二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 實(shí) 驗(yàn) 實(shí) 訓(xùn) 指 導(dǎo) 書 一、概述： 我院為機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，面向企業(yè)和社會(huì)培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人材。以機(jī)電、電氣、工業(yè)自動(dòng)化為核心，具有良好的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)條件，贏得了社會(huì)、企業(yè)、家長、學(xué)生的好評(píng)，生源及就業(yè)都進(jìn)入良性循環(huán)。 二、本課程的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位： 課程緊隨 術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)及攀鋼自動(dòng)化的發(fā)展方向，不斷更新教學(xué)內(nèi)容和豐富實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備， 00 硬件安裝、布線、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、檢修與維護(hù)的自動(dòng)化 崗位需求出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生具備 裝、維修和設(shè)計(jì)等技能型人才所必需的 職業(yè)能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。 本課程作為一門專業(yè)課，為學(xué)生將來從事實(shí)際的 統(tǒng)自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)和安裝維護(hù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。 三、本課程的 課程目標(biāo)： 1 素質(zhì)教育要求 （ 1）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、分析問題解決問題能力； （ 3）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力； （ 4）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用 控制 技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。 2 知識(shí)教學(xué)要求 （ 1） 理解 特點(diǎn)和工作原理； （ 2） 掌握 00 系統(tǒng)構(gòu)成、主要技術(shù)指標(biāo)、硬件結(jié)構(gòu)、內(nèi)部元器件及 I/O 編址 ； （ 3） 熟練掌握 硬件指安裝及接線方法，熟練掌握 件的基本使用方法； （ 4） 掌握 指令系統(tǒng)及其應(yīng)用； （ 5） 學(xué)會(huì) 制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法與故障診斷方法； （ 6） 熟悉并掌握 基本網(wǎng)絡(luò)通信方式。 3 技能教學(xué)要求 （ 1）本課程以實(shí)踐教學(xué)為主，在教學(xué)中采用 “教、學(xué)、做”一體課程教學(xué)模式，根據(jù)職教規(guī)律、課程的特點(diǎn)、高職生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在實(shí)訓(xùn)室、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完成課程教學(xué)與學(xué)習(xí)，教師邊講解、邊演示，學(xué)生邊學(xué)習(xí)、邊實(shí)踐、邊提問，使學(xué)生在“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)環(huán)境下，較快理解 工作原理，掌握 的硬件安裝、布線方法，具有較好的程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、檢修與維護(hù) 能力。 （ 2）在教學(xué)中穿插案例教學(xué)，以工作過程為導(dǎo)向，以 術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，以 裝、設(shè)計(jì)及 調(diào)試能力訓(xùn)練為中心，將實(shí)踐教學(xué)融于教學(xué)全過程，突出課程的職業(yè)性和實(shí)用性，遵循先易后難、循序漸進(jìn)，分層次教學(xué)的原則設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。 （ 3） 在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，在強(qiáng)調(diào)了本課程的重要知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，將電工及工藝、電機(jī)與拖動(dòng)、繼電 控原理及系統(tǒng)、儀表與傳感技術(shù)、過程控制以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)課程的內(nèi)容溶入教學(xué)中。在授課時(shí)結(jié)合 工廠的相關(guān)實(shí)際自動(dòng)化控制系統(tǒng)、自動(dòng)化控制環(huán)節(jié)進(jìn)行講解，使學(xué)生實(shí)踐過程能嚴(yán)格區(qū)分“實(shí)驗(yàn)?zāi)M型”和“實(shí)際工程型”兩種程序類型，以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)作風(fēng)。此外，階段學(xué)習(xí)完成后，進(jìn)行幾個(gè)綜合性較強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的練習(xí)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可針對(duì)攀鋼的生產(chǎn)實(shí)際，使實(shí)踐教學(xué)更加貼近現(xiàn)實(shí)，結(jié)合實(shí)際。 （ 4） 實(shí)習(xí)基地的教學(xué)把所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來，學(xué)生通過在建立于攀鋼各廠礦的實(shí)習(xí)基地進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，既開拓了視野，也能把所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來。 四、 實(shí)驗(yàn) 、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 1 件及 件 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）目的 1、了解 硬件結(jié)構(gòu) 及使用方法。 2、熟悉和掌握 編程軟件的使用，掌握創(chuàng)建編輯項(xiàng)目的方法。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 設(shè)備介紹 7紹 學(xué)院 驗(yàn)室 要包括采用 131415幾種類型。 以緊湊型 14例，其硬件主要特點(diǎn)是 24電、 48存、帶有含有 主從接口；裝載存儲(chǔ)器 容量 128K 字節(jié)，集成式 O、 O， 24 路數(shù)字量輸入 /16 路數(shù)字量輸出，帶光電隔離； 4 路模擬量輸入 /2 路模擬量輸出 ,1 路集成的模擬量輸入通道可測(cè) 0 600電阻或接 電阻。 過 信 接口用 信適配器 與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ 信， 來下載和上載 用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)（主站亦可使用配置的 611 網(wǎng)卡與 信）。 用注意事項(xiàng) 1、 接線時(shí)注意分清各模塊的工作電壓，防止接錯(cuò)；接線過程中要關(guān)閉控制屏上各路電源開關(guān)，嚴(yán)禁帶電接線。 2、 嚴(yán)禁私自拆卸 機(jī) 、 信適配器、 信 接口以及 從接口 ，嚴(yán)禁取出 裝載存儲(chǔ)器 。 3、 嚴(yán)禁打開個(gè)人計(jì)算機(jī)（ 箱，要按正確的方法開關(guān)計(jì)算機(jī) ,不得隨意刪除計(jì)算機(jī)上的文件，嚴(yán)禁在計(jì)算機(jī)上設(shè)置任何密碼。 程軟件 的使用 驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容： 在教材上自找一段 序，創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目， 根據(jù)實(shí)際的硬件進(jìn)行組態(tài)并練習(xí)錄入程序，編譯通過之后點(diǎn)擊 管理器界面窗口中的圖標(biāo)，下載到 ， 把 于 態(tài)運(yùn)行程序，觀察程序運(yùn)行情況。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn) ）課題 2 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本繼電 會(huì)運(yùn)用 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本繼電 2、熟悉 件的基本使用方法。 2、進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握 外圍 I/O 設(shè)備接線方法。 4、 復(fù)習(xí)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)雙重連鎖正反轉(zhuǎn)控制及其相關(guān)電路，加深對(duì)繼電 鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。 5、能根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”和“設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì) 和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。 三相電動(dòng)機(jī)的基本控制電路原理及控制要求 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)雙重連鎖控制 1、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)雙重連鎖控制電路原理： 在 三相異步電動(dòng)機(jī) 正反轉(zhuǎn)控制電路中，最基本的方法是采用 正 反轉(zhuǎn) 雙重連鎖 控制 電路， 如圖 2示。采用 常閉輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)控制電路的電氣連鎖，用 常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)控制電路的機(jī)械連鎖，即雙重連鎖。在實(shí)際控制中，對(duì)于小功率的電機(jī)或空載啟動(dòng)的電機(jī)，可通過 正、反轉(zhuǎn)之間直接切換。但對(duì)于大功率的電機(jī)或負(fù)載啟動(dòng)的電機(jī)，則需要先按下停止按鈕 ，再進(jìn)行轉(zhuǎn)向的切換。 采用 制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，即是要對(duì)原繼電 在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里，很多都是用指示燈來模擬數(shù)字量（開關(guān)量）的輸出，這樣編寫的程序是不能用于實(shí)際工程的。因?yàn)樵趯?shí)際控制中，為了檢測(cè)接觸器是否正常工作，即接觸器的線圈得電，接觸器的觸點(diǎn)是否正常動(dòng)作；或接觸器的線圈斷電，接觸器的觸點(diǎn)是否正常復(fù)位，往往需要將接觸器的輔助觸點(diǎn)引入 作為反饋檢測(cè)信號(hào)，同時(shí)在外圍電路中將可能引起 電源相間短路的接觸器進(jìn)行硬件上的電氣互鎖。這種控制方案在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 圖 2 三相異步電動(dòng)機(jī)正 反轉(zhuǎn) 雙重連鎖 控制 電路 2、控制要求： 運(yùn)用 現(xiàn)對(duì)“ 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)雙重連鎖”的控制。具體設(shè)計(jì)要求見“ 計(jì)要求”。 要求電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)。 三相異步電動(dòng)機(jī) 帶限位自動(dòng)往返控制 1、三相異步電動(dòng)機(jī) 帶限位自動(dòng)往返控制 電路原理 : 三相異步電動(dòng)機(jī) 帶限位自動(dòng)往返控制 電路如圖 2示，它在正反轉(zhuǎn)控制電路的基礎(chǔ)上稍加了改動(dòng)。利用 用行 程開關(guān) 實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往返運(yùn)行，利用行程開關(guān) 現(xiàn)工作臺(tái)的極限位保護(hù)（即 效時(shí)，工作臺(tái)繼續(xù)行走，壓下 斷電）。 2、控制要求： 運(yùn)用 現(xiàn)對(duì)“ 三相異步電動(dòng)機(jī) 帶限位自動(dòng)往返控制 電路”的控制。具體設(shè)計(jì)要求見“ 計(jì)要求”。 要求電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)。 圖 2 三相異步電動(dòng)機(jī) 帶限位自動(dòng)往返控制 電路 思考題 說明： “思考題”為針對(duì)該課題的提高練習(xí)，后面的實(shí)訓(xùn)課題基本上都有這項(xiàng)內(nèi)容。 以“三相異步電動(dòng)機(jī)正 反 轉(zhuǎn) 雙重連鎖 控制 電路”為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)正反轉(zhuǎn)控制。 要求電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，先正轉(zhuǎn) 20S，再反轉(zhuǎn) 25S，當(dāng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的次數(shù)都達(dá)到 4 次后，即自動(dòng)停車。 電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停車后，延時(shí) 30S 后自動(dòng)啟動(dòng)，先反轉(zhuǎn) 20S，再正轉(zhuǎn) 25S，當(dāng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的次數(shù)都達(dá)到 2 次后，即自動(dòng)停車，并輸出 1指示燈信號(hào)，表示所有動(dòng)作結(jié)束。結(jié)束指示燈信號(hào)閃爍 3S 后熄滅。 要求電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)。 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”： 1、進(jìn)行 I/O 地址分配并繪制“ I/O 分配表”。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 2、繪制“ I/O 接線示意圖”（與“ I/O 分配表 ”相對(duì)應(yīng)）。 3、進(jìn)行系統(tǒng) I/O 接線。 4、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 5、進(jìn)行程序調(diào)試、運(yùn)行，并能進(jìn)行基本的硬件、軟件故障分析與排除。 6、編寫 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 3 三相異步電動(dòng)機(jī)的減壓?jiǎn)?dòng)控制 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本繼電 會(huì)運(yùn)用 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本繼電 2、熟悉 件的基本使用方法。 2、進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握 外圍 I/O 設(shè)備接線方法。 4、 復(fù)習(xí)三相 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 壓起動(dòng)控制 、 三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制） ，加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)各種保護(hù)、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。 5、能根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”和“設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。 三相電動(dòng)機(jī)的基本控制電路原理及控制要求 三相異步電動(dòng)機(jī) 制 1、三相異步電動(dòng)機(jī) 制 電路 原理 通常，容量較大的電動(dòng)機(jī)（如 10上）不允許直接起動(dòng)，而應(yīng)采用減壓起動(dòng)的方法，其 目的是減小起動(dòng)電流，但電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨之降低，因此減壓起動(dòng)常用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。常用的 減壓 起動(dòng)方法有 壓起動(dòng)、定子串電阻降壓起動(dòng)及自耦變壓器啟動(dòng)等，而 壓起動(dòng)又是最普遍使用的方法。 三相異步電動(dòng)機(jī) 壓起動(dòng)控制電路如圖 3示，其工作原理分析請(qǐng)參見相關(guān)教材，在此不再贅述。 2、控制要求： 圖 3 三相異步電動(dòng)機(jī) 壓起動(dòng) 控制 電路 運(yùn)用 現(xiàn)對(duì)“ 三相異步電動(dòng)機(jī) 壓起動(dòng)”控制，要求 S。具體設(shè)計(jì)要求見“ 計(jì)要求”。要求電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù) 環(huán)節(jié)。 三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制） 1、三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制）原理 三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制），其轉(zhuǎn)速的改變是通過磁極對(duì)數(shù)的變化而實(shí)現(xiàn)的。如圖 3示，按下低速按鈕 ， 電并自鎖， 常閉互鎖輔助觸點(diǎn)斷開 路，此時(shí)電動(dòng)機(jī)接為“”，作低速運(yùn)行。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 圖 3 三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制） 當(dāng)按下高速按鈕 ， 常閉接點(diǎn)首先斷開 自鎖觸點(diǎn)并使 電，同時(shí) 常開觸點(diǎn)閉合，使 后得電并自鎖， 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)對(duì) 鎖。此時(shí)電動(dòng)機(jī)接為“ ”，作高速運(yùn)行。 2、控制要求： 運(yùn)用 現(xiàn)對(duì)“ 三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制）”的控制。具體設(shè)計(jì)要求見“ 計(jì)要求”。 要求電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)。 思考題 以“三相異步電動(dòng)機(jī)正 反轉(zhuǎn) 雙重連鎖 控制 電路”、 “ 三相異步電動(dòng)機(jī) 壓起動(dòng)”、“三相異步電動(dòng)機(jī) 變極調(diào)速控制電路（ / 控制）”三個(gè)電路為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)以下控制： 按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕后，先是第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng) 作正反轉(zhuǎn)運(yùn)行（正轉(zhuǎn) 15S，反轉(zhuǎn) 15S）；第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 30S 后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)作 壓起動(dòng)（ S）；當(dāng) 第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 30S 后，第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)作 變極調(diào)速（ / 控制）運(yùn)行，先低速運(yùn)行 10S，再高速運(yùn)行 10S，接著再低速運(yùn)行 10S，如此低速、高速循環(huán)運(yùn)行。 當(dāng)按下系統(tǒng)停止按鈕（或 第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)作 低速、高速循環(huán) 6 次后，發(fā)出系統(tǒng)自動(dòng)停車信號(hào)）后， 三臺(tái)電機(jī)按照“逆?！钡捻樞颍来窝舆t 5S 自動(dòng)停車。至此，控制結(jié)束。 要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)及連鎖環(huán)節(jié)。 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)“系統(tǒng) 工藝及控制要求”： 1、進(jìn)行 I/O 地址分配并繪制“ I/O 分配表”。 2、繪制“ I/O 接線示意圖”（與“ I/O 分配表”相對(duì)應(yīng)）。 3、進(jìn)行系統(tǒng) I/O 接線。 4、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 5、進(jìn)行程序調(diào)試、運(yùn)行，并能進(jìn)行基本的硬件、軟件故障分析與排除。 6、編寫 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 4 三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)制動(dòng)控制電路 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、應(yīng)用 術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制。 2、訓(xùn)練編程的思想和方法。 3、熟悉 使用，提高應(yīng)用 能力。 控制要求 1、三相 異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制電路。 （ 1）電動(dòng)機(jī)要停止時(shí)兩根電源線反接產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （ 2）具有防止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的措施；有過載保護(hù)環(huán)節(jié)。 2、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路 （ 1）電動(dòng)機(jī)要停止時(shí)切斷三相電源，將直流電源接入定子繞組，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，斷開直流電源。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 （ 2）具有防止相間短路的措施；具有過載保護(hù)環(huán)節(jié)。 訓(xùn)內(nèi)容及指導(dǎo) 相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制電路 1、系統(tǒng)配置 反接制動(dòng)的原理是在電動(dòng)機(jī)要停止時(shí)把任意兩根電源反接而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ,在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下 ,電動(dòng)機(jī)將很快停止轉(zhuǎn)動(dòng) ,電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到接近于零時(shí) ,由速度繼電器切斷電源 ,否則電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。圖 4反接制動(dòng)控制原理圖。 K M 2K Q L 1 L 2 L 3S B 2K M 2K 1K M 2F 1K M 1K M 2M 3K M 1L 2圖 4接制動(dòng)控制原理圖 2、程序設(shè)計(jì) 3、運(yùn)行并調(diào)試程序 （ 1）按啟動(dòng)按鈕 出繼電器 通并自鎖。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行。速度繼電器常開觸點(diǎn)接通 ,輸入繼電器 通。 （ 2）按停止按鈕 出繼電器 電并接通輸出繼電器 自鎖，電動(dòng)機(jī)反接電源開始制動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于速度繼電器的整定值時(shí)，常開觸 點(diǎn)斷開，輸出繼電器 電，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)結(jié)束。 （ 3）重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 （ 4）模擬電動(dòng)機(jī)過載，將熱繼電器 閉觸點(diǎn)斷開，觀察電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)過程。并分析原因。并提出建議。 （ 5）重復(fù)上述操作。 相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路 1、系統(tǒng)配置 能耗制動(dòng)是電動(dòng)機(jī)要停止時(shí)，在三相電源斷電的同時(shí)把直流電源接入定子繞組，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)， 再斷開直流電源。這種制動(dòng)方法的實(shí)質(zhì)是把轉(zhuǎn)子的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，所以稱為能耗制動(dòng)。制動(dòng)能力大小，與所輸入的直流電流大小有關(guān)，電流越大，則制動(dòng)作用越強(qiáng)。圖 4用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)的能耗制動(dòng)控制電路，圖 4可調(diào)電阻 F 1 T 本K M 2M 3Q L 2S B 2K M 2S B 1F 2K 1K M 1 K M 2 K L 2 L 3K M 2K M 1圖 4能耗制動(dòng)控制原理圖 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 2、程序設(shè)計(jì) 3、運(yùn)行并調(diào)試程序 （ 1）按啟動(dòng)按鈕 出繼電器 通并自鎖，電動(dòng)機(jī)全電壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行。 （ 2）按停止按鈕 出繼電器 電同時(shí)接通輸出繼電器 定時(shí)器 動(dòng)機(jī)定子繞組接入直流電源開始制，定時(shí)器開始定時(shí)，經(jīng) 5s 后，輸出繼電器 電制動(dòng)結(jié)束。 （ 3）重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 （ 4）模擬電動(dòng)機(jī)過載，將熱繼電器 閉觸點(diǎn)斷開，觀察電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)過程，并分析原因。 （ 5）重復(fù)上述操作。 訓(xùn)訓(xùn)練題 1不用速度繼電器，試重新反接制動(dòng)控制的邏輯梯形圖，并上機(jī)調(diào)試運(yùn)行成功。 2運(yùn)行并調(diào)試程序 。 3. 調(diào)試記錄 。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 5 傳送帶與倉庫控制模擬 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、了解計(jì)數(shù)器和比較起的功能。 2、掌握計(jì)數(shù)器和比較起的 編程技巧。 3、了解 傳送帶與倉庫控制的一般工藝特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 內(nèi)容及訓(xùn)練 如圖 5示，顯示了帶有兩個(gè)傳送帶并且它們之間有一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域的系統(tǒng)。傳送帶 1 將包裹傳送到存儲(chǔ)區(qū)域。傳送帶 1 的尾部靠近存儲(chǔ)區(qū)域處有一個(gè)光電屏障，它確定向存儲(chǔ)區(qū)域傳送的包裹的數(shù)量。傳送帶 2 將包裹從臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域傳輸?shù)窖b載臺(tái)，卡車從此處取走包裹并發(fā)送給用戶。傳送帶 2 的尾部靠近存儲(chǔ)區(qū)域處有一個(gè)光電屏障，它確定離開存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)入裝載臺(tái)的包裹的數(shù)量。帶有五個(gè)燈的顯示面板指示臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域的填充量。含 5 個(gè)指示燈的顯示盤表示臨時(shí)倉庫區(qū)的 占用程度。 傳 送 帶 1 傳 送 帶 2光 電 傳 感 器 1可 裝 1 0 0 件 包 裹的 臨 時(shí) 倉 庫倉 庫 區(qū) 空（ Q 1 2 . 0 )倉 庫 區(qū) 不 空（ Q 1 2 . 1 )倉 庫 區(qū) 裝 入 5 0 %（ Q 1 2 . 2 )倉 庫 區(qū) 裝 入 9 0 %（ Q 1 2 . 3 )倉 庫 區(qū) 裝 滿（ Q 1 2 . 4 )包 裹 運(yùn) 出包 裹 運(yùn) 進(jìn)光 電 傳 感 器 2I 0 . 0 I O . 1顯 示 面 板圖 5傳送帶與倉庫控制模擬示意圖 計(jì)要求 根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”： 1、進(jìn)行 I/O 地址分配并繪制“ I/O 分配表”。 2、繪制“ I/O 接線示意圖”（與“ I/O 分配表”相對(duì)應(yīng)）。 3、進(jìn)行系統(tǒng) I/O 接線。 4、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 5、進(jìn)行程序調(diào)試、運(yùn)行，并能進(jìn)行基本的硬件、軟件故障分析與排除。 6、編寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告。 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 6 十字路口交通燈控制模擬 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、熟練掌握 件的基本使用方 法。 2、進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握 外圍 I/O 設(shè)備接線方法。 4、能根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”和“設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。 5、擬用 計(jì)十字路口交通燈控制系統(tǒng)，了解十字路口交通燈系統(tǒng)的常規(guī)控制方法。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 設(shè)備 本 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 在“ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱”中完成， 該實(shí)驗(yàn)掛箱“ 十字路口交通燈控制 ” 面板圖如圖 6示。 十字路口分為東西向和南北向兩 個(gè)方向， 面板中的四組“ R、 Y、 G”指示燈用以模擬東西向和南北向的“紅、黃、綠”三種顏色的交通指示燈，公路上的“甲、乙” 指示燈用以模擬東西向和南北向的車輛正在駛過十字路口。 圖 6 “ 十字路口交通燈控制 ” 面板圖 （ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱） 系統(tǒng)工藝及控制要求 總體控制要求 本系統(tǒng)是一個(gè)典型的順序邏輯控制，要求嚴(yán)格按照交通燈的動(dòng)作要求進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 具體工藝及控制要求 1、“車輛直行”指示燈 東西向指示燈： 系統(tǒng)啟動(dòng)后，東西向指示燈先是綠燈亮， 20秒 后，東西綠燈開始閃爍（ 1 3秒后熄滅；接著是東西黃燈亮， 3秒后熄滅；最后是東西紅燈亮， 26秒后熄滅。至此完成東西向“車輛直行”指示燈的一個(gè)周期，并不斷循環(huán)。 南北向指示燈： 系統(tǒng)啟動(dòng)后，南北向指示燈先是紅燈亮， 26秒后熄滅；接著是南北綠燈亮， 20秒后，南北綠燈開始閃爍（ 13秒后熄滅；最后是南北黃燈亮， 3秒后熄滅。至此完成南北向“車輛直行”指示燈的一個(gè)周期，并不斷循環(huán)。 2、車輛直行模擬顯示 某方向（東西向或南北向）“車輛直行”指示燈的 綠燈亮， 則 該方向的車輛可以駛出 停車線直行。 但考慮車輛加速的時(shí) 間，因此在進(jìn)行 車輛直行模擬時(shí)，在 綠燈亮后，用該方向公路上的指示燈（ 甲或乙指示燈 ） 延遲 1秒亮表示車輛正在直行。 當(dāng)某方向（東西向或南北向）“車輛直行”指示燈的綠燈開始閃爍，表示提醒司機(jī)該方向的直行即將暫停，當(dāng)綠燈熄滅，黃燈亮?xí)r，則該方向的車輛不可再駛出停車線，但已駛出停車線的車輛需繼續(xù)直行。因此在進(jìn)行車輛停車模擬時(shí)，在黃燈亮后，用該方向公路上的指示燈（ 甲或乙指示燈 ）延遲 2 秒滅表示。 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”： 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 1、進(jìn)行 I/O 地址分配并繪制“ I/O 分配表”。 2、繪制“ I/O 接線示意圖”（ 與“ I/O 分配表”相對(duì)應(yīng)）。 3、進(jìn)行系統(tǒng) I/O 接線。 4、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 5、進(jìn)行程序調(diào)試、運(yùn)行，并能進(jìn)行基本的硬件、軟件故障分析與排除。 6、編寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 7 水塔水位控制模擬 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、熟練掌握 件的基本使用方法。 2、進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握 外圍 I/O 設(shè)備接線方法。 4、能根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”和“設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積 累編程技巧。 5、擬用 計(jì)水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，了解水位 控制 的一些簡(jiǎn)單方法。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的設(shè)備 本 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 在“ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱”中完成， 該實(shí)驗(yàn)掛箱“ 水位水塔控制 ” 面板圖如圖 7示。開關(guān) 示水塔的水位上限位檢測(cè)，開關(guān) 示水塔水位下限檢測(cè)，開關(guān) 示水池水位上限檢測(cè)，開關(guān) 示水池水位下限檢測(cè)， 抽水泵電機(jī)， Y 為進(jìn)水電磁閥。 圖 7 “ 水塔水位控制 ” 面板圖 （ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱） 系統(tǒng)工藝及控制要求 總體控制要求 本系統(tǒng)是一個(gè)典型的、簡(jiǎn)單的水位控制 （管道上的手動(dòng)閥未在面板圖反映出來） 。 系統(tǒng)啟動(dòng)后，能根據(jù)水池水位及水塔水位的上下限，自動(dòng)控制進(jìn)水電磁閥的開閉以及抽水泵的啟停。 具體工藝及控制要求 1、系統(tǒng)啟動(dòng)后，當(dāng)水池水位低于下限位（用開關(guān) 和表示），進(jìn)水電磁閥 Y 打開（電磁閥得電打開，用指示燈Y“亮”表示），進(jìn)水管開始向水池注水。同時(shí)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)， 8 秒后，如果水池下限位開關(guān) 有復(fù)位斷開，表示水池水位還沒有高過下限位，即表示進(jìn)水電磁閥 Y 得電后沒有打開進(jìn)水，電磁閥 Y 出現(xiàn)了故障，此時(shí)電磁 閥 Y 的故障指示燈閃爍（ 1警。 當(dāng)水池水位高于上限位（用開關(guān) 和表示），進(jìn)水電磁閥 Y 關(guān)閉（電磁閥斷電閉和，用指示燈 Y“熄”表示），進(jìn)水管停止向水池注水。 2、當(dāng)水池水位高于下限位（即 斷開時(shí)），且水塔水位低于水塔下限位時(shí)（用開關(guān) 和表示），抽水泵電機(jī)始運(yùn)轉(zhuǎn)抽水（用指示燈 ”表示）。同時(shí)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)， 10 秒后，如果水塔下限位開關(guān) 有復(fù)位斷開，表示水塔水位還沒有高過下限位，即表示水泵電機(jī) 現(xiàn)了故障（或是水泵出現(xiàn)了故障，或是抽水管道出現(xiàn)了漏水故二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 障等），此時(shí)水泵電機(jī) 故障 指示燈閃爍（ 1警。 當(dāng)水塔水位高于水塔上限位 （用開關(guān) 和表示），水泵電機(jī) 車，水泵電機(jī) 止向水塔抽水。 3、要求系統(tǒng)具有常規(guī)的保護(hù)環(huán)節(jié)和故障報(bào)警功能 。 模擬操作注意 由于 本系統(tǒng)水池、水塔的上下限位是由 4 四個(gè)開關(guān)來模擬的，且不考慮這四個(gè)水位開關(guān)的故障可能性，因此在模擬操作時(shí)需注意水池或水塔的上下限位開關(guān)不能同時(shí)閉合，即 能同時(shí)閉合， 不能同時(shí)閉合。 思考題 如果不用開關(guān)量式的水位上下限檢測(cè)信號(hào)（即不用 開關(guān) 4），而用液位傳感 器來檢測(cè)水位的高度（該檢測(cè)信號(hào)可用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的 擬電位計(jì)手動(dòng)給定來模擬），在工藝及控制要求都不變的情況下，程序又應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)呢？ 介于實(shí)驗(yàn)臺(tái)只有一個(gè) 擬電位計(jì)，故水塔水位上下限檢測(cè)仍用 開關(guān) 擬，而 水池的液位檢測(cè)可用此號(hào)來模擬液位傳感器的檢測(cè)信號(hào)（如用 示），并假定水池的深度為 10 米（也即液位傳感器的探頭長度），水池下限位對(duì)應(yīng) ，上限位對(duì)應(yīng) 。 補(bǔ)充說明 1、水位控制 是一類典型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)類型。由于實(shí)際的控制工藝及控制要求較為多樣， 故 不可一概而論。本系統(tǒng)的工藝及控制要求僅為模擬設(shè)計(jì)，特此說明。 2、指導(dǎo)教師可在以上控制要求基礎(chǔ)之上，增加其他控制要求。 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”： 1、進(jìn)行 I/O 地址分配并繪制“ I/O 分配表”。 2、繪制“ I/O 接線示意圖”（與“ I/O 分配表”相對(duì)應(yīng)）。 3、進(jìn)行系統(tǒng) I/O 接線。 4、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 5、進(jìn)行程序調(diào)試、運(yùn)行，并能進(jìn)行基本的硬件、軟件故障分析與排除。 6、編寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）課題 8 “自動(dòng)配料 /四節(jié)傳送帶”系統(tǒng)模擬 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 目的 1、熟練掌握 件的基本使用方法。 2、進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。 3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握 外圍 I/O 設(shè)備接線方法。 4、能根據(jù)“系統(tǒng)工藝及控制要求”和“設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。 5、了解工廠自動(dòng)化中，類似的“自動(dòng)配料 /皮帶傳送系統(tǒng)”的常規(guī)工藝、控制要求及主要程序的一般設(shè)計(jì)方法。 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)） 設(shè)備 本實(shí)訓(xùn)在“ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱”中完成， 該實(shí)驗(yàn)掛箱“自動(dòng)配料 /四節(jié)傳送帶” 面板圖如圖 8 示。 圖 8 “自動(dòng)配料 /四節(jié)傳送帶” 面板圖 二 、 教學(xué)內(nèi)容 / 教學(xué)資源 / 700 理及應(yīng)用精品課 （ 7擬實(shí)驗(yàn)掛箱） 系統(tǒng)工藝及控制要求 總體控制要求 本系統(tǒng)是一個(gè)典型的“順啟逆停控制”。 系統(tǒng)啟動(dòng)后，配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配料，當(dāng)車裝滿時(shí)，配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。 具體工藝及控制要求 1、系統(tǒng)啟動(dòng)前準(zhǔn)備 汽車開上地秤裝料之前，地秤指示燈 （表示地秤上沒有車輛），此時(shí)方可允許汽車開上地秤準(zhǔn)備裝料。 電動(dòng)機(jī) 為 系統(tǒng)啟動(dòng)之前，料斗出 料口關(guān)閉（用指示燈 表示）。 2、系統(tǒng)運(yùn)行控制過程 （ 1）系統(tǒng)啟動(dòng)后，開始裝車過程。當(dāng)汽車開上地秤并到達(dá)裝車位時(shí)，限位開關(guān) 壓下（用開關(guān) 開表示），指示燈 （表示汽車到達(dá)裝料位置），同時(shí)地秤指示燈 （表示地秤上已有車輛、其他車輛不能再開入）。此時(shí)開始執(zhí)行“順啟”程序如下： 啟動(dòng) 機(jī)， 4 號(hào)皮帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)；經(jīng)過 2S 后，再啟動(dòng) 機(jī)， 3 號(hào)皮帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)