电气控制工作坊教程（任务1-4）

模块一模块一 基本电气控制路1电动机点动运行的继电控制2电动机点动运行的PLC3电动机连续运行的继电控制4电动机连续运行的PLC5正、反转运行的继电控制6PLC7Y/Δ减压起动运行控制任务8车床电气控制系统模块二 PLC顺控制任务9彩灯循环点亮运行控制任务10运料小车运行控制任务11十字路口交通灯运行控制124职教师资电气控制工作坊教 程班级班级姓名期教师 课程学习指南电气控制工作坊——课程学习指南《电气控制与可编程控制器》课程又称，包含电气控制技术和制技术PLC0-1所示。0-1模块核心学习任务知识体系总结模块一基本电气控制线路12点动运行的PLC3低压电器知识体系4连续运行的PLCPLC选型知识体系任务5正、反转运行的继电控制交流电机控制知识体系任务6正、反转运行的PLC控制专题7 Y/Δ减起运控制PLC编程基础知识体系8模块二PLC顺序控制任务9彩灯循环点亮运行控制PLC程序设计方法任务10运料小车运行控制PLC控制系统设计任务11十字路口交通灯运行控制任务12 4层梯行制PLC课程的基础，以交流电动机的基本控制电路8个学习任务。每个学习任务都具有理实结合,把PLC控制部分进行深度融合以任务为中心”PLC两种控制方式OMRONCPPLCPLC的基本知识及其应用并完成实训任务。模块一将低压电器、继电控制电路设计、PLCPLC程序设计等基础知识，分散到各个学习任务之中，与学习任务有机结合。在完成任务的实际工作情境中学习相关知识和技能，体现了做中学《电气控制工作坊》课程。《PLCPLC的步进控制编程方法4个学习任务理实结合的特点，PLCPLCM00-1任务1电气控制工作坊任务1电气控制工作坊学习单M01-M01-PAGE1任务1三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制会描述三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制工作原理的仿真模型能记住按钮、接触器会利用实训设备完成三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制线路的安装、试和运行三相异步电动机点动运行的要求电动机立即停止运转。使用继电器-接触器控制系统实现控制。基本概念继电器-接触器控制电路：电器组成的控制电路称为继电器-接触器控制电路，以后将简称继电控制电路。（Rlay根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器1.1所示。电磁式继电器的工作原理1.1继电器和接触器原理相似信号检测元件直接用于开、断主电路，是电气控制系统中的执行元件。低压开关电器（Q又称自动开关或空气开关（保护电器（S主令电器按钮的图形和文字符号1.2所示。1.2按钮的工作原理。观看教学视频，完成填空练习。通常按钮有两对触点，一对（ ）触点和一对（ ）触点当按下按钮，先是（ ）触点断开，然后（ ）触点闭合；松开按钮时，动合触点先在复位弹簧的作用下复位（簧的作用下复位（。（K中间继电器电路图符号及型号规格1.3一个线圈、若干组常开和常闭触点图1.3中间继电器接触器（K。接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关，适用于远距离频繁接通和分断控制对象是电动机是自动控制系统中应用最多的一种电器交流接触器的图形和文字符号1.4所示。1.4交流接触器的工作原理。观看教学视频，完成填空练习。当接触器的线圈得电后（（（）辅助触点闭合、动断辅助触点断开。当接触器线圈失电的作用下复位，带动各触点恢复到初始状态。三相异步电动机点动运行的继电控制系统点动运行继电控制系统的电气原理图点动运行继电控制系统1.5所示，由主电路（）和控制电QF1FU3KM1FU1SB1KM1线圈组成对主电路实施控制的控制电路。该电路的功能是：SB1KM1闭合，电动机起动运转；松开按钮KM1断开，电动机停止运转。完善原理图1.5中，试添加必要的连线以形成完整的电气原理图。1.5点动运行继电控制系统的工作过程分析工作过程1.51.1。1.1停止→点动运行点动运行→停止动作顺序动作元件动作状态动作顺序动作元件动作状态1SB1按下1SB1释放2KM1线圈2KM1线圈3KM1主触头3KM1主触头4电机M14电机M1继电控制电路的仿真软件CADe_SIMu是一款继电控制电路的仿真软件，绿色免安装版，简单实用。用它来设电路仿真,检验继电控制电路的动作是否正确。打开仿真软件C_SIu建立仿真模型1.6QF1SB1KM1KM11.6b)所示。仿真电路 b）模拟运行1.6实训柜正面屏电气设备的布局和明细本课程采用维修电工实训考核装置（简称实训柜）开展实训活动。实训柜中包含正、反两个控制屏。正面屏主要电气设备的明细如表1.2，电气设备布局如图1.7所示。表1.2实训柜正面屏主要电气设备明细表代号名称型号备注QF1空气开关DZ47-63-3P-3AFU1~2直插式熔断器RT14-20装熔芯2AFU3螺旋式熔断器RL1-15装熔芯3AT1控制变压器BK-150380V/220/12/6.3VSB1~4按钮开关LAY162红2绿KM1~2交流接触器LC1-D0610M5N线圈AC220VFR1热继电器JRS1D-25/Z(0.63-1A)M1三相异步电机WDJ26（厂编）380V/ΔQF1FU2SB1SB3FU3SB2SB4FU1T1KM1KM2FR1X3X1XsM11.7绘制三相异步电动机点动运行继电控制线路的电气接线图采用实训柜正面屏电气设备组成点动运行继电控制系统的电气线路其接线图如图1.8所示。其中T1为控制变压器，X1和X3为控制屏下端连接外部设备的端子排和插孔，Xs为三相交流电源插孔。控制变压器T1（380）转变为控制回路较低的工作电压（220，实现电气隔离。注意：变压器的副边要加一个熔断器，否则副边控制回路的短路会将变压器烧毁。接线图中应标注电气设备接线端子的名称导线的颜色设置导线颜色1.8三相异步电动机点动运行继电控制线路的安装和调试1）安装接线。断开实训柜电源，根据图1.8进行接线。QF1FU3KM1主触点组成动力线路，T1、熔断FU1SB4KM1线圈组成控制线路。动力线路控制电路的接线用黑色，接线工艺应符合要求。在通电试车前，应仔细检查各接线端连接是否正确、可靠，并用万用表检查路是否短路或开路、主电路有无开路或短路。注意：U、V两相的电阻时，电阻很小（20Ω）,是器输入绕组的档，同理在测控制回路时也是这样。注：接线前一定要分断实训柜的电源。2）检测与调试。检查接线无误后，接通实训柜电源，“合”上开关QF1，此时电机不转，按下按钮SB4，电机即可起动，松开按钮电机即停转。若电机不能点动控制或熔丝熔断等故障，则应分断实训柜电源，分析排除故障后使之正常工作。电控制系统，详见P1.1利用实训柜正面屏电气设备完成三相异步电动机点动运行继电控制线路的安装和调试，详见P1.2。任务2电气控制工作坊任务2电气控制工作坊学习单M02-1M02-1任务2三相异步电动机点动运行的PLC控制PLC控制工作过程。能记住PLC的输入、输出端口，以及基本指令。掌握PLC编程软件的基本操作方法。会利用实训设备完成三相异步电动机点动运行PLC控制系统的安装和运行等，会判断并排除电路故障。三相异步电动机点动运行的要求电动机立即停止运转。使用PLC控制系统PLC可编程序控制器ProgrammableLogical简称PLCPLC用来替代继电器-接触器控制，主要用于顺序控制，实现逻辑运算。以微处理器为核心用程序来是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物PLC编制采用了一套以继电器梯形图为基础指令形式PLC后，只需按说明书的提示，序的编制工作PLCPLC是GE系列日本的MITSUBISHI系列和欧姆OMRON系列SIEMENS系列SCHNEIDER系列等。PLCPLC的系统结构。PLC/等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构2.1所示。M02-M02-PAGE2图2.1PLC的硬件系统结构PLC的工作方式PLC是采用”即在PLC从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序开始下一轮新的扫描对输入信号的采样和对输出状态的刷新PLC的编程语言PLC最常用的编程语言是梯形图语言和指令语句表语言梯形图是一种从继电器-接触器控制电路图演变而来的图形语言PLCPLC的工作过程2.3所示。2.2继电器（PLC为例）图2.3PLC程序的工作过程（以三菱PLC为例）PLCI/O端子和接线OMRONCP1E系列PLCCP1E-N40DR-ACP1E系列CPU单元，40D表示DC输出，R表示继电器输出，A表示交流电源。PLC输入模块的结构和输入接口电路2.4CP1E-N40DR输入端子排列如图2.5，242个通道（0CH1CH，CM为所有输入的公共端。图2.4PLC的直流24V输入接口电路图2.5CP1EN40DR的输入端子排列图PLC输出模块的结构和输出接口电路2.6CP1E-N40DR输出端子排列如图162（100CH101C00COM03COM端子。图2.6PLC的继电器输出接口电路图2.7CP1EN40DR的输出端子排列图PLCI/O定义OMRONPLC输入继电器（地址（0CH0001输出继电器的名称（）100.00，100.01等（100CH的0001I/O1个1个PLCPLC，I/O分配表。I/O分配表PLCI/O分配表，2.1所示。2.1PLCI/O分配表输入输出电气符号输入地址功能电气符号输出地址功能SB3点动按钮KM1点动运行的交流接触器点动运行的PLC控制系统PLC控制系统的电气原理和梯形图程序2.8所示。PLC主电路相同不同PLC即可；然后通过PLC中编写梯形图程序来实现控制。完善原理图2.8中，试添加必要的连线以形成完整的电气原理图。2.8PLCPLC程序分析工作过程2.8PLC2.2。2.2PLC控制的工作过程停止→点动运行点动运行→停止动作顺序动作元件动作状态动作顺序动作元件动作状态1SB31SB32输入继电器0.002输入继电器0.003输出继电器100.003输出继电器100.004KM14KM15电机M15电机M1OMRONPLC软件的安装。CX-One是集成OMRONPLCCXProgrammerPLC学生需要在自己的电脑上安装该软件，PLCPLC工程的建立和梯形图程序的编写CXProgrammerPLCPLC型号2.91点动控制程序2.10P2.1。图2.9PLC型号设置窗口PLC程序的模拟仿真PLC2.10所示程序进行模拟运行，观察运行结果。0.00=1时，梯形图的模拟运行效果色的触点表示闭合，变为绿颜色的线圈表示得电。2.10图2.11梯形图的模拟运行效果实训柜反面屏电气设备的布局和明细实训柜反面屏主要电气设备的明细如表2.3，电气设备布局和符号如图2.12所示。2.3代号名称型号数量备注KM1~2交流接触器LC1-D0610M5N1线圈AC220VSB1~3按钮开关LAY161点动按钮用黑色M1三相异步电机WDJ26（厂编）1380V/ΔCP1EOMRONPLC主机CP1EN40DR1PLCI/OI/O接线表PLC的PLCI/O接线表，2.4所示。2.4PLCI/O接线表输入输出电气符号输入端子功能电气符号输出端子功能SB3点动按钮KM1点动运行的交流接触器CP1EKM1KM2SB1SB3SB2X1X2XsM12.12PLCPLC控制系统的电气线路，其接线图2.13电器DOPLC为100.00的公共端。PS24V电源，CP1EPLCPLC主电路控制电路I/OPLC接电源和公共端。接线图中应标注电气设备接线端子导线的颜色设置导线颜色2.13PLC控制线路的电气接线图PLC安装接线。2.13进行接线。M1KM1主触点组成动力线路，CP1ESB3、KM124VPS组成控制电路的接线用黑色，接线工艺应符合要求。在通电试车前，应仔细检查各接线端