高職院校機電一體化實驗指導書---高職院校機電一體化實驗指導書課程名稱：機電一體化技術實踐適用專業(yè)：機電一體化技術、機械制造與自動化、電氣自動化技術等相關專業(yè)出版社/學校：[此處可填寫學校名稱或出版社信息]出版/修訂日期：[此處填寫日期]前言機電一體化技術是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石，它融合了機械設計、電子技術、自動控制、計算機應用等多學科知識與技能。實驗教學作為機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的關鍵環(huán)節(jié)，旨在通過親自動手操作，加深學生對理論知識的理解，培養(yǎng)其工程實踐能力、創(chuàng)新思維能力和解決實際問題的能力。本實驗指導書是根據(jù)高職院校機電一體化技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程標準要求，結合當前行業(yè)發(fā)展趨勢和高職院校實驗教學條件編寫而成。書中精選了若干個具有代表性的實驗項目，涵蓋了機電一體化系統(tǒng)中常見的機械結構、傳感檢測、驅動控制、可編程邏輯控制（PLC）以及系統(tǒng)集成等核心技術模塊。本指導書在編寫過程中，始終堅持以學生為中心，注重實用性和可操作性。每個實驗項目均明確了實驗目的、實驗設備、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)記錄與分析、注意事項及思考題等內容，力求使學生能夠在教師指導下，獨立完成實驗內容，并有所收獲。我們希望同學們在實驗過程中，能夠嚴格遵守操作規(guī)程，認真觀察實驗現(xiàn)象，積極思考實驗原理，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的實驗習慣。同時，也歡迎各位老師和同學在使用本指導書的過程中提出寶貴的意見和建議，以便我們不斷完善。編者[日期]目錄*[前言](#前言)*[實驗一：常用低壓電器的認識與檢測](#實驗一常用低壓電器的認識與檢測)*[實驗二：基本電氣控制電路的安裝與調試](#實驗二基本電氣控制電路的安裝與調試)*[實驗三：PLC編程軟件的使用與基本邏輯指令編程](#實驗三plc編程軟件的使用與基本邏輯指令編程)*[實驗四：傳感器技術應用實驗（一）——光電傳感器](#實驗四傳感器技術應用實驗一光電傳感器)*[實驗五：傳感器技術應用實驗（二）——接近開關與位移傳感器](#實驗五傳感器技術應用實驗二接近開關與位移傳感器)*[實驗六：步進電機/伺服電機的控制實驗](#實驗六步進電機伺服電機的控制實驗)*[實驗七：典型機電一體化系統(tǒng)（如：物料分揀）的組裝與調試](#實驗七典型機電一體化系統(tǒng)如物料分揀的組裝與調試)*[附錄一：常用實驗儀器設備使用說明](#附錄一常用實驗儀器設備使用說明)*[附錄二：實驗報告基本格式要求](#附錄二實驗報告基本格式要求)*[附錄三：實驗室安全操作規(guī)程](#附錄三實驗室安全操作規(guī)程)---實驗一：常用低壓電器的認識與檢測一、實驗目的1.認識常用低壓電器的外形、結構、型號及符號，如刀開關、熔斷器、接觸器、繼電器（時間繼電器、熱繼電器、中間繼電器）、按鈕、行程開關等。2.理解并掌握上述低壓電器的基本工作原理和主要技術參數(shù)。3.學習常用低壓電器的簡易檢測方法，能夠判斷其基本性能好壞。4.培養(yǎng)對電氣元件的識別能力和初步的故障判斷能力。二、實驗設備與工具1.常用低壓電器套件（包含刀開關、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕、行程開關等各若干）。2.萬用表（指針式或數(shù)字式）。3.兆歐表（搖表，可選）。4.常用電工工具（螺絲刀、剝線鉗、尖嘴鉗等）。5.低壓電源（可選，用于接觸器、繼電器吸合實驗）。三、實驗原理低壓電器是指在交流電壓小于等于1000V、直流電壓小于等于1500V的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器。它們是組成電氣控制系統(tǒng)的基本單元。*刀開關/隔離開關：主要用于電路的隔離，也可用于不頻繁地通斷小電流電路。*熔斷器：電路的短路保護元件，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔體熔斷，切斷電路。*按鈕：手動操作接通或斷開控制電路的電器，用于發(fā)出控制指令。*行程開關：又稱限位開關，根據(jù)運動部件的位置變化而切換電路，用于控制運動部件的行程。*交流接觸器：利用電磁吸力來接通或斷開主電路（大電流電路）的自動開關，主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置組成。*熱繼電器：利用電流的熱效應原理實現(xiàn)電動機過載保護的電器。*中間繼電器：本質上是一種電壓繼電器，用于增加控制信號的數(shù)量或容量，在控制電路中起中間傳遞作用。*時間繼電器：當加入或去掉輸入信號后，其輸出觸點需經(jīng)過一定延時才動作的繼電器，用于實現(xiàn)電路的延時控制。本實驗通過觀察、測量等方法，了解這些電器的構造、原理，并通過萬用表測量線圈電阻、觸點通斷等，初步判斷其性能。四、實驗內容與步驟（一）低壓電器的識別與觀察1.分組領?。好拷M領取一套低壓電器套件。2.逐一識別：對照教材或元件手冊，逐一識別各種低壓電器，記錄其名稱、型號、生產(chǎn)廠家。3.結構觀察：仔細觀察每種電器的外部結構，辨認其輸入端、輸出端、線圈接線端、常開觸點（NO）、常閉觸點（NC）。對于接觸器、繼電器等，觀察其電磁系統(tǒng)（鐵心、線圈、銜鐵）和觸點系統(tǒng)。對于時間繼電器，觀察其延時調節(jié)機構。4.符號繪制：在實驗報告中畫出每種電器的圖形符號和文字符號。（二）常用低壓電器的簡易檢測1.外觀檢查：檢查電器外殼有無破損，零部件是否齊全，觸點有無燒蝕、氧化，接線端子是否完好。2.用萬用表檢測線圈：*將萬用表調至“電阻檔”（根據(jù)線圈阻值大小選擇合適量程，如Rx100或Rx1k）。*測量接觸器、繼電器線圈的直流電阻。記錄測量值，并與理論值或同類型產(chǎn)品比較，判斷線圈是否斷路或短路（阻值無窮大則斷路，阻值遠小于正常值則可能短路）。3.用萬用表檢測觸點：*將萬用表調至“電阻檔”（Rx1或蜂鳴檔）。*測量常開觸點（NO）：在自然狀態(tài)下（未吸合），觸點應斷開，萬用表指示阻值無窮大；用手按壓銜鐵使觸點吸合后，觸點應導通，萬用表指示阻值接近0。*測量常閉觸點（NC）：在自然狀態(tài)下，觸點應導通，萬用表指示阻值接近0；用手按壓銜鐵使觸點斷開后，觸點應斷開，萬用表指示阻值無窮大。*檢查按鈕、行程開關的觸點通斷情況，方法同上。4.熔斷器檢測：觀察熔體是否完好，用萬用表測量其通斷，完好的熔斷器阻值應為0。5.（可選）接觸器吸合實驗：在教師指導下，給接觸器線圈加上額定電壓（注意安全！通常為AC220V或AC380V，需確認線圈電壓參數(shù)），觀察銜鐵是否能可靠吸合與釋放，有無異常聲響。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與分析電器名稱型號規(guī)格主要參數(shù)（如線圈電壓、額定電流）線圈電阻測量值（Ω）觸點狀態(tài)（NO/NC）觸點通斷檢測結果（正常/異常）:-------:-------:-------------------------------:------------------:----------------:----------------------------交流接觸器熱繼電器中間繼電器時間繼電器按鈕（常開）-NO按鈕（常閉）-NC行程開關NO/NC熔斷器..................分析：根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分析各電器是否正常。例如，若某接觸器線圈電阻為無窮大，則判斷為線圈斷路。六、實驗注意事項1.實驗前務必認真閱讀實驗指導書，明確實驗目的和步驟。2.測量時，萬用表量程選擇要恰當。測量電阻前，應先進行調零（指針式萬用表）。3.嚴禁帶電操作！進行觸點通斷檢測時，確保電器未接入電源。4.若進行接觸器吸合實驗，必須在教師指導下進行，嚴格按照線圈額定電壓接線，防止燒毀線圈或發(fā)生觸電事故。5.愛護實驗器材，輕拿輕放，不得隨意拆卸電器內部零件。6.實驗結束后，整理好實驗器材和工具。七、實驗思考與討論1.交流接觸器的主觸點和輔助觸點有何區(qū)別？在電路中各起什么作用？2.熱繼電器和熔斷器在電路保護功能上有何異同？能否互相替代？3.時間繼電器的延時觸點有哪幾種類型？請舉例說明。4.在檢測觸點時，若發(fā)現(xiàn)某常閉觸點在自然狀態(tài)下電阻較大（如幾百歐姆），可能是什么原因？會對電路產(chǎn)生什么影響？---實驗二：基本電氣控制電路的安裝與調試一、實驗目的1.掌握典型基本電氣控制電路（如點動控制、長動控制、正反轉控制、星三角降壓啟動控制）的工作原理。2.學會根據(jù)電氣原理圖進行實際電路的安裝接線。3.掌握基本控制電路的調試方法和常見故障的分析排除能力。4.培養(yǎng)規(guī)范的接線工藝和安全操作意識。二、實驗設備與工具1.電氣控制實驗臺（或網(wǎng)孔板、導軌）。2.三相異步電動機（小功率，如0.55kW或1.1kW）。3.常用低壓電器：交流接觸器（2-3個）、熱繼電器、熔斷器、按鈕（若干）、刀開關或斷路器。4.導線（不同顏色、不同截面）。5.萬用表。6.常用電工工具（螺絲刀、剝線鉗、尖嘴鉗、斜口鉗等）。7.轉速表（可選）。三、實驗原理（以三相異步電動機正反轉控制為例）正反轉控制原理：三相異步電動機的旋轉方向由通入定子繞組的三相電源的相序決定。要改變電動機的轉向，只需將接入電動機的三相電源中的任意兩相對調即可。為防止正轉接觸器（KM1）和反轉接觸器（KM2）的主觸點同時閉合造成電源短路，電路中必須設置互鎖保護。通常采用接觸器的常閉輔助觸點進行電氣互鎖，有時還會配合按鈕的機械互鎖?？刂七^程：*按下正轉啟動按鈕SB1→KM1線圈通電→KM1主觸點閉合，電動機正轉；KM1常開輔助觸點閉合實現(xiàn)自鎖；KM1常閉輔助觸點斷開實現(xiàn)對KM2的互鎖。*按下停止按鈕SB→KM1線圈斷電→所有觸點復位，電動機停轉。*按下反轉啟動按鈕SB2→KM2線圈通電→KM2主觸點閉合，電動機反轉；KM2常開輔助觸點閉合實現(xiàn)自鎖；KM2常閉輔助觸點斷開實現(xiàn)對KM1的互鎖。（此處應配圖：正反轉控制電氣原理圖）四、實驗內容與步驟（一）點動與長動控制電路的安裝與調試1.熟悉原理圖：認真研讀點動控制和長動控制的電氣原理圖，理解其工作原理。2.元件布局：在實驗臺或網(wǎng)孔板上合理布置所選用的電器元件，要求安裝牢固、排列整齊、便于接線和觀察。3.布線連接：*根據(jù)原理圖，按照“先主電路，后控制電路；從上到下，從左到右”的原則進行接線。*主電路導線截面應大于控制電路導線截面。*接線時，導線應走直線，避免交叉，拐角處應成直角。導線兩端應套上標號管，標號應與原理圖一致。*所有接線端子必須擰緊，確保接觸良好，無松動。*特別注意：主電路電源端應通過刀開關或斷路器控制，以便安全通斷電源?？刂齐娐窇?lián)熔斷器進行短路保護。4.自檢：*接線完畢后，先不接電動機，也不接通主電源。*用萬用表電阻檔檢查控制電路的通斷是否符合邏輯。例如，按下SB1，KM1線圈回路應導通。*檢查主電路各相之間、相線與零線（或地線）之間有無短路現(xiàn)象。5.通電調試：*在教師檢查同意后，方可進行通電調試。*合上主電源開關。*進行點動控制測試：按下點動按鈕，觀察接觸器是否吸合，松開則釋放。*進行長動控制測試：按下啟動按鈕，接觸器吸合并自鎖；按下停止按鈕，接觸器釋放。*若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象（如異味、冒煙、異響），應立即切斷電源，檢查排除故障。6.接入電動機測試：確認控制電路工作正常后，斷開主電源，接入電動機。再次通電，觀察電動機運行是否正常，轉向是否符合預期（點動和長動）。（二）正反轉控制電路的安裝與調試（步驟與上述類似，重點在于互鎖環(huán)節(jié)的接線與檢查，以及電動機正反轉切換的測試。）1.熟悉正反轉控制電氣原理圖。2.在實驗臺上重新布局、安裝、連接正反轉控制電路。特別注意互鎖觸點的接線。3.仔細自檢。4.在教師指導下通電調試：*分別測試正轉啟動、停止、反轉啟動、停止功能。*測試正轉過程中按下反轉按鈕，或反轉過程中按下正轉按鈕，電路是否能實現(xiàn)先停后轉（取決于控制方式，若未設計互鎖+聯(lián)鎖，則可能導致電源短路，務必注意安全?。?。*觀察電動機正反轉方向是否正確。若方向相反，可任意對調主電路中電動機的兩相進線。5.記錄實驗現(xiàn)象。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與現(xiàn)象觀察控制方式操作步驟接觸器狀態(tài)（吸合/釋放）電動機狀態(tài)（轉動方向、轉速、有無異響）備注:-----------:----------------:----------------------:-------------------------------------:-------點動控制按下SB點動松開SB點動長動控制按下SB啟動按下SB停止正反轉控制按下SB正轉按下SB停止按下SB反轉按下SB停止正轉時按反轉按鈕觀察現(xiàn)象反轉時按正轉按鈕觀察現(xiàn)象六、實驗注意事項1.安全第一！嚴格遵守實驗室安全操作規(guī)程。通電調試時，手不得觸摸帶電部分，嚴禁濕手操作。2.接線前必須斷開所有電源開關。3.電動機接線時，要注意區(qū)分定子繞組的首末端（若有