电气试验

电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护

学 习 指 南

齐 齐 哈 尔 职 业 学 院

学习情境一：三相异步电动机典型电气控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

三相异步电动机的典型控制系统包括电动机的直接起动控制、电动机的长动控制、点动控制、正反转控制等。

三相异步电动机的绕组内直接接入三相电源，电动机起动；断开电源，电动机断电停转，是机床控制系统最常见的控制环节。

二、内容

（一）资讯

理解分析三相异步电动机典型电气控制系统的设计、安装、调试与维护工作任务，明确线路的控制要求、工作原理、操作方法、结构特点及所用电气元器件规格。

（二）计划与决策

制订项目执行计划，小组讨论设计、确定系统方案，完成系统原理图设计，教师检查方案的可行性。

（三）实施

1.安装线路；

2.线路通电调试；

3.观察故障现象，分析检测故障、查找与排除故障；

4.总结经验，做好维修记录。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.常用低压电器的认识和选用；

2.三相异步电动机长动、点动、正反转控制的电气控制线路分析和应用。

四、参考资料

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

学习情境二：车床电气控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

车床控制系统的控制对象主要有主电动机、冷却泵电动机、快移电动机、照明灯、电源信号灯等。

二、内容

（一）资讯

理解分析车床工作任务，分析车床的结构、运动形式及控制要求，分析电气控制线路。

（二）计划与决策

根据工作任务及对车床的电气控制系统线路的理解，确定车床工作时可能出现的故障现象及对应的原因、故障点。教师检查学生分析的正确性。

（三）实施

1.对车床所包含的基本线路进行安装、试车：

（1）固定走线槽与各电气元器件；

（2）连接操作并给各连接线进行编号，获得车床控制板；

（3）对各元件进行标识；

（4）核算控制板制作成本；

（5）撰写车床控制系统说明书；

（6）根据接线图划出各分区范围及各元件、走线槽的位置。

2.对车床控制柜进行试验观察故障现象，分析检测故障、查找与排除；

3.总结经验，做好维修记录。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.电动机降压起动控制；

2.车床电气控制线路分析和故障排除。

四、参考资料

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

学习情境三：铣床电气控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

铣床控制系统的控制对象主要有主电动机、进给电机、冷却泵电动机、快移电动机、复合手柄、照明灯、电源信号灯等。

二、内容

（一）资讯

理解分析铣床工作任务，分析铣床的结构、运动形式及控制要求，分析电气控制线路。

（二）计划与决策

根据工作任务及对铣床的电气控制系统线路的理解，确定铣床工作时可能出现的故障现象及对应的原因、故障点。教师检查学生分析的正确性。

（三）实施

1. 对铣床所包含的基本线路进行安装、试车：

（1）学生根据元件及工具清单备齐物品；

（2）根据接线图划出各分区范围及各元件、走线槽的位置；

（3）固定走线槽与各电气元器件；

（4）连接操作、各连接线进行编号，获得铣床控制系统板；

（5）对各元件进行标识；

（6）核算铣床控制系统板制作成本；

（7）撰写铣床控制系统说明书。

2.对铣床控制柜进行试验观察故障现象，分析检测故障、查找与排除；

3.总结经验，做好维修记录。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.多地控制线路的安装调试；

2.多台电动机顺序起停控制设计安装调试；

3.铣床电气控制线路分析和排障。

四、参考资料

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

学习情境四：三相异步电动机PLC控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

三相异步电动机PLC控制系统包括：使用PLC实现三相异步电动机的长动控制、点动控制、长点

动复合控制、正反转控制、降压起动控制等。

二、内容

（一）资讯

围绕本学习情境的工作项目，通过小组讨论方式，了解其任务描述与要求。

（二）计划与决策

制定项目执行计划，小组讨论，设计、确定系统方案，完成系统的硬件设计和软件设计方案。绘制PLC外围接线图，讨论控制梯形图，并制定相应的工作流程，小组列出元器件及耗材清单并估算成本。

（三）实施

1.根据元件及工具清单备齐物品；

2.实施控制项目的外围连接操作，并对各连接线进行编号；

3.下载程序至PLC并对程序进行模拟仿真；

4.系统整体调试。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教

师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.根据控制项目绘制PLC的外围接线图；

2.PLC外围接线操作；

3.PLC程序的编制与下载；

4.PLC控制项目的成本核算。

四、参考资料

（一）推荐参考书

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006

[5]马应魁.电气控制技术实训指导.北京：化学工业出版社，2006

（二）推荐网站

http://www.omron.com.cn/ 欧姆龙中国

http://www.fa.omron.com.cn/default/Index.jsp 欧姆龙工业自动化网站

http://www.gongkong.com/ 中国工控网

http://www.gkong.com/ 中华工控网

http://www.cniplck.com/中国PLC网

http://www.plcjs.com/PLC技术网

http://www.Chinaet.net 中国电工网

学习情境五： PLC控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

十字路口车辆穿梳，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。使用可编程序控制器可以很方便的实现十字路口交通信号灯的控制。

二、内容

（一）资讯

围绕本学习情境的工作项目，通过小组讨论方式，了解其任务描述与要求。

（二）计划与决策

制定项目执行计划，小组讨论，设计、确定系统方案，完成系统的硬件设计和软件设计方案。绘制PLC外围接线图，讨论控制梯形图，并制定相应的工作流程，小组列出元器件及耗材清单并估算成本。

（三）实施

1.根据元件及工具清单备齐物品；

2.实施控制项目的外围连接操作，并对各连接线进行编号；

3.下载程序至PLC并对程序进行模拟仿真；

4.系统整体调试。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.根据控制项目绘制PLC的外围接线图；

2.PLC外围接线操作；

3.PLC程序的编制与下载；

4.PLC控制项目的成本核算。

四、参考资料

（一）推荐参考书

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006

[5]马应魁.电气控制技术实训指导.北京：化学工业出版社，2006

（二）推荐网站

http://www.omron.com.cn/ 欧姆龙中国

http://www.fa.omron.com.cn/default/Index.jsp 欧姆龙工业自动化网站

http://www.gongkong.com/ 中国工控网

http://www.gkong.com/ 中华工控网

http://www.cniplck.com/中国PLC网

http://www.plcjs.com/PLC技术网

http://www.Chinaet.net 中国电工网

学习情境六：LED数码显示PLC控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

由八组LED发光二极管模拟的七段数码管可以显示数字及字符,显示次序是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F，再返回0显示，并循环不止，直到按下停止按钮后。

二、内容

（一）资讯

围绕本学习情境的工作项目，通过小组讨论方式，了解其任务描述与要求。

（二）计划与决策

制定项目执行计划，小组讨论，设计、确定系统方案，完成系统的硬件设计和软件设计方案。绘制PLC外围接线图，讨论控制梯形图，并制定相应的工作流程，小组列出元器件及耗材清单并估算成本。

（三）实施

1.根据元件及工具清单备齐物品；

2.实施控制项目的外围连接操作，并对各连接线进行编号；

3.下载程序至PLC并对程序进行模拟仿真；

4.系统整体调试。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.根据控制项目绘制PLC的外围接线图；

2.PLC外围接线操作；

3.PLC程序的编制与下载；

4.PLC控制项目的成本核算。

四、参考资料

（一）推荐参考书

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006

[5]马应魁.电气控制技术实训指导.北京：化学工业出版社，2006

（二）推荐网站

http://www.omron.com.cn/ 欧姆龙中国

http://www.fa.omron.com.cn/default/Index.jsp 欧姆龙工业自动化网站

http://www.gongkong.com/ 中国工控网

http://www.gkong.com/ 中华工控网

http://www.cniplck.com/中国PLC网

http://www.plcjs.com/PLC技术网

http://www.Chinaet.net 中国电工网

学习情境七：机械手PLC控制系统的设计、安装、调试与维护

一、引入

机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，可以简化控制线路，节省成本，提高劳动生产率。

二、内容

（一）资讯

围绕本学习情境的工作项目，通过小组讨论方式，了解其任务描述与要求。

（二）计划与决策

制定项目执行计划，小组讨论，设计、确定系统方案，完成系统的硬件设计和软件设计方案。绘制PLC外围接线图，讨论控制梯形图，并制定相应的工作流程，小组列出元器件及耗材清单并估算成本。

（三）实施

1.根据元件及工具清单备齐物品；

2.实施控制项目的外围连接操作，并对各连接线进行编号；

3.下载程序至PLC并对程序进行模拟仿真；

4.系统整体调试。

（四）检查与评估

检查设计安装的线路是否符合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学的提问。教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

1.自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；

2.互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进行评价和建议；

3.教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优点，并提出改进建议。

三、重点

1.根据控制项目绘制PLC的外围接线图；

2.PLC外围接线操作；

3.PLC程序的编制与下载；

4.PLC控制项目的成本核算。

四、参考资料

（一）推荐参考书

[1]程周.电气控制与PLC原理及应用（第二版）.北京：电子工业出版社，2005

[2]陶维利.机床电气与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006

[3]常文平.电气控制与PLC原理及应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006

[5]马应魁.电气控制技术实训指导.北京：化学工业出版社，2006

（二）推荐网站

http://www.omron.com.cn/ 欧姆龙中国

http://www.fa.omron.com.cn/default/Index.jsp 欧姆龙工业自动化网站

http://www.gongkong.com/ 中国工控网

http://www.gkong.com/ 中华工控网

http://www.cniplck.com/中国PLC网

http://www.plcjs.com/PLC技术网

http://www.Chinaet.net 中国电工网