电气与自动化技术技能作业指导书

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电气与自动化技术技能作业指导书
第 1 章 电气基础知识................................................................................................................... 4
1 电路基础........................................................................................................................ 4
1.1 电路的概念与组成..................................................................................................... 4
1.2 电路的工作原理......................................................................................................... 4
1.3 电路的分类................................................................................................................ 5
2 电气元件........................................................................................................................ 5
2.1 电阻器........................................................................................................................ 5
2.2 电容器........................................................................................................................ 5
2.3 电感器........................................................................................................................ 5
2.4 二极管........................................................................................................................ 5
2.5 晶体管........................................................................................................................ 5
3 电气图纸识读................................................................................................................ 5
3.1 电气符号.................................................................................................................... 5
3.2 图纸布局.................................................................................................................... 5
3.3 连接线表示................................................................................................................ 5
3.4 标注与说明................................................................................................................ 5
3.5 识读方法.................................................................................................................... 5
第 2 章 自动化控制原理............................................................................................................... 6
1 控制系统概述................................................................................................................ 6
1.1 控制系统的基本概念................................................................................................. 6
1.2 控制系统的分类......................................................................................................... 6
1.3 控制系统的基本要求................................................................................................. 6
2 控制系统数学模型......................................................................................................... 6
2.1 线性微分方程............................................................................................................. 6
2.2 状态空间方程............................................................................................................. 6
2.3 传递函数.................................................................................................................... 7
3 控制系统功能分析......................................................................................................... 7
3.1 稳定性分析................................................................................................................ 7
3.2 动态功能分析............................................................................................................. 7
3.3 静态功能分析............................................................................................................. 7
3.4 频率特性分析............................................................................................................. 7
第 3 章 PLC 编程与应用................................................................................................................ 8
1 PLC 概述......................................................................................................................... 8
1.1 PLC 的定义与特点...................................................................................................... 8
1.2 PLC 的结构与组成...................................................................................................... 8
1.3 PLC 的工作原理.......................................................................................................... 8
2 PLC 编程语言.................................................................................................................. 9
2.1 梯形图（Ladder Diagram，LD）............................................................................. 9
2.2 指令表（Instruction List，IL）.......................................................................... 9
2.3 功能块图（Function Block Diagram，FBD）........................................................ 9

2.4 结构化文本（Structured Text，ST）....................................................................9
2.5 顺序功能图（Sequential Function Chart，SFC）..............................................9
3 PLC 控制系统设计.......................................................................................................... 9
3.1 确定控制要求............................................................................................................. 9
3.2 选择 PLC 型号............................................................................................................. 9
3.3 设计输入/输出电路................................................................................................... 9
3.4 编写 PLC 程序............................................................................................................. 9
3.5 系统调试与优化......................................................................................................... 9
3.6 编制技术文档............................................................................................................. 9
第 4 章 变频调速技术................................................................................................................... 9
1 变频器工作原理........................................................................................................... 10
1.1 交直交变频器........................................................................................................... 10
1.2 直交变频器.............................................................................................................. 10
1.3 变频器的主要电路及其功能................................................................................... 10
1.4 变频器的控制方式................................................................................................... 10
2 变频器选型与安装....................................................................................................... 10
2.1 变频器的选型原则................................................................................................... 10
2.2 变频器的选型依据................................................................................................... 10
2.3 变频器的安装要求................................................................................................... 10
2.4 变频器与电动机的连接方式................................................................................... 10
3 变频调速系统设计....................................................................................................... 10
3.1 系统设计要求........................................................................................................... 10
3.2 系统设计步骤........................................................................................................... 10
3.3 变频器的参数设置与调试....................................................................................... 10
3.4 变频调速系统的保护与故障处理........................................................................... 10
第 5 章 电机控制技术................................................................................................................. 10
1 电机控制基础.............................................................................................................. 10
1.1 电机控制概述........................................................................................................... 10
1.2 电机控制原理........................................................................................................... 11
1.3 电机控制方法........................................................................................................... 11
2 直流电机控制.............................................................................................................. 11
2.1 直流电机概述........................................................................................................... 11
2.2 直流电机启动控制................................................................................................... 11
2.3 直流电机调速控制................................................................................................... 11
3 交流电机控制.............................................................................................................. 11
3.1 交流电机概述........................................................................................................... 11
3.2 交流电机启动控制................................................................................................... 11
3.3 交流电机调速控制................................................................................................... 12
第 6 章 工业现场总线技术......................................................................................................... 12
1 现场总线概述.............................................................................................................. 12
2 常用现场总线协议....................................................................................................... 12
2.1 Profibus.................................................................................................................. 12
2.2 Modbus...................................................................................................................... 12
2.3 CAN............................................................................................................................ 12

2.4 Foundation Fieldbus............................................................................................. 13
3 现场总线控制系统设计............................................................................................... 13
3.1 系统需求分析........................................................................................................... 13
3.2 选择合适的现场总线协议....................................................................................... 13
3.3 网络拓扑结构设计................................................................................................... 13
3.4 硬件设备选型与配置............................................................................................... 13
3.5 软件设计.................................................................................................................. 13
3.6 系统调试与优化....................................................................................................... 13
第 7 章 传感器与检测技术......................................................................................................... 13
1 传感器概述.................................................................................................................. 13
2 常用传感器及其应用................................................................................................... 14
2.1 电阻式传感器........................................................................................................... 14
2.2 电容式传感器........................................................................................................... 14
2.3 电感式传感器........................................................................................................... 14
2.4 压电式传感器........................................................................................................... 14
2.5 磁电式传感器........................................................................................................... 14
3 检测电路设计.............................................................................................................. 14
3.1 信号处理电路........................................................................................................... 14
3.2 信号转换电路........................................................................................................... 15
3.3 传感器接口电路....................................................................................................... 15
第 8 章 电力电子技术................................................................................................................. 15
1 电力电子器件.............................................................................................................. 15
1.1PN 结与晶体管............................................................................................................ 15
1.2 功率二极管.............................................................................................................. 15
1.3 晶闸管与可控硅....................................................................................................... 15
1.4 功率晶体管与绝缘栅双极型晶体管........................................................................ 15
1.5 其他电力电子器件................................................................................................... 15
2 电力电子电路.............................................................................................................. 15
2.1 整流电路.................................................................................................................. 15
2.2 逆变电路.................................................................................................................. 15
2.3 斩波电路.................................................................................................................... 16
2.4 交流调压电路与交交变频电路............................................................................... 16
3 电力电子装置设计....................................................................................................... 16
3.1 电力电子器件选型................................................................................................... 16
3.2 电力电子装置主电路设计....................................................................................... 16
3.3 控制电路设计........................................................................................................... 16
3.4 热设计与电磁兼容设计........................................................................................... 16
3.5 电力电子装置的调试与优化................................................................................... 16
第 9 章 自动化工程项目管理..................................................................................................... 16
1 项目管理基础.............................................................................................................. 16
1.1 项目管理概述........................................................................................................... 16
1.2 项目组织结构........................................................................................................... 16
1.3 项目计划与进度管理............................................................................................... 16
1.4 项目成本管理........................................................................................................... 16

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