机电综合实训及测试技术Ⅱzz.doc

目　　录
实验一装配流水线的模拟控制1
实验二三相交流电机控制2
实验三机械手动作的模拟4
实验四 四节传送带自动运行系统 6
实验五 水塔水位控制模拟系统8
实验六十字路口交通灯控制模拟系统10
附
实验一装配流水线的模拟控制
1、实验目的
学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态王软件的计算机一台
（3）PC/PPI编程电缆一根
（4）连接导线若干。
3、装配流水线模拟控制的实验面板图：

装配流水线的模拟控制面板
图中上框中的A～H表示动作输出（用LED发光二极管模拟），下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7。启动、移位及复位插孔分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2。
4、实验要求
传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。
5、实验报告
（1）实验报告采用小论文形式，不少于5000字；
（2）系统控制原理图，接线图；
（3）PLC程序；
（4）组态软件监控程序。

实验二三相交流电机控制
1、实验目的
学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成三相交流电机控制。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
3、三相异步电动机的星/三角换接启动控制的实验面板：

三相异步电动机的星/三角换接启动控制面板
4、实验内容 上图下框下的SS、ST、FR分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2；将KM1、KM2、KM3分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3；COM端与主机的1L端相连；本实验区的+24V端与主机的L+相连。KM1、KM2、KM3的动作用发光二极管来模拟。
实验装置已将三个CJ0-10接触器的触点引出至面板。学生可按图示的粗线，用专用实验连接导线连接。380V电压已引至三相开关SQ的U、V、W端。A、B、C、X、Y、Z与三相异步电动机（400W）的相应六个接线柱相连。将三相闸刀开关拨向“开”位置，三相380V电即引至U、V、W三端。
注意：接通电源之前，将三相异步电动机的星/三角换接启动实验模块的开关置于“关”位置（开关往下扳）。因为一旦接通三相电，只要开关置于“开”位置（开关往上扳），这一实验模块中的U、V、W端就已得电。所以，请在连好的实验接线后，才将这一开关接通，请千万注意人身安全。
5、实验要求 （1）画出控制系统图，。
（2）进行控制设计
主要有控制策略；PLC选型；控制原理图和接线图绘制。
（3）根据实验内容要求，编写PLC程序，梯型图或表达式程序，并调试通过。
（4）根据工况，进行工业监控软件设计，可选组态王或力控组态软件进行设计。并调试通过。
（5）模拟工况，自己设置时间继电器时间和梯层进行工况调试，看工作是否满足实验要求。
（6）进行综合调试，其工业监控同工况一致。
（7）实验报告采用小论文形式，不少于5000字。
实验三机械手动作的模拟
1、实验目的
用数据移位指令来实现机械手动作的模拟。学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成机械手动作模拟控制系统。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
3、机械结构和控制要求
图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：
原位 → 下降 → 夹紧 →上升 → 右移
↑↓
左移 ← 上升 ← 放松 ← 下降
4、机械手动作的模拟实验面板图：

机械手动作的模拟控制面板
上图下框中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别接主机的输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上图中的启动、停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀的原位指示灯用发光二极管来模拟。
5、实验要求 （1）、进行控制系统整体设计
主要有控制策略；PLC选型；控制原理图和接线图绘制。
（2）画出控制系统电路原理图和接线图。
（3）根据实验内容要求，编写PLC程序，梯型图或表达式程序，并调试通过。
（4）根据工况，进行工业监控软件设计，可选组态王或力控组态软件进行设计。并调试通过。
（5）模拟工况，进行调试实验，看工作是否满足实验要求。
（6）进行综合调试，其工业监控同工况一致。
（7）实验报告采用小论文形式，不少于5000字。
实验四四节传送带自动运行系统
1、实验目的
学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成全四节传送带自动运行系统工作模拟系统。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
3、控制要求
有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过5秒，M4停。
4、四节传送带的模拟实验面板图：

四节传送带的模拟控制面板
上图下框中的KM1、KM2、KM3、KM4分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4；SB1、SB2分别为主机的输入点I0.0、I0.5；表示负载或故障设定的A、B、C、D分别接主机输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上框中启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。
5、实验要求 （1）画出控制系统图。
（2）进行控制设计
主要有控制策略，电气控制原理图设计，组态软件设计。
（3）根据实验内容要求，编写PLC程序，梯型图或表达式程序，并调试通过。
（4）根据工况，进行工业监控软件设计，可选组态王或力控组态软件进行设计。并调试通过。
（5）模拟工况，自己设置时间继电器时间和梯层进行工况调试，看工作是否满足实验要求。
（6）进行综合调试，其工业监控同工况一致。
（7）实验报告采用小论文形式，不少于5000字。
实验五水塔水位控制模拟系统
1、实验目的
学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
3、实验内容
当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。
3、水塔水位控制的实验面板图：

水塔水位控制面板
上图下框中的S1、S2、S3、S4分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2、I0.3，M、Y分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1。
编制梯形图并写出实验程序
4、控制要求
当启动按钮SD按下，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1的信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转（MZ灯亮）；S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作（YU1灯亮），电机M3反转（MF灯亮）。Q0.1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复上述过程。
Q0.1第一次接通，发光管A亮，表示有一向下压下量，第二次接通时，A、B亮，表示有两个向下压下量，第三次接通时，A、B、C亮，表示有三个向下压下量，若此时S2有信号，则停机，须重新启动。
5、实验要求 （1）画出控制系统图。
（2）进行控制设计
主要有控制策略，电气控制原理图设计，组态软件设计。
（3）根据实验内容要求，编写PLC程序，梯型图或表达式程序，并调试通过。
（4）根据工况，进行工业监控软件设计，可选组态王或力控组态软件进行设计。并调试通过。
（5）模拟工况，自己设置时间继电器时间和梯层进行工况调试，看工作是否满足实验要求。
（6）进行综合调试，其工业监控同工况一致。
（7）实验报告采用小论文形式，不少于5000字。
实验六十字路口交通灯控制模拟系统
1、实验目的
学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成十字路口交通灯控制模拟系统。
2、实验装置与附件
（1）TKPLC-1型实验装置一台
（2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态软件的计算机一台。
（3）PC/PPI编程电缆一根。
（4）连接导线若干。
3、十字路口交通灯控制的实验面板图：

十字路口交通灯控制面板

3、实验内容
信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒，到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。
4、实验要求：
①对工况进行详细描述；
②进行控制系统设计，画出系统控制图；
③选择控制所使用的元件；并列表说明；
④写出PLC输入输出接点列表；
⑤编制PLC控制程序，并调试通过；
⑥根据工况，进行监控系统设计，本次采用主态王软件设计；并调试通过；5、实验报告
（1）实验报告采用小论文形式，不少于5000字；
（2）系统控制原理图，接线图；
（3）PLC程序；
（4）组态软件监控程序。