电气自动化企业培训课件

电气自动化企业培训课件第一章电气自动化概述电气自动化的定义与发展历程行业现状与未来趋势典型应用领域及企业案例从继电器控制到可编程逻辑控制器中国电气自动化市场规模持续扩大，工业（），从单机自动化到智能工厂，电气和智能制造成为主要方向人工智能、PLC

4.0自动化技术经历了从机械化、电气化到信物联网、数字孪生等新技术正在深度融息化、智能化的跨越式发展如今已成为合，推动行业向更高层次发展现代工业的核心驱动力电气自动化的重要性1促进传统产业升级，推动智能制造电气自动化是实现工业转型升级的关键技术通过自动化改造，传统制造企业可以大幅提升生产效率，降低运营成本，实现从劳动密集型向技术密集型的转变2提高生产效率与安全性自动化系统能够实现小时不间断生产，大幅减少人为失误，提24高产品质量一致性同时，在危险环境中用机器替代人工作业，显著提升生产安全水平关联新能源、电力电子等新兴产业智能制造的核心动力第二章电气自动化系统组成主要设备控制系统架构可编程逻辑控制器（）、变频分为现场层、控制层、监控层三级架PLC器、伺服驱动器、各类传感器、执行构现场层采集数据，控制层执行逻器等构成自动化系统的硬件基础，实辑运算，监控层实现人机交互和远程现对生产过程的精确控制管理，形成完整的控制闭环生产线结构典型自动化生产线包括上料系统、加工单元、检测装置、传输机构、下料系统等模块，通过总线通讯实现协调运作，达到高效生产目标简介与应用PLC什么是？PLC西门子系列三菱系列S7FX可编程逻辑控制器（）Programmable LogicController、、、等型号以高速处理和丰富S7-200SMART S7-1200S7-1500FX3U FX5U是专为工业环境设计的数字运算操作电子系统它采用可等型号，适用于从小型到大型的各类的指令集著称，在亚洲市场占有率领编程序的存储器，用于内部存储程序、执行逻辑运算、顺自动化项目，性能稳定，应用广泛先，特别适合精密控制应用序控制、定时、计数等操作指令，并通过数字或模拟式输入输出控制各类机械或生产过程/的核心优势欧姆龙系列PLC CP•可靠性高，抗干扰能力强CP1H、CP1L等型号性价比高，集成度好，在中小型自动化项目中表现出色，维护便捷编程简单，易于维护•功能完善，扩展性好•这些在包装机械、数控机床、物流分拣、环境监控等场景中得到广泛应用，极大提升PLC体积小，能耗低•了生产自动化水平变频器与伺服驱动技术变频器工作原理通过改变电源频率来调节电机转速，实现节能降耗采用（变压变VVVF频）技术，可精确控制电机输出功率，适应不同负载需求广泛应用于风机、水泵、传送带等设备的调速控制伺服驱动的精确控制伺服系统通过闭环反馈实现位置、速度、力矩的精密控制，响应速度快，定位精度高在数控机床、机器人、印刷设备等需要高精度运动控制的场合不可或缺主流品牌产品施耐德电气系列变频器、伦茨伺服驱动器、西门子系列等产ATV SINAMICS品技术成熟，性能可靠国产品牌如汇川技术、英威腾也在快速发展，性价比优势明显传感器与执行器传感器自动化系统的眼睛执行器系统的手脚————接近传感器执行器接收控制信号，完成实际的动作执行主要包括用于检测物体位置，无需接触，常用于定位和计数电动执行器电机驱动，精度高，易于控制气动执行器响应快，成本低，适合高频动作光电传感器液压执行器力量大，适合重载场合电磁阀控制气路、液路的通断通过光束检测物体存在与否，响应速度快，精度高应用实例压力传感器在自动化包装生产线中，光电传感器检测产品到位，接收信号后驱动气缸PLC监测液压、气压系统压力值，保障系统安全运行推动产品移动，压力传感器监测气压是否正常，整个过程快速准确，大幅提高生产效率温度传感器实时监测设备温度，防止过热损坏，确保工艺要求编码器精确测量转速和位置，为伺服系统提供反馈信号第三章电气自动化控制原理01继电器控制原理继电器通过小电流控制大电流，实现电路的通断由线圈和触点组成，当线圈通电时产生磁场，吸合触点完成电路切换是传统电气控制的基础元件02接触器工作机制接触器是一种重载继电器，专门用于频繁接通和断开大电流电路主触点承载主电路电流，辅助触点用于控制和保护，广泛应用于电机控制03电气控制线路设计遵循安全、可靠、经济的原则，合理选择电器元件，正确设计主电路和控制电路主电路负责动力传输，控制电路实现逻辑控制和保护功能04典型控制电路分析正反转控制通过两个接触器互锁实现电机换向；星三角启动降低启动电流，保护电机；自锁电路实现持续运行，点动电路用于调试和微调电气图纸识读与绘制原理图（电路图）接线图（安装图）布置图（平面图）表示电气系统的工作原理和各元件之间的逻按照元件实际位置和接线方式绘制，指导现表示电气设备在空间的安装位置和布局包辑关系，不考虑实际安装位置用于分析电场安装和接线清晰标注每根线的起止点、括控制柜、操作台、电机等设备的平面和立路功能、设计控制方案、排查故障是电气线号、线径，确保接线准确无误，是施工的面位置关系，用于设备定位和空间规划，确设计的核心图纸直接依据保布局合理、维护方便常用电气符号规范按钮、开关圆形或方形符号，区分常开常闭热继电器矩形框加温度曲线•/•接触器、继电器矩形框加线圈符号变压器双线圈符号••电机圆形符号，标注功率和型号接地符号三条平行线递减•M•熔断器矩形框内加符号指示灯圆形加光线符号•×•掌握国标电气图用图形符号标准，能够准确识读和绘制各类电气图纸，是电气工程师的基本功GB/T4728精准设计，保障安全规范的电气线路图是安全生产的基础，每一个符号、每一条连线都承载着设备运行和人员安全的责任第四章编程基础PLC梯形图编程语言常用指令及编程技巧梯形图（Ladder Diagram，LD）是最常用的PLC编程语言，其图形化界面类似继电器控制电路，易于理解和学习由左右母线和中间的触点、线位逻辑指令圈组成，程序从左到右、从上到下扫描执行AND、OR、NOT等基本逻辑运算，构建控制条件基本元素定时器指令常开触点对应输入信号或内部位，条件满足时导通常闭触点条件不满足时导通，用于逻辑取反TON（接通延时）、TOF（断开延时），实现时序控制线圈代表输出或内部继电器，驱动外部设备计数器指令功能块定时器、计数器、运算等复杂功能CTU（加计数）、CTD（减计数），用于产量统计和批次控制数据处理指令传送、比较、运算指令，处理模拟量和数据交换程序设计流程需求分析明确控制目标和工艺要求1I/O分配确定输入输出点位2流程设计绘制程序流程图3编写程序转换为梯形图代码4仿真测试离线调试验证逻辑5现场调试在线修改优化程序6编程实操案例PLC西门子简单控制程序示范S7-1200以传送带启停控制为例按下启动按钮，传送带电机启动并自锁；按下停止按钮I

0.0Q

0.0或热继电器动作，电机停止程序逻辑清晰，具备基本保护功能I

0.1I

0.21变频器与联动PLC通过模拟量输出控制变频器频率，实现电机无级调速根据生产需求AO PLC计算目标速度，输出电压信号给变频器，实现精确速度控制配合编码0-10V器反馈，构成闭环调速系统2故障诊断技巧利用的监控功能，在线观察程序运行状态检查输入输出状态是否与实际PLC一致，查看定时器、计数器当前值，分析逻辑条件是否满足善用强制功能进行分段测试，快速定位问题3程序优化方法合理使用子程序和功能块，提高程序可读性和复用性优化扫描周期，减少不必要的运算添加注释和符号表，便于后期维护规范命名规则，建立清晰的程序架构第五章自动化设备安装与调试123电气线路安装规范安全要求变频器参数设置严格按照图纸施工，确保接线正确牢固电接地系统可靠，漏电保护齐全电气柜通风设定电机额定参数功率、电压、电流、频源线、信号线分开布置，避免干扰使用合散热良好，防护等级符合环境要求急停开率选择控制方式控制或矢量控制V/F格的线材和接线端子，线号清晰标识控制关位置合理，易于操作定期检查绝缘电配置加减速时间，平衡启动平稳性和响应速柜内布线整齐美观，预留维护空间阻，确保电气安全度设置过载保护参数，保护电机和变频器45伺服驱动器调试传感器校准电子齿轮比设置，匹配机械传动比增益调整，优化响应速度和稳定检测距离和灵敏度调整，确保可靠检测模拟量传感器零点和量程校性限位和软限位设置，防止超程原点回归方式选择，确保定位准准，保证测量精度安装位置合理，避免误动作防护措施到位，适确应现场环境自动化生产线调试实战典型调试步骤常见问题及解决方案单机调试问题传感器频繁误动作逐台设备单独测试，验证基本功能检查电机转向，确认传感器动作，测试执行器行程原因安装位置不当、灵敏度过高、环境干扰解决调整安装角度和距离，降低灵敏度，增加抗干扰措施联动调试按生产流程顺序联调各设备调整时序关系，确保动作协调优化节拍，提高整线效率问题电机启动跳闸原因启动电流过大、过载保护参数设置不当负载试运行解决采用软启动或变频启动，调整保护参数使用实际产品进行试生产观察设备运行状态，记录异常情况根据实际效果微调参数问题定位精度不足性能验证原因机械间隙、伺服参数不优、反馈装置故障测试生产节拍、合格率、故障率等关键指标编写设备操作手册和维护规程培训操作人员解决消除机械间隙，重新调整伺服增益，检查编码器现场案例某汽车零部件企业自动化改造该企业原有生产线依赖人工操作，效率低、一致性差通过引入PLC控制系统、机器人搬运、视觉检测等技术，实现了生产自动化改造后生产效率提升60%，产品合格率从92%提高到

98.5%，人工成本下降40%，一年半收回投资成本第六章工业通讯与组态软件常用工业通讯协议协议协议协议Modbus ProfibusEthernet/IP最广泛的开放式工业协议，简单易用支持串行西门子主导的现场总线标准，传输速度快，实时基于工业以太网的开放协议，罗克韦尔推广充通讯（）和以太网通讯（）适性强分为（分散式外设）和（过程自动分利用商用以太网技术，带宽大，支持复杂网络RTU/ASCII TCPDP PA用于、仪表、变频器等设备互联，成本低，化）两种在欧洲市场应用广泛，特别适合高拓扑可实现信息层到设备层的无缝集成，是工PLC兼容性好速、大量场合业的重要支撑I/O

4.0组态软件在监控系统中的应用组态软件（）是人机交互界面（）的开发平台通过图形化方式建立监控画面，实现数据采集、实时监控、报警管理、历史趋势、报表生成SCADA HMI等功能组态软件Wonderware InTouchMCGS功能强大的工业组态软件，图形丰富，脚本灵活支持多种通讯协议，国产组态软件代表，性价比高操作简单，适合中小型项目提供丰富可连接各类和系统广泛应用于石化、电力、制药等行业的工业图库和驱动程序，支持触摸屏、工控机等多种平台PLC DCS第七章安全与维护管理电气安全操作规程严格执行停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏的五步法电气作业必须持证上岗，禁止带电作业穿戴绝缘防护用品，使用合格的工器具两人以上协同作业，落实监护制度设备维护与故障排查制定日常巡检计划，记录设备运行数据定期清洁电气柜，紧固接线端子，检查绝缘性能建立设备台账，跟踪维护历史故障排查遵循先外后内、先机械后电气、先简单后复杂的原则预防性维护策略根据设备运行状况制定维护计划对关键设备实施状态监测，提前发现隐患定期更换易损件，避免突发故障建立备件库，缩短停机时间通过预防性维护延长设备使用寿命，降低全生命周期成本维护管理要点•建立完善的设备档案和维护记录系统•培训维护人员，提升故障诊断能力•使用专业测试仪器，提高维护质量•总结故障案例，持续改进维护方案企业安全事故案例分析典型电气安全事故回顾2019年某机械制造企业，维修工在未断电情况下检修电气柜，导致触电事故，造成1人重伤调查发现企业安全培训不到位，违章作业现象普遍，安全管理制度流于形式事故原因深度剖析防范措施强化安全教育定期培训，考核上岗，提高安全意识违章操作完善管理制度制定操作规程，落实责任制，严格考核未执行停送电制度，侥幸心理严重，安全意识淡薄技术防护安装漏电保护，设置安全联锁，配备应急设备监督检查日常巡查，隐患整改，奖惩分明管理缺失安全培训走过场，监督检查不到位，隐患排查不彻底设备问题保护装置失效，警示标识不清，应急措施不完善安全文化建设的重要性安全生产不仅是技术问题，更是管理和文化问题企业要树立安全第

一、预防为主、综合治理的方针，营造人人讲安全、事事重安全的文化氛围通过安全文化建设，让安全成为每个员工的自觉行为，从源头上消除事故隐患第八章智能制造与未来趋势物联网与工业的融合应用

4.0物联网技术将生产设备、传感器、控制系统互联互通，实现数据的实时采集、传输和分析工业强调智能工厂、智能生产、智能物流的深度融合

4.0通过大数据分析优化生产流程，通过人工智能实现自主决策，通过云平台实现资源协同感知层网络层各类传感器采集设备状态、环境参数、产品质工业以太网、等技术实现数据高速传输5G量等数据平台层应用层云计算平台存储海量数据，提供计算和分析能智能决策、预测维护、质量追溯等创新应用力新能源与电气自动化的深度结合新能源发电系统自动化光伏电站风电场光伏发电、风力发电等新能源系统高度依赖自动化控制技术光伏逆变自动化监控系统实时跟踪发电量、远程控制系统协调机组运行、应对器将直流电转换为交流电，算法实现最大功率跟踪风力发电机组MPPT优化组件性能风况变化的变桨距控制、偏航控制都需要精密的自动化系统储能系统的BMS（电池管理系统）监控每个电池单元，确保安全高效运行智能电网技术储能系统智能电网通过双向通信、分布式能源管理、需求侧响应等技术，实现电智能管理系统优化充放电策略、延网的智能化运行电气自动化技术在调度控制、故障自愈、负荷预测等长电池寿命方面发挥关键作用典型企业应用案例宁德时代全球领先的动力电池制造商，生产线高度自动化从极片制造、电芯组装到封装，全流程采用机器人和，配备系统实现智能排pack AGVMES产和质量追溯比亚迪垂直整合的新能源汽车企业，自主研发自动化生产线刀片电池生产采用先进的自动化装备，实现高效率、高一致性生产，推动新能源汽车成本下降第九章职业技能提升与认证电气自动化相关职业资格介绍电工操作证1特种作业操作证，分为高压、低压、防爆电气等类别由应急管理部门颁发,是从事电气作业的必备证书需定期复审，确保持证人员掌握最新安全规范维修电工职业技能等级2分为五级/初级工、四级/中级工、三级/高级工、二级/技师、一级/高级技师评价电气设备安装、维修、调试等综合能力由人社部门认定，与薪酬待遇挂钩注册电气工程师3国家执业资格认证，分为供配电和发输变电两个专业考试难度大，含金量高具备从事电气工程设计、咨询、评估等工作的资格，是行业高端人才的标志编程工程师认证PLC4西门子、三菱、罗克韦尔等厂商提供的专业认证考核PLC编程、系统集成、故障诊断等能力国际认可度高，对就业和职业发展有显著帮助企业内部培训与员工技能提升路径建立分层分级的培训体系，新员工岗前培训、在岗员工技能提升、骨干员工深造学习采用师徒制、轮岗实践、项目历练等方式，加快人才成长设立技能津贴、晋升通道，激励员工持续学习培训资源与学习平台介绍500+50+10000+100+在线课程虚拟仿真学习资源合作企业覆盖电气自动化全领域的视频教程可在线操作的仿真实验项目教材、课件、案例等学习材料提供实习和就业机会的合作单位优质学习平台推荐国家智慧教育平台中国大学企业培训平台MOOC教育部主办的公益平台，汇聚全国优质教育资高校联合打造的在线教育平台清华、浙大等西门子、施耐德、罗克韦尔等企业提供的专业源电气自动化专业课程免费开放，权威师资名校开设电气工程相关课程，颁发认证证书，培训涵盖产品应用、系统集成、项目实施等授课，配套习题和测试助力职业发展内容，注重实操能力培养企业定制化培训方案根据企业实际需求，设计针对性培训课程邀请行业专家现场授课，结合企业设备进行实操训练建立培训效果评估机制，确保学以致用提供长期技术支持，助力企业人才队伍建设理论结合实践，提升技能动手能力是电气自动化人才的核心竞争力，只有在真实设备上反复操作，才能真正掌握技术精髓第十章典型企业案例分享国家电网自动化升级项目施耐德电气工业自动化实践河南科技大学人才培养经验国家电网大力推进智能电网建设，实施变电施耐德电气作为全球能效管理和自动化领域河南科技大学电气工程学院坚持产教融合、站综合自动化改造采用先进的调度自动化的专家在中国设立多个制造基地和研发中校企合作的人才培养模式建设国家级电气,系统、配电自动化系统，实现电网运行的实心其武汉工厂获评灯塔工厂，通过数字自动化实验教学中心，配备先进的实训设时监控和智能调度通过无人值守变电站建化技术实现柔性生产平台整备与中信重工、洛阳等企业共建实习EcoStruxure LYC设，减少运维成本，提高供电可靠性建设合与，打通从设计、生产到运维的全流基地，学生在真实项目中锻炼能力毕业生IT OT电力物联网，实现设备全生命周期管理程为各行业提供定制化解决方案，助力客就业率高，广受用人单位好评，为区域经济户实现智能制造转型发展输送大量优秀人才案例启示技术创新是企业核心竞争力，持续投入研发保持领先地位•数字化转型是大势所趋，拥抱新技术才能抓住机遇•人才是第一资源，建立完善的培养体系至关重要•产教融合协同育人，实现学校、企业、学生三方共赢•课程总结与知识点回顾电气自动化核心技术要点实操技能关键步骤图纸识读准确理解原理图、接线图含义控制系统原理线路安装规范布线、正确接线、牢固连接参数配置合理设定设备参数，优化性能掌握继电器控制、PLC控制的基本原理和应用方法程序编写清晰的逻辑、完善的功能、良好的可读性系统调试单机测试、联动调试、性能优化故障诊断快速定位问题、有效排除故障自动化设备安全与维护注意事项熟悉PLC、变频器、伺服系统、传感器等主要设备•严格执行安全操作规程，杜绝违章作业•定期维护保养设备，建立完善的台账编程调试•做好应急预案，配备必要的防护用品能够进行梯形图编程、参数设置、系统调试•持续学习安全知识，提高安全意识通讯技术了解工业通讯协议和组态软件应用智能制造认识物联网、工业

4.0等前沿技术趋势互动环节常见问题答疑学员提问精选程序突然停止运行，如何快速排查？变频器频繁报过流故障怎么办？Q:PLC Q:A:首先检查PLC电源和通讯是否正常，查看ERROR指示灯状态进入编程软件A:过流报警通常由以下原因引起电机参数设置不正确、加速时间过短、负载在线监控，观察程序扫描是否正常检查输入信号是否到位，输出是否有响过重、电机或电缆绝缘损坏、变频器输出侧短路解决方法重新设定电机额应查看PLC诊断缓冲区的错误记录最后检查程序逻辑是否存在死循环或条件定参数，适当延长加速时间，检查机械负载是否正常，测量电机绝缘电阻和相不满足的情况建议平时做好程序备份，关键时刻可以快速恢复间电阻，排查输出电缆是否破损如问题依旧，可能是变频器本身故障，需要联系厂家维修实际工作中遇到的难题解析问题多台设备如何实现精确的时序配合？解答使用PLC的高速计数器和定时器功能，配合编码器反馈，实现精确的位置和时间控制建立主从控制结构或通过工业总线实现多PLC同步利用CAM（凸轮）功能实现复杂的运动曲线在程序设计时充分考虑设备响应时间，预留安全余量经验分享与建议•建立个人技术笔记，记录设备参数、故障案例、解决方案•多动手实践，不要只停留在理论学习•关注行业新技术，参加技术交流活动•培养系统思维，从全局角度分析和解决问题未来学习与发展建议持续学习的重要性推荐进阶课程技术更新迅速，只有不断学习才能跟上时代步伐深入学习工业机器人、机器视觉、运动控制等专业树立终身学习的理念，保持好奇心和求知欲方向考取相关职业资格证书，提升专业水平制定职业规划关注前沿技术明确短期和长期目标，规划技术路线和管理路了解人工智能、数字孪生、边缘计算等新技术线根据自身特点选择发展方向，稳步前进在自动化领域的应用，为未来发展做好准备把握行业趋势加入技术社区关注智能制造、绿色能源、工业互联网等国家战略参加行业论坛、技术沙龙，与同行交流经验加入方向顺应产业升级需求，调整学习重点专业群、微信群，及时获取行业资讯QQ行业发展动态关注渠道专业期刊《电气应用》《自动化博览》等权威期行业网站工控网、自动化网等专业门户展会活动工博会、自动化展等行业盛会刊培训效果评估与反馈理论测试与实操考核培训满意度调查通过理论考试检验学员对基础知识的掌握程度，题型包括选择题、判断题、简答题、分95%析题等通过实操考核评估学员的动手能力，考核项目包括课程内容满意度•电气线路安装与接线•PLC程序编写与调试92%•变频器参数设置与运行讲师水平满意度•传感器安装与调整•故障诊断与排除88%理论成绩占40%，实操成绩占60%，综合评定培训结果优秀学员将获得荣誉证书和奖励实操设施满意度90%培训组织满意度93%整体满意度持续改进培训方案根据学员反馈和考核结果，不断优化培训内容和方式增加实操比重，更新案例素材，引入新技术内容改进教学方法，采用翻转课堂、项目式教学等创新模式加强课后跟踪服务，解答学员工作中遇到的问题建立长期合作关系，为企业提供持续的技术支持致谢与联系方式感谢您的参与和支持感谢各位学员在培训期间的积极参与和认真学习您们的热情和求知欲是我们不断改进和提升的动力希望本次培训能为您的职业发展提供帮助，助力您在电气自动化领域取得更大成就培训讲师团队介绍联系方式与后续服务张工技术咨询热线高级工程师，20年自动化项目经验，擅长PLC编程和系统集成400-XXX-XXXX（工作日9:00-18:00）李工注册电气工程师，精通电气设计和安全管理，多个大型项目负责人在线答疑平台访问我们的官方网站，注册后可在线提问王工自动化专家，专注于工业机器人和运动控制，拥有多项技术专利微信公众号赵工关注电气自动化技术获取最新资讯和学习资料维修电工技师，故障诊断经验丰富，培训学员超过1000人次企业定制培训邮箱training@automation.com我们提供上门培训、设备调试、技术支持等服务期待与您保持长期联系，共同成长进步！电气自动化驱动未来智能制造的核心力量期待大家在自动化领域持续成长与突破，用专业技能创造价值，用创新思维引领未来让我们携手并进，共创智能制造新时代！。