維修電工模擬實(shí)操任務(wù)書(shū)

1、模擬實(shí)操任務(wù)書(shū)任務(wù)一：雙速交流異步電動(dòng)機(jī)變速控制電路一、實(shí)驗(yàn)所需電氣元件明細(xì)表：代號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量備注QS空氣開(kāi)關(guān)DZ47-63-3P-3A1FU1熔斷器RT18-32-3P15AFU2熔斷器RT18-32-3P13AKM1、KM2KM3交流接觸器LC1-E0610M5N3SB1按鈕開(kāi)關(guān)22-LAY16（紅）1SB3、SB4按鈕開(kāi)關(guān)22-LAY16（綠）2M三相雙速異步電動(dòng)機(jī)WDJ22（廠編）1380V/YY二、電氣原理圖10（a）如圖10（a）所示，該控制線路的工作原理如下：先合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下低速起動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM1線圈得電，聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)，自鎖觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組作連接，電動(dòng)

2、機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。如需換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可按下高速起動(dòng)按鈕SB4，接觸器KM1線圈斷電釋放，主觸頭斷開(kāi)，自鎖觸頭斷開(kāi)，聯(lián)鎖觸頭閉合，同時(shí)KM2和KM3的線圈獲電動(dòng)作，其主觸頭閉合，使電動(dòng)機(jī)定子繞組接成YY，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)是KM2和KM3兩個(gè)接觸器來(lái)控制的，所以把它們的常開(kāi)輔助觸頭串聯(lián)起來(lái)作為自鎖，只有當(dāng)兩個(gè)接觸器都閉合時(shí)，才允許工作。三、安裝與接線布置與接線可參考圖10（b）,操作者可畫(huà)出實(shí)際接線圖。圖10（b）四、檢測(cè)與調(diào)試確認(rèn)接線正確后，接通三相交流電源，按工作原理步驟操作，若操作中發(fā)現(xiàn)有不正常現(xiàn)象，應(yīng)斷開(kāi)電源分析排故后重新操作。任務(wù)二：電鍍生產(chǎn)線控制一、虛擬負(fù)載界面與接口1.

3、控制信號(hào)輸出序號(hào)輸出端口功能備注1光耦輸出DO00S1限位開(kāi)關(guān)“上料位”限位開(kāi)關(guān)2光耦輸出DO01S2限位開(kāi)關(guān)“前處理位”限位開(kāi)關(guān)3光耦輸出DO02S3限位開(kāi)關(guān)“電鍍位”限位開(kāi)關(guān)4光耦輸出DO03S4限位開(kāi)關(guān)“后處理位”限位開(kāi)關(guān)5光耦輸出DO04S5限位開(kāi)關(guān)“下料位”限位開(kāi)關(guān)6光耦輸出DO05S6限位開(kāi)關(guān)鍍件上升到位限位開(kāi)關(guān)7光耦輸出DO06S7限位開(kāi)關(guān)鍍件下降到位限位開(kāi)關(guān)8光耦輸出DO07S8限位開(kāi)關(guān)鉤子勾住鍍件反饋2.控制信號(hào)輸入序號(hào)輸入端口功能備注1晶體管輸入DI00橫移電動(dòng)機(jī)M1前進(jìn)2晶體管輸入DI01橫移電動(dòng)機(jī)M1后退3晶體管輸入DI02升降電動(dòng)機(jī)M2上升4晶體管輸入DI03升降電動(dòng)

4、機(jī)M2下降二、控制要求（1）初始狀態(tài)掛鉤在上料位下方。按下啟動(dòng)按鈕后系統(tǒng)啟動(dòng)，掛鉤上升，掛上鍍件等待1S。掛鉤上升到上限位。（2）行車(chē)前進(jìn)，到前處理工位，吊鉤下降到下限位，進(jìn)行2s的前處理，上升到上限位。（3）行車(chē)前進(jìn)，到渡槽工位。吊鉤下降到下限位，電鍍3s鐘后，上升到上限位。（4）行車(chē)前進(jìn)，到后處理工位。吊鉤下降到下限位，進(jìn)行1s的后處理，上升到上限位。（5）行車(chē)前進(jìn)，到下料工位。吊鉤下降放下鍍件，繼續(xù)下降到下限位，行車(chē)返回上料位。（6）繼續(xù)從1開(kāi)始循環(huán)。（7）當(dāng)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)按下停止按鈕，系統(tǒng)完成當(dāng)前循環(huán)后停止。三、PLC I/O端口分配功能表1. 開(kāi)關(guān)量輸入序號(hào)名稱(chēng)PLC地址功能說(shuō)明1“啟

5、動(dòng)”按鈕I0.0SB12“停止”按鈕I0.1SB23“上料位”限位開(kāi)關(guān)I0.2光耦輸出DO004“前處理位”限位開(kāi)關(guān)I0.3光耦輸出DO015“電鍍位”限位開(kāi)關(guān)I0.4光耦輸出DO026“后處理位”限位開(kāi)關(guān)I0.5光耦輸出DO037“下料位”限位開(kāi)關(guān)I0.6光耦輸出DO048鍍件上升到位限位開(kāi)關(guān)I0.7光耦輸出DO059鍍件下降到位限位開(kāi)關(guān)I1.0光耦輸出DO0610鉤子勾住鍍件反饋I1.1光耦輸出DO071. 開(kāi)關(guān)量輸出序號(hào)名稱(chēng)PLC地址功能說(shuō)明1前進(jìn)Q0.0晶體管輸入DI002后退Q0.1晶體管輸入DI013鍍件上升Q0.2晶體管輸入DI024鍍件下降Q0.3晶體管輸入DI03四、系統(tǒng)接線

6、圖主回路控制回路五、操作步驟1.按系統(tǒng)接線圖所示進(jìn)行主回路和控制回路接線；2.按控制要求編寫(xiě)控制程序，將編譯無(wú)誤的控制程序下載至PLC中；3.啟動(dòng)虛擬負(fù)載，選擇“電鍍生產(chǎn)線”模塊，選擇PLC控制，選擇對(duì)應(yīng)的USB串口，打開(kāi)串口，進(jìn)入程序運(yùn)行狀態(tài)。4.按控制要求進(jìn)行操作，觀察控制是否滿(mǎn)足要求。任務(wù)三：轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)一、實(shí)訓(xùn)線路及原理許多生產(chǎn)機(jī)械，由于加工和運(yùn)行的要求，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的過(guò)渡過(guò)程中，因此起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的時(shí)間在很大程度上決定了生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)效率。為縮短這一部分時(shí)間，僅采用PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，其性能還不能很令人滿(mǎn)意。雙閉環(huán)直流調(diào)

7、速系統(tǒng)是由速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，可獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能（兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器），由于調(diào)整系統(tǒng)的主要參量為轉(zhuǎn)速，故將轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，這樣可以抑制電網(wǎng)電壓擾動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的原理框圖組成如圖3-8所示。啟動(dòng)時(shí)，加入給定電壓Ug，“速度調(diào)節(jié)器”和“電流調(diào)節(jié)器”即以飽和限幅值輸出，使電動(dòng)機(jī)以限定的最大啟動(dòng)電流加速啟動(dòng)，直到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速(即Ug=Ufn)，并在出現(xiàn)超調(diào)后，“速度調(diào)節(jié)器”和“電流調(diào)節(jié)器”退出飽和，最后穩(wěn)定在略低于給定轉(zhuǎn)速值下運(yùn)行。系統(tǒng)工作時(shí)，要先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓Ug的大小即可方便地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?！八俣日{(diào)節(jié)

8、器”、“電流調(diào)節(jié)器”均設(shè)有限幅環(huán)節(jié)，“速度調(diào)節(jié)器”的輸出作為“電流調(diào)節(jié)器”的給定，利用“速度調(diào)節(jié)器”的輸出限幅可達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的。“電流調(diào)節(jié)器”的輸出作為“觸發(fā)電路”的控制電壓Ug，利用“電流調(diào)節(jié)器”的輸出限幅可達(dá)到限制max的目的。二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.各控制單元調(diào)試。2.測(cè)定電流反饋系數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。3.測(cè)定開(kāi)環(huán)機(jī)械特性及高、低轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(Id)。4.閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測(cè)定。5.觀察、記錄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖三、實(shí)訓(xùn)方法1.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則（1）先單元、后系統(tǒng)，即先將單元的參數(shù)調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。（2）先開(kāi)環(huán)、后閉環(huán)，即

9、先使系統(tǒng)運(yùn)行在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋后，才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。（3）先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)，即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)試轉(zhuǎn)速外環(huán)。（4）先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)整動(dòng)態(tài)指標(biāo)。2.“觸發(fā)電路”調(diào)試（1）先將給定單元的S2開(kāi)關(guān)打到停止的方向，將S1打到正給定的方向，將電位器RP10逆時(shí)針旋到底。（2）接通三相電源，觀察測(cè)試孔4、5、6的三相鋸齒波，并調(diào)節(jié)RP7、RP8、RP9三個(gè)電位器，使三相鋸齒波斜率盡可能一致。（3）將給定單元的“給定”輸出Ug直接與觸發(fā)電路單元的Ug相接，將給定開(kāi)關(guān)S2打到運(yùn)行位置，調(diào)節(jié)電位器RP10，用雙蹤示波器觀察1點(diǎn)同步電壓信號(hào)和測(cè)試點(diǎn)“VT1”輸出的脈沖波形，使=150

10、°（注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0°是從自然換流點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，而單相晶閘管電路的0°移相角表示從同步信號(hào)過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30°)。（4）適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測(cè)觸發(fā)電路VT1-VT6的波形，此時(shí)應(yīng)觀測(cè)到相差60°的雙窄脈沖。（5）用20芯的扁平電纜，將觸發(fā)電路上“觸發(fā)脈沖輸出”和主電路的“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸發(fā)脈沖加到晶閘管上，觀察主電路VT1VT6晶閘管門(mén)極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常，最后將RP10電位器逆時(shí)針旋到底，切斷主電路電源。3.控制單元調(diào)試（1）調(diào)節(jié)器的調(diào)零將“調(diào)節(jié)器I”

11、所有輸入端接地，用導(dǎo)線將“5”、“6”短接，使“調(diào)節(jié)器I”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器I的“7”端的輸出，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP1，使之電壓盡可能接近于零。將“調(diào)節(jié)器II”所有輸入端接地，用導(dǎo)線將“6”、“7”短接，使“調(diào)節(jié)器II”成為P（比例）調(diào)節(jié)器。用萬(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器II的“9”端，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP4，使之輸出電壓盡可能接近于零。（2）調(diào)節(jié)器正、負(fù)限幅值的調(diào)整把“調(diào)節(jié)器I”的“5”、“6”短接線去掉，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器I”所有輸入端的接地線去掉，將給定單元的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器I的“2”端，當(dāng)加+3V的正給定電壓時(shí)，

12、調(diào)整負(fù)限幅電位器RP3，使之輸出電壓為-6V，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-3V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP2，使之輸出電壓盡可能接近于零。把“調(diào)節(jié)器II”的“6”、“7”短接線去掉，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器II”的所有輸入端的接地線去掉，將給定單元的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器II的“3”端。當(dāng)加+3V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP6，使之輸出電壓盡可能接近于零；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-3V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP5，使調(diào)節(jié)器的輸出正限幅為+6V（3）電流反饋系數(shù)的整定直接將“給定”電壓Ug接入觸發(fā)電路電壓Ug的輸入端，整流橋輸出接電阻負(fù)載R，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給

13、定調(diào)到零。按下啟動(dòng)按鈕，從零增加給定，使輸出電壓升高，當(dāng)Ud=220V時(shí)，減小負(fù)載的阻值，調(diào)節(jié)“電流反饋與過(guò)流保護(hù)”上的電流反饋電位器RP13，使得負(fù)載電流Id=0.65時(shí)，“4”端的電流反饋電壓Ufi=3V，這時(shí)的電流反饋系數(shù)=Ufi/Id= 4.615V/A。（4）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定直接將“給定”電壓Ug接入觸發(fā)電路電壓Ug的輸入端，“三相全控整流”電路接直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，Ld用100mH，輸出給定調(diào)到零。按下啟動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，從零逐漸增加給定，使電機(jī)提速到n =150Or/min時(shí)，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP14，使得該轉(zhuǎn)速時(shí)反饋電壓Ufn=-6V，這時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=Uf

14、n/n =0.004V/(r/min)。4.開(kāi)環(huán)外特性的測(cè)定（1）直接將“給定”電壓Ug接入觸發(fā)電路電壓Ug的輸入端，“三相全控整流”電路接電動(dòng)機(jī)，Ld用100mH，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，R采用串并聯(lián)接法（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)）共2250，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。（2）按下啟動(dòng)按鈕，然后從零開(kāi)始逐漸增加“給定”電壓Ug，使電機(jī)啟動(dòng)升速，轉(zhuǎn)速達(dá)到1200rmin。（3）增大負(fù)載(即減小負(fù)載電阻R阻值)，使得電動(dòng)機(jī)電流Id=Ied，可測(cè)出該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)外特性n =f（Id），記錄于下表中：n（r/min）Id（A）將給定退到零，按下停止按鈕，結(jié)束實(shí)訓(xùn)。5.系統(tǒng)靜

15、特性測(cè)試（1）按圖接線，給定單元的給定電壓Ug輸出為正給定，轉(zhuǎn)速反饋電壓為負(fù)電壓，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R， R采用串并聯(lián)接法（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)）共2250，Ld用100mH，負(fù)載電阻放在最大值，給定的輸出調(diào)到零。將“調(diào)節(jié)器I”、“調(diào)節(jié)器II”都接成P（比例）調(diào)節(jié)器后，接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)，按下啟動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，增加給定，觀察系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的接線正確無(wú)誤后，將“調(diào)節(jié)器I”，“調(diào)節(jié)器II”均恢復(fù)成PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，構(gòu)成實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。（2）機(jī)械特性n =f(Id)的測(cè)定A、從零開(kāi)始逐漸調(diào)大給定電壓Ug，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近n=l200r/mi

16、n，然后接入發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R，逐漸改變負(fù)載電阻(為使電阻的保險(xiǎn)絲不至于燒壞，可先調(diào)節(jié)1800電阻的旋鈕，調(diào)到底后可用導(dǎo)線將其短接，然后再調(diào)節(jié)450電阻的旋鈕)，直至Id=Ied，即可測(cè)出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線n=f(Id)，并記錄于下表中：n（r/min）Id（A）B、降低Ug，再測(cè)試n=800r/min時(shí)的靜態(tài)特性曲線，并記錄于下表中：n（r/min）Id（A）C、閉環(huán)控制系統(tǒng)n=f(Ug)的測(cè)定調(diào)節(jié)Ug及R，使Id=Ied、n=l200r/min，逐漸降低Ug，記錄Ug和n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特性n = f(Ug)。 n（r/min）Ug（V）6.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的觀察用慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形。在不同的系統(tǒng)參數(shù)下，用示波器觀察、記錄下列動(dòng)態(tài)波形: （1） 突加給定Ug電動(dòng)機(jī)啟