PLC控制电机正反转实验讲义.docVIP

实习二 PLC控制电机正反转实验 一、实验元件介绍 1. 低压断路器 低压断路器也称为自动开关或空气开关，主要用于电路中的过载、短路保护。 组成结构： 1 ) 触点和灭弧系统。 2 ) 各种可供选择的脱扣器，包括过电流脱扣器，失电压、欠电压脱扣器，热脱扣器和分励脱扣器。本实验中低压断路器选用的是过电流脱扣器。 3 ) 操作机构和自由脱扣机构。 (2) 工作原理 当电路正常工作是，断路器可以接通或分断正常负载电流；当电路发生严重的过载或短路时，断路器能自动地分断故障电路，有效地保护串接在其后的电气设备。 (3) 文字符号为QF,图形符号如图 2-1-1。 图2-1-1 低压断路器的图形符号 注：本实验所用低压断路器接入的是三相交流电和一相零线（黑色线），需特别注意零线位置与颜色。 2．交流接触器（前六组使用） 交流接触器是一种自动接通和断开主电路、大容量控制电路的控制电器，其主要控制对象是电动机。 组成结构： 1 ) 电磁机构 它由电磁线圈、静铁芯和衔铁等组成，其功能是操作触点的闭合和断开。 2 ) 触点系统 它包括主触点和辅助触点，主触点可以通断较大电流，用于主回路；辅助触点通断较小电流，用于控制电路。本实验中的交流接触器共有3对主触点和2对常开、常闭触点。 3 ) 灭弧系统 4 ) 其他部分 它包括弹簧、传动机构、接线柱及外壳等。 (2) 工作原理 当线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力将衔铁吸合，衔铁带动动触桥向下运动，使常开触点闭合，常闭触点断开，同时将主触点闭合。 当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧的作用下释放，各触点又恢复原来位置。 (3) 文字符号为KM, 图形符号如图2-1-2。 a) b) c) d) 图2-1-2 接触器的图形符号 a)线圈 b)主触点 c)动合（常开）辅助触点 d)动断（常闭）辅助触点 注：本实验所用交流接触器和以前有所不同，其常开、常闭触点并不对称，因此需注意它上面的主触点（黄绿红）、线圈（红色）、常开触点（黄色NO）和常闭触点（蓝色NC）的位置，并且是上下对称的。 3. 直流接触器（后十四组使用） 其工作原理与交流接触器工作原理相同，不同之处在于交流接触器的线圈由交流电源供电,直流接触器的线圈由直流电源供电。 注：1 ) 由于其常开、常闭触点并不对称，因此需注意它上面的主触点（黄绿红）、线圈（红色）、常开触点（黑色NO）和常闭触点（蓝色NC）的位置，并且是上下对称的。 2 ) 其线圈供电必须是上面接入正极下面接入负极（即上正下负） 4. 热继电器 热继电器是利用电流热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作电动机的过载保护。由于发生短路故障时，要求电路立即断开，而热继电器不能立即动作，因而不能作短路保护。 组成结构 它主要由热元件、双金属片和触点三部分组成。本实验中的热继电器有3对主触点、1对常开和1对常闭触点组成。 工作原理 当电机正常运行时，热元件中流过的电流小，产生的热量随能使双金属片弯曲，但不足以使触点动作；当电动机过载时，热元件流过的电流增大，产生热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，经过一定时间后，双金属片推动导板使常闭触点断开，切断电动机控制电路，最终切断电动机电源，使电动机得以保护。 文字符号为FR，图形符号如图2-1-4。 a) b) 图2-1-4热继电器的图形符号 a)热元件 b)动断辅助触点 5. PLC（可编程控制器） PLC的结构主要由电源模块、微处理器模块、存储器模块、输入模块和输出模块组成。 PLC的基本工作原理： PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。 1）每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。 2）输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 3）一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 4）元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5）扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数，现在的PLC扫描速度都是非常快的。 6）由于采用集中采样，集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。 注：本实验中所使用的三菱PLC的外部接点分布为：上部有交流电源输入点火线（L）、零线（N）和地线，还有指令输入接点X0 、X1、X2、X3……X27 和其唯一的公共点COM；下部有输出接点COM0到COM5 ，Y0