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1、电气控制与PLC应用实训报告书电气控制与PLC应用实训报告书电气控制与PLC应用实训报告班级：学号：姓名：指导老师：重庆航天职业技术学院2021年12月教师评分十字路口交通信号灯PLC程序设计、调试任务书一、控制要求:该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分1、2两组,控制规律相同,工作时序图如下:二、I/O分配:输入信号01输出信号0123456三、设计要求（1）根据控制要求，分配PLC的输入/输出端子，并画出PLC外部接线图；（2）连接PLC外部（输入、输出）电路，编写用户程序；（3）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；（4）得到正确的运行结果；（5）调试正确的程序附于报告后
2、面。信号元件及作用起动按钮停止按钮控制对象及作用1红信号灯1黄信号灯1绿信号灯2红信号灯2黄信号灯2绿信号灯元件或端子位置直线区任选直线区任选元件或端子位置交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区四、实训报告要求（1）程序设计方案说明（包括I/O分配表）；（2）程序调试步骤；（3）个人实训总结；（4）设计程序清单；（5）统一使用A4版面；（6）正文字号使用小四号（宋体）；（7）提交报告截止日期:2021年1月15日。扩展阅读：电气控制与可编程控制器实训报告2021-2021学年第一学期电气控制与可编程控制器实训报告项目组：21219班梁伟
3、组专业：数控技术专业学院：软件职业技术学院指导教师：柳红亮费树明高智实训时间：2021年12月30日-2021年1月10日软件职业技术学院CCUTSOFT目录一、团队构成及分工.4二、项目进度计划.5三、实训内容.6一、继电器（relay）的工作原理和特性.10二、继电器主要产品技术参数.10三、继电器测试.11四、继电器的电符号和触点形式.11五、继电器的选用.12七、继电器的作用.16八、继电器的选择.17九、接触器功能说明.23十、接触器分类.23十一、接触器与继电器的区别.24十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法.24十三、行程开关LX19-111.25十四、接线端子TD-15
4、20.28十五、指示灯AD16-22DS/220V.30十六、按钮.32四、项目功能设计.33功能设计一交通信号灯控制系统的设计.33设计目的.33设计设备.33设计必备知识.33设计步骤.33功能设计二通风机运行状态的监视.38设计目的.38设计设备.38设计必备知识.38设计步骤.38功能设计四异步电机的工作原理及电路设计、运行状态控制.43设计目的.43设计设备.43设计必备知识.43设计内容.44设计步骤.44功能设计五电机的行程控制和时间控制、电机的自锁和互锁的控制.46设计目的.46设计设备.46设计必备知识.46设计内容.设计步骤.47功能设计六按钮自锁和互锁的正反转控制.48设
5、计目的.48设计设备.48设计必备知识.48设计内容.48设计步骤.50功能设计七PLC的功能.51设计目的.51设计设备.51设计必备知识.51设计内容.52设计步骤.52功能设计八CP1E控制器的数据通信、CX-ONE编程软件使用.54设计目的.54设计设备.54设计必备知识.54设计内容.55设计步骤.55五、项目实施图表.601.绘制电器原理图时应遵循的原则.602.电控柜内部布局图：.603.项目中的梯形图.62六、参考文献：.65附表.66一、团队构成及分工团队：21219班梁伟组职能组长成员梁伟孟玲松姜天旭组员李磊陈柏睿任行任务分工组长秘书接线员材料管理员线路制作人员设计成绩指导
6、教师签字：2021年1月10日二、项目进度计划序号1任务名称实训动员、讲解实训内容、要求及安全注意事项，并进行实训分组对基本低压电器件的认识、掌握原开始时间完成时间持续时间12月30日12月30日1天2理及使用方法、实现简单元器件连接的电路设计12月31日12月31日1天3实现综合电路图的设计、按要求组装电控柜、实现综合器件连接PLC的基本硬件组成及工作方式，了解PLC的外部接线（输入、输出）实现与CP1E控制器的数据通信设1月2日1月2日1天41月3日1月3日1天5置、及对CX-ONE编程软件使用、程序的上传、下载1月4日1月4日1天67PLC典型的功能PLC控制系统的设计法之逻辑法-通风机
7、的运行状态监测PLC控制系统的设计法之经验设计法-送料小车的自动控制系统实训总结，完成实训报告，组内、组外互评，答辩1月7日1月8日1月7日1月8日1天1天81月9日1月9日1天91月10日1月10日1天三、实训内容一、实训内容本次实训主要包括机床电器控制课程部分实验、电气控制柜的设计、安装与调试、过程控制以及PLC控制系统的设计、软件编程等四部分内容。整个实训分指导教师讲解和同学们实践动手操作两个过程。指导教师讲解内容包括：1、讲解实训内容、要求、时间安排、安全注意事项及考核方法。2、结合本指导书讲解YS-5624型电机控制系统实验装置的基本结构、工作原理，布置实验内容及要求。3、布置电气控
8、制系统的设计题目及具体要求。4、结合实物，介绍接触器、继电器、行程开关等常见低压电器的结构、工作原理、电气参数和安装维护方法。5、介绍电气控制线路设计应遵循的原则，电气原理图、接线图及位置图的绘制方法。6、介绍系统安装、配线和调试的基本技巧，讲解一些常见故障的处理方法。7、结合本指导书讲解过程控制系统实验装置的基本结构，各单元的功能。8、布置过程控制系统的设计题目及具体要求。9、介绍PLC系统设计的方法、步骤、注意事项，以及调试过程。10、结合实验装置讲解PLC编程工具的使用以及注意事项。11、除了指导教师讲授以上的内容外，其它时间由学生自己按要求实习操作，指导教师进行有针对性的辅导，随时解答
9、学生们的疑问，及时处理实习中遇到的问题。实训进行方式为了提高效率、讲求实效、取得预期的收获，本次生产实训建议按以下方式进行。实训前预习预习是实训前的重要准备工作，是保证实训顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高实训质量与效率的重要环节，要求做到：实训前应复习相关课程的内容，熟悉有关理论知识。认真阅读实训指导书，了解本次实训的内容、方法、要求和系统工作原理，明确实训过程中应注意的问题，有些内容可到实训教室对照实物预习（如熟悉所用仪器设备、抄录有关电器产品的铭牌数据、产品的使用说明书等，有条件的同学也可上网了解相关内容）。按照实训指导书熟悉有关实验线路，明确接线方式，拟出实训步骤，列出
10、实训时需记录的各项数据表格等。实训预习期间进行学生分组，每组4-6人，安排组长1人，明确组内合理分工，预习需人人进行，由组长负责检查，实训前每组应就有关实习内容进行讨论，做到心中有数。实训进行整个实训过程中必须严肃认真，集中精力按时完成工作。（1）预习检查、严格把关实训开始前应由指导教师检查预习质量（包括对本次实习的理解、认识及预习报告），当确认已做好了实训前的准备工作方可开始实训，对于因没有预习而对本次实习的目的、内容、方法、要求了解很差的同学，应拒绝其参加实训。（2）分工配合、协调工作实训以小组为单位进行，组长负责实习的安排，如分配记录、接线、安装、调试及检查等各项工作，务求在实训过程中人
11、人动手、个个主动、分工配合、协调操作，做到实训内容完整、方法得当、数据准确。（3）按图接线、力求简明根据拟定的实训线路及选用的仪表设备，按图接线，力求简单明了。接线原则是先串联后并联，即由电源开始先连接主要的串联电路，例如单相或直流电路，应从一极出发，经过主要线路的各仪表、设备，最后返回另一极。串联电路接好后再把并联支路逐段并上。主回路与控制回路应分清，根据电流大小，主回路用粗导线连接，控制回路用细导线连接，每个接线柱上的接线尽量不超过三根。（4）确保安全、检查无误为了确保安全，线路接好后应互相校对并请指导教师检查，确认无误后方可合闸通电。（5）按照计划、操作测试按实训步骤，由简到繁、逐步进行
12、操作测试，实训中要严格遵守操作规程和注意事项，仔细观察实习中的现象，认真做好数据测试工作，并结合理论分析与预测趋势相比较，判断数据的合理性。（6）认真负责、完成实训实训完毕后，应将实习记录数据或完成制做的实物交指导教师审阅，经指导教师认可签字后才允许拆线、整理现场，并做到导线分类整理，仪表、工具物归原处。实训报告实训报告是实训工作的总结提高和最后成果，也是对学生分析能力和工作能力的进一步培养和锻炼，因此必须独立书写，每组一份，应对实训数据及实训中观察和发现的问题进行整理讨论、分析研究，得出结论，写出心得体会，以便积累一定的实际经验。撰写实虚报告应具有严肃认真的态度，报告要求条理清楚、简明扼要，
13、字迹端正、图表规范，分析认真、结论明确。实习报告内容应主要包括以下几方面实训名称、专业、班级、组别、姓名、学号、实习日期。列出实训用主要仪器仪表、设备的名称、型号及数量。实训目的和要求。给出实训时所用的电气线路图。写出实训项目、调试步骤，总结测试方法。整理实训数据，在记录数据的表格上应注明试验条件，某些数据如系计算所得，应列出计算公式，并举例说明。分析讨论实习中遇到的问题，写出心得体会以及合理化建议和改进措施。安全操作注意事项：为了保证生产实训的顺利进行，确保实训时的人身与设备安全，要严格遵守实习安全操作规程，并注意以下事项：人体不可接触带电线路。电源必须经过自动空气开关、熔断器之后接入设备、
14、系统。接线或拆线都必须在切断电源（即拉开电源空开）的情况下进行。学生完成接线并允许合闸时，须招呼全组同学引起注意后方可接通电源，实习中如发生事故，应立即切断电源开关，并保持线路原状和故障现场，报告并协助指导教师查清问题、妥善处理故障后才能继续进行实训。实训时应注意衣服、围巾、发辫及实训接线用的导线等不得卷入电机的旋转部分，不得用手或脚去促使电机起动或停转，以免发生危险。操作开关时应迅速果断、快合、快断，以保持开关接触良好。YS-5624电机控制系统实验装置的电动机励磁电源熔丝容量有限，一般不要作为其它直流电源使用。当实验中采用接触器两组变流装置时，须特别注意输出电压的极性及Ublf、Ublr的
15、接法。在实训过程中，若突然发现电网停止供电，须立即切断实训地点的全部电源开关。若实习中接线偶然脱落，也须很快切断电源，并只准在切断电源后才可以把导线接回原处。实训场地的总电源由实验室老师负责操作，其他人员不得乱动。1、项目需求描述一实训主要仪器有：电柜箱(一个)、行程开关（二个）、接触器（二个）、热继电器（一个）、时间继电器（1个）、电机（1个）、接线端子（二个）、PLC（一个）、24V直流电源（一个）、三项空气开关（二个）、两项空气开关（一个）电流表（一个）电压表（一个）、按钮（8个）、指示灯（8个）、导线若干。实训工具：发黑斜嘴钳（一个）、螺丝刀（二个）。三实训目的：电气实训是我院数控技术
16、专业教学计划中一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解和掌握本专业电气自动化控制方面的知识，检查巩固和丰富已学过的专业知识，培养学生理论联系实际，在实践中调查研究，观察问题、分析问题和解决生产实际问题的能力及方法，培养学生的实践动手能力，为后续专业课程的学习及以后参加工作打下基础。实训应安排在学生学习完全部基础理论课、技术基础课及部分专业课后进行，现安排在第三学期期末进行。为了使学生更好地了解和掌握本专业基本的生产实际知识及发展方向，结合我院具体情况，现将实训主要安排在本院的各实验室进行，目的是利用我院现有的场地、设备及器材等有利条件，给学生创造更多的实践动手、接触实际的机会，增强其综合素
17、质，适应当今社会对学生动手能力的更高的要求。四实训要求：1.熟悉和掌握一些基本低压电器的结构，工作原理，性能参数及其在自动控制系统中的应用。2.掌握YS-5624型电机控制系统试验装置的基本构成，功能及电路原理。3.掌握电控柜的各部件连接的电路原理图，实现其综合布线。4.掌握PLC（CP1E）的基本组成及工作方式。5.了解PLC的指令系统及典型控制程序。6.根据电气控制的时间原则、速度原则、行程原则和电流原则，可独立进行电气控制线路的设计，并按要求绘制出准确、完整的电气原理图、接线图和位置图。7.能够独立进行系统的安装、调试及简单故障的分析处理。8.正确的应用PLC，培养学生解决工业控制、工业
18、检测等领域的具体问题的能力。9.通过实训，熟悉PLC应用系统设计，软硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。10.进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、查阅资料、绘图、编写说明书等；使学生理论联系实际，提高动手能力、分析问题和解决问题的能力。五通过实训是我们充分的了解了各个部件的工作原理和使用的方法，并且使我们在课堂上学习到的知识充分的得到了巩固，使我们的动手能力有了很大的提高，尤其对各个元器件的基本知识有了充分的认识。一、继电器（relay）的工作原理和特性当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器
19、及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“
20、常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型
21、和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。二、继电器主要产品技术参数1、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4、释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一
22、定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5、触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。三、继电器测试1、测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0，(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。2、测线圈电阻可用万能表R10档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。3、测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路
23、中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。4、测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的1050，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。四、继电器的电符号和触点形式继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框
24、旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式：1.动合型（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。2.动断型（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。3.转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一
25、个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。五、继电器的选用1.先了解必要的条件控制电路的电源电压，能提供的最大电流；被控制电路中的电压和电流；被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。2.查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。3.注意器具的容积。若是用于一
26、般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。六、继电器技术的发展微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。微电子技术和超大规模IC的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是小型化和片状化。如IC封装的军用TO5(8.58.57.0mm)继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将迅速发展。80年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年3.5的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完