西工大工业生产过程控制技术实验报告.doc

《工业生产过程控制技术》综合实验实验报告一、实验目的在现代工业自动化生产线上，广泛采用可编程序控制器（PLC） 、工业计算机对生产的流程进行控制本实验目的如下：1、综合运用和巩固所学过的理论知识如：电工学、工业生产过程控制、电气控制技术，提高动手能力、理论联系实际与综合分析和设计的能力；2、了解并掌握对自动化生产过程或自动生产机械设备进行控制的一般设计方法和步骤，学会电气原理图、接线图的设计方法；3、学会可编程序器（PLC） 、变频器、交流电机的具体使用方法，包括接线、参数设置、程序编制等，学会 PLC 与计算机之间的通讯方法二、实验内容《工业生产过程控制技术》综合实验总的要求是应用可编程序控制器、交流变频器控制交流三相异步电动机的启动、停止、正、反转及速度调节综合实验的主要内容包括以下六个部分：1、 学习 PLC、变频器等的使用方法这个阶段仔细阅读所用 PLC、变频器等的使用说明书，弄清它们的工作原理，学会使用方法包括了解如何接线，各接线端子的用途，参数如何设置，各参数代表的意义2、 设计电气原理图及接线图3、 连接硬件线路4、 编制 PLC 程序、计算机程序、设置交流变频器的参数5、 系统通电运行及调试。

6、 完成实验报告三、实验仪器OMRON 公司生产的 CPM2AH 型 PLC，1 台OMRON 公司的 CXP 编程软件伦茨公司的 SMD 系列 ESMD751X2TXA 型变频器， 1 台接触器 2 个，导线若干，按钮 4 个，电位器 1 个，电动机 1 台四、实验过程实验 1 用开关和接触器控制电机正反转具体步骤如下：1、 设计主电路原理图（图 1）和控制电路原理图（图 2） 图 1 主电路原理图图 2 控制电路原理图2、 按照原理图设计接线图，并连接主电路和控制电路接触器的接法：三相接触器一共有 8 个点，三路输入，三路输出分别对应接入主电路，两个控制点 A1、A2 串入控制电路；KM2 的常闭辅助触点串入 KM1的控制点回路中，KM1 的常闭辅助触点串入 KM2 的控制点回路中，形成接触器互锁3、 检查线路，通电运行并调试实验 2 用 PLC 和接触器控制电机正反转具体步骤如下：1、 设计主电路原理图（图 1）和控制电路原理图（图 3） 图 3 PLC 与接触器接线图2、 按照原理图设计接线图并进行接线PLC 接线方法：将 PLC 接上电源；将按钮 SB1、SB2、SB3 的常开触点分别接到 PLC 输入端 0 通道的00、01、02 位号处，按钮的另一端接 00、01、02 位的公共 COM 端；将接触器的一端接到 PLC 输出端 10 通道的 02、03 位号处，将接触器所在回路的另一端接到 02、03 位的公共 COM 端；接触器回路的连接方法与实验 1 中得相同。

3、 检查线路4、 进行 PLC 编程，梯形图如图 4 所示图 4 开关控制的 PLC 梯形图5、 PLC 程序编译，下载，调试电路实验 3 用 PLC 和变频器控制电机正反转具体步骤如下：1、 设计主电路图（图 5）和控制电路图（图 6） 图 5 变频器与主电路连接图图 6 变频器与 PLC 连接图2、 按照接线图连接硬件电路变频器与 PLC 的连接：变频的 20 接口接PLC 输出 10 通道 02、03 位的 COM 端，作为变频器的数字输入内部直流电源；变频器的 28、E1 接口分别接 PLC 输出 10 通道的 03、02位，分别用于控制电动机的启动和点动；变频器的 E2 接 PLC 输出 10通道的 01 位，用于控制电机的正、反转变频器与电位器的连接，电位器的输出与变频器控制端子板的段子 7、8 和 9 相连接，用于电动机的调速主电路的连接，电源线从变频器的 L1、 L2、L3 三个接口接入，对应的从 U、V、W 三个接口接出，连接电动机3、 检查线路4、 编写 PLC 程序，梯形图如图 7 所示图 7 变频器控制的 PLC 梯形图5、 PLC 程序编译，下载6、 设置变频器参数：C01 设置为 1，选择用电位器实现电机调速；C10 设置为 10，变频器输出最低频率为 10HZ； C11 设置为 40，变频器输出最高频率为 40HZ； C12 设置为 10，电动机加速时间为 10S； C13 设置为 20，电动机停止时间为 20S； CE1 设置为 1，激活固定给定值1（JOG1） 。

C37 设置为 5，电动机点动最高频率为 5HZ7、 调试电路五、实验结果及分析实验 1按下按钮 SB1，接触器 KM1 吸合，电动机正转；按下按钮 SB2，接触器KM1 断开，接触器 KM2 吸合，电动机先停止转动，接着开始反转；按下按钮SB3，电动机停止转动实验 2按下按钮 SB1，电动机正转，同时 PLC 输入通道的 0 通道 00 位指示灯亮，输出通道 10 通道的 02 位指示灯亮，正常工作；按下按钮 SB2，电动机先停止转动，接着正转，PLC 输入通道的 0 通道 01 位指示灯亮，输出通道 10 通道的03 位指示灯亮，正常工作；按下按钮 SB3，电动机停止转动， PLC 输入通道的0 通道 02 位指示灯亮，正常工作实验 3变频器的参数如以上设置，经试验发现，28 高电位，电动机正转；28、E1同时为高电位，E2 为低电位，电动机点动；28、 E2 同时为高电位，E1 为低电位，电动机反转电动机正转或反转过程中，调节电位器，变频器的输出频率在 10—40HZ范围内连续变化电动机点动模式下，变频器输出频率从 0 增加到 5HZ，然后保持不变经测定，电动机从静止到最高转速，即加速时间为设定时间；从最高转速到停止，即减速时间为设定值。

六、实验总结通过本次实验，我对生产控制过程中的部分器件有了基本认识，学会了如何利用仪器说明书对仪器进行操作，以及如何用试验的手段来验证自己的假设，也体会了如何与组员协同合作解决一些瓶颈问题在本次的综合实验中，我具体的收获有如下几点：温习了之前学的 PLC 编程技术，认识到了 PLC 器件在生产自动控制过程中的作用，同时也巩固了我这方面的知识；了解了变频器的基本结构、工作原理和应用场合，锻炼了运用所学知识来认识新事物的能力，能利用变频器对电动机进行控制；锻炼了动手能力总体来说，本次的实验过程非常顺利，但其中也遇到了一些困难，不过在老师的指导下，得到了顺利解决。