断开，左移。 到达左限位开关位置，X004触点接通，M11.2变为“0”态，M11.3为“1”态，移位寄存器全部复位，Q0.4线圈断开，机械手回到原位，由于I0. 2、I0.4均接通，M10.0又被置“1”，完成一个工作周期。 再次按下启动按钮，将重复上述动作。 六、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析20实验十一装配流水线控制的模拟控制在S7-300模拟实验挂件（二）完成本实验。 一、实验目的了解移位寄存器指令(包括左移位,右移位指令)在控制系统中的应用及编程方法。 二、实验原理使用移位寄存器指令，可以大大简化程序设计。 移位寄存器指令所描述的操作过程如下若在输入端输入一串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中，并将这些继电器的状态输出，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一串脉冲信号。 三、装配流水线模拟控制的实验面板图图中左框中的AH表示动作输出（用LED发光二极管模拟），右侧框中的AG表示各个不同的操作工位。 四、输入/输出接线列表面板启动复位移位A B C PLC I0.0I0.2I.1Q0.0Q0.1Q0.2面板D EF G H PLCQ0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7 五、实验要求传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。 六、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析21实验十二五相步进电动机的模拟控制在S7-00模拟实验挂箱（五）完成本实验。 一、实验目的了解并掌握移位指令在控制中的应用及其编程方法。 二、控制要求要求对五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制第一步ABCDE第二步AABBCCDDEEA第三步ABABCBCBCDCDCDEDEDEA第四步EAABCBCDCDEDEA 三、五相步进电动机的模拟控制的实验面板图上框中灯光的亮与灭用以模拟步进电机五个绕组的导电状态。 四、输入/输出接线列表面板SD ABCD EPLC I0.0Q0.1Q0.2Q0.30.40.5 五、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析 六、练习题1试编制三相步进电机单三拍反转的PLC控制程序。 2试编制三相步进电机三相六拍正转的PLC控制程序。 3试编制三相步进电机双三拍正转的PLC控制程序。 22实验十三LED数码显示控制在S7-300模拟实验挂箱（五）完成本实验。 一、实验目的了解并掌握置位与复位指令SET、RST在控制中的应用及其编程方法。 二、实验原理SET为置位指令，使动作保持；RST为复位指令，使操作保持复位。 SET指令的操作目标元件为Y、M、S。 而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。 这两条指令是13个程序步。 用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。 三、控制要求按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示显示次序是 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、9，并循环不止。 四、LED数码显示控制的实验面板图右部面板中的A、B、C、D、E、F、G、H用发光二极管模拟输出。 23 五、输入/输出接线列表面板SD ABCD EGHPLC I0.0Q0.0Q0.10.20.30.40.50.60.7 六、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析24实验十四喷泉的模拟控制在S7-300模拟实验挂箱（五）完成本实验。 一、实验目的用PLC控制的闪光灯构成喷泉的模拟系统。 二、控制要求合上启动按钮后，按以下规律显示12345678如此循环，周而复始。 三、喷泉的模拟实验面板图 四、输入/输出接线列表面板SD12345678PLCI0.0Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7 五、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析25实验十五简单PLC控制系统的设计与调试在S7-300模拟实验挂箱（五）完成本实验。 一、实验目的掌握简单PLC控制系统设计的一般方法并学会在调试中发现与解决问题。 二、实验要求根据参考题目或自拟题目完成一个简单PLC控制系统并运行调试。 参考题目 1、三台电动机起动时每隔10秒依次起动，停止时逆序每隔15秒依次停止。 2、三台电动机起动时每隔10秒依次起动，停止时正序每隔15秒依次停止。 3、运料小车在原位起动，到达目的地后自动停止并卸料，5秒后自动返回原地（既可自动工作，也可手动分步工作）。 4、车库管理控制在进口处设一刷卡机（每刷次卡送PLC一脉冲信号，检测到此信号打开横烂），紧跟着有一红外线检测点（车辆经过时送PLC一脉冲信号），在出口处也有一红外线检测点，进口处设一指示牌指示车库内车的数量（三个灯分别在车辆数为 50、 75、100时亮）。 三、实验报告要求写出程序并解释。 26实验十六四层电梯控制系统的模拟在S7-300模拟实验挂箱（八）完成本实验。 一、实验目的1.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2.进一步熟悉PLC的I/O连接。 3.熟悉四层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。 二、控制要求电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。 电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1S4，用以选择需停靠的楼层。 L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1SQ4为到位行程开关。 电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。 例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在四层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从四层运行到三层），按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。 三、四层电梯控制系统的模拟实验面板图27 四、输入/输出接线列表（一）输入序号名称输入点I0.0序号名称输出点I0.70四层内选按钮S47一层上呼按钮U11三层内选按钮S3I0.18二层上呼按钮U2I1.02二层内选按钮S2I0.29三层上呼按钮U3I1.13一层内选按钮S1I0.310一层行程开关SQ1I1.24四层下呼按钮D4I0.411二层行程开关SQ2I1.35三层下呼按钮D3I0.512三层行程开关SQ3I1.46二层下呼按钮D2I0.613四层行程开关SQ4I1.5（二）输出序号名称输入点序号名称输出点0四层指示L4Q0.08二层内选指示SL2Q1.01三层指示L3Q0.19一层内选指示SL1Q1.12二层指示L2YQ0.210一层上呼指示UP1Q2.03一层指示L1Q0.311二层上呼指示UP2Q2.14轿厢下降指示DOWN Q0.412三层上呼指示UP3Q2.25轿厢上升指示UP Q0.513二层下呼指示DN2Q2.36四层内选指示SL4Q0.614三层下呼指示DN3Q2.47三层内选指示SL3Q0.715四层下呼指示DN4Q2.5 五、实验报告要求编写调试程序并对自己的程序与实验现象进行分析28实验十七温度PID控制在S7-300模拟实验挂箱（六）完成本实验。 一、实验目的熟悉使用西门子S7-200/300系列PLC的PID控制，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。 二、温度PID控制面板图此面板中的Pt100为热电偶,用来监测受热体的温度，并将采集到的温度信号送入变送器，再由变送器输出单极性模拟电压信号，到模拟量模块，经内部运算处理后，输出模拟量电流信号到调压模块输入端，调压模块根据输入电流的大小，改变输出电压的大小，并送至加热器。 为了使温度变送器正常工作,还要对其参数进行设置。 在基本状态下按键并保持约2秒钟，即进入参数设置状态。 在参数设置状态下按键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，只出现操作工需要用到的参数（现场参数）。 用、等键可修改参数值，按键并保持不放，可返回显示上一参数。 先按键不放接着再按键可退出设置参数状态。 如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出设置参数状态。 需要设定的参数有CTRL0SN21DIL000.0DIH100.0DIP1 三、实验原理 (1)本实验说明欲使受热体维持一定的温度，则需一风扇不断给其降温。 这就需要同时有一加热器以不同加热量给受热体加热，这样才能保证受热体温度恒定。 本系统的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0%至100%。 29 (2)理解S7系列的PID功能指令PID循环（PID）指令根据表格(TBL)中的输入和配置信息对引用LOOP执行PID循环计算。 提供PID循环指令（成比例、整数、导出循环）进行PID计算。 逻辑堆栈（TOS）顶值必须是“打开”（功率流）状态，才能启用PID计算。 本指令有两个操作数表示循环表起始地址的TBL地址和0至7常量的“循环”号码。 程序中可使用八条PID指令。 如果两条或多条PID指令使用相同的循环号码（即使它们的表格地址不同），PID计算会互相干扰，结果难以预料。 循环表存储九个参数，用于控制和监控循环运算，包括程序变量、设置点、输出、增益、样本时间、整数时间（重设）、导出时间（速率）以及整数和（偏差）的当前值及先前值。 如果循环表起始地址或指令中指定的PID循环号码操作数超出范围，CPU编译器将生成一则错误（范围错误），编译将会失败。 PID指令不对某些循环表输入值进行范围检查。 您必须保证程序变量和设置点（以及作为输入的偏差和先前程序变量）是0.0和1.0之间的实数。 如果进行PID计算的数学运算时遇到错误，将设置SM1.1（溢出或非法数值）并终止PID指令的执行。 （对循环表中的输出数值的更新可能不完整，因此您应当忽略这些数值，并在执行下一个循环PID指令之前纠正引起数学错误的输入值。 ）在PID指令框中输入的表格（TBL）