最新自动化原理-电气控制基础知识要点
电气工程及其自动化专业必备知识
电气工程及其自动化专业必备知识电气工程及其自动化专业必备知识1.电气工程基础1.1 电路分析1.1.1 电压、电流和电阻1.1.2 电路定律（欧姆定律、基尔霍夫定律等） 1.1.3 电路元件（电阻、电容、电感等）1.2 电路图1.2.1 电路符号1.2.2 电路图简化和转换1.2.3 电路组成和连接1.3 电源和电源系统1.3.1 直流电源和交流电源1.3.2 电源稳定性和负载特性1.3.3 电源故障和保护装置2.电机与变频技术2.1 电机基础知识2.1.1 电机分类和工作原理2.1.2 电机性能参数和特性曲线2.1.3 电机调速原理和方法2.2 变频技术2.2.1 变频器工作原理和分类2.2.2 变频器控制策略2.2.3 变频器参数设置和应用2.3 电机保护与维护2.3.1 电机过载和过热保护2.3.2 电机维护与故障排除2.3.3 电机安全使用和检修要点3.自动控制系统3.1 控制系统基础3.1.1 控制系统组成和分类3.1.2 控制系统的闭环与开环3.1.3 控制系统传递函数和频率响应3.2 控制器与传感器3.2.1 控制器工作原理和种类3.2.2 传感器基础原理和应用3.2.3 控制器与传感器的选型和参数设置 3.3 自动化过程控制3.3.1 自动化流程控制方案设计3.3.2 PID控制器的应用与调试3.3.3 自动化系统的安全与可靠性评估4.电气安全与电气法规4.1 电气安全知识4.1.1 电击和感电危害及防护4.1.2 电气火灾和爆炸危害及防护4.1.3 电气事故应急处理和救援4.2 电气设备与工程标准4.2.1 国家电气标准及相关法规4.2.2 电气工程设计规范与验收标准4.2.3 电气设备安装和维护规程附件：本文档没有涉及附件内容。
法律名词及注释：1.欧姆定律：描述电流、电压和电阻之间的数学关系，即I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。
2.基尔霍夫定律：电流在任何一个节点的进出代数和为零，电压环路中各个电压的代数和等于零。
自动化控制需要掌握的基本知识一次性看懂
根据系统控制要求，选择适合的控制器类型，如PLC、DCS、嵌入 式控制器等，并确定相应的技术参数和配置。
执行器与传感器选型
根据被控对象的特性和控制要求，选择适合的执行器和传感器类型， 如电动阀、变频器、温度传感器等，并确定相应的技术参数和配置。
软件编程与调试技巧分享
01
掌握编程语言与工具
被控对象
被控对象是自动化控制系统所要控制的机器设备或生产过 程，其性能和状态直接影响到自动化控制系统的控制效果 。
自动化控制应用领域
工业生产
自动化控制技术在工业生产中应用 广泛，如机械制造、化工生产、电 力系统等，可以实现生产过程的自 动化、智能化和高效化。
交通运输
自动化控制技术在交通运输领域也 有重要应用，如自动驾驶汽车、智 能交通系统等，可以提高交通运输 的安全性和效率。
闭环控制系统
也叫反馈控制系统，其输出量通 过反馈回路反作用于输入端，形 成闭环控制，可以减小或消除偏 差，使系统更加稳定、精确。
反馈原理及应用
反馈原理
指将系统的输出信息反送到输入端， 与输入信息进行比较，并利用二者的 偏差进行控制的过程。
反馈应用
在自动化控制系统中，反馈广泛应用 于各种测量、比较、放大、执行等环 节，以实现精确控制。
标达到设计要求。同时，分享一些实用的调试经验和优化技巧，帮助读
者更好地掌握自动化控制系统的设计与实施。
06
自动化控制系统性能评估与优化方法
系统性能评估指标体系建立
响应时间
评估系统对于输入信号的反应 速度，包括上升时间、调节时
间和稳态误差等指标。
稳定性
分析系统在受到外部扰动后能 否恢复到原状态的能力，通常 使用稳定裕度、阻尼比等参数 进行描述。
电气自动化基础知识
2
电气元件认知
1 断路器 断路器又叫空气开关，既能使用开关作用，也能自动进行失压、欠压、 过载和短路保护。可用来分配电能、不频繁的启动电机、对电源线路和 电动机进行保护。当发生严重的过载过流或欠电压时能自动切断电路。
3P断路器 电气符号
微型(1P)断路器 电气符号
© 2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.
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23
气动系统认知
2 电磁阀分类
两位三通阀NC
两位三通阀NO
两位五通阀
三位五通中封阀
三位五通中压阀
三位五通中泄阀
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11
电气图纸认知
1 完整的电气图纸包含的内容
图纸封面 图纸目录 箱柜清单 电柜布局图 网络拓扑图 电气原理图 端子图表 电缆图表 PLC总览表
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12
电气符号
© 2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and 中间继电器
用于继电保护与自动控制系统中，以增 加触点的数量及容量。 它用于在控制电 路中传递中间信号。中间继电器的结构 和原理与交流接触器基本相同，与接触 器的主要区别在于：接触器的主触头可 以通过大电流，而中间继电器的触头只 能通过小电流。所以，它只能用于控制 电路中。 它一般是没有主触点的，因为 过载能力比较小。所以它用的全部都是 辅助触头，数量比较多
电气自动化入门基础知识
电气自动化入门基础知识
电气自动化是指利用电气技术和计算机技术实现自动控制的一种技术手段。
以下是电气自动化入门基础知识：
1. 电气基础知识：了解电流、电压、电阻、电感、电容等基本概念，掌握欧姆定律、基尔霍夫定律、电路分析等基础知识。
2. 控制系统基础：了解控制系统的基本概念、分类和组成部分，例如传感器、执行器、控制器、信号处理器等。
3. 自动化基础：了解自动化的基本概念、分类和实现方法，掌握自动化系统的基本组成和工作原理。
4. 工业通讯协议：掌握Modbus、Profibus、CAN、Ethernet等
常用的工业通讯协议，了解其原理和应用领域。
5. PLC编程：了解PLC的基本组成、编程方法和应用场景，
能够使用Ladder Logic语言编写简单的控制程序。
6. HMI设计：学习HMI的基本原理、功能和设计方法，能够
使用软件设计出符合工业标准的HMI界面。
7. 机器视觉：了解机器视觉的原理、分类和应用领域，能够使用视觉检测软件实现简单的检测任务。
8. 调试和故障排除：学会基本的电气线路调试方法、PLC程
序调试和故障排除技巧。
以上是电气自动化入门基础知识，只是简单的介绍，实际学习中还需要更深入的了解和实践。
电气控制的基本原理
1、图形符号
图形符号包含符号要素、限定符号、一般符号以及常用 的非电操作控制的动作符号（如机械控制符号等），根据不 同的具体器件情况组合构成。 （1）符号要素
一种具有确定意义的简单图形，必须与其他图形组合才 构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点的符 号就由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。 （2）一般符号
串励直流电机 FR
并励直流电机
ZD
电磁离合 器
YC
他励直流电机
常用电气图形、文字符号
电位器
RP
复励直流电机
整流桥
VC
直流发电机
ZF
照明灯
EL
三相鼠笼异步电 机
D
常用电气图形、文字符号
信号灯
HL
三相绕线异步电 机
DLeabharlann 电阻R单项变压器T
插座
X
三相自耦变压器
T
电磁铁
YA
二极管
V
3、端子标记
电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。 按国家标准GB4026—83《电器接线端子的识别和用字母 数字符号标志接线端子的通则》规定：
表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号。如电 动机可用一个圆圈表示。 （3）限定符号
用于提供附加信息的一种加在其他符号上的符号
运用图形符号绘制电气系统图时应注意
（1）符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小，但 在同一张图样中，同一符号的尺寸应保持一致，各符号 间及符号本身比例应保持不变。
分为23大类，每一类由一个专用单字母符号表示，如“C”表
示 电容器类。双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个 字母组成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出， 如“F”表示保护器件类，“FU”则表示为熔断器。 （2）辅助文字符号
学自动化必备的电气控制回路八种常用元件原理
学自动化必备的电气控制回路八种常用元件原理哎呀，说起自动化，咱们可得好好聊聊电气控制回路的那些常用元件。
这些元件可是咱们学自动化的基石啊，要是不懂它们的原理，那可真是“瓮中捉鳖，无从下手”咯！今天，我就来给大家讲讲这八种常用元件的原理，让大家轻松掌握自动化的精髓。
咱们来说说最基本的开关吧。
开关的作用可大啦，它就像是咱们家里的电灯开关，可以控制电流的通断。
不过，自动化里的开关可不简单，它还有各种各样的类型，比如常开开关、常闭开关、手动开关、自动开关等等。
这些开关都有各自的特点和用途，咱们要学会根据实际情况选择合适的开关。
接下来，咱们说说接触器。
接触器可是个好东西，它可以用来控制大功率电器的启动和停止。
就像咱们过年放鞭炮一样，接触器就是那个点燃鞭炮的火柴。
当然啦，接触器也有不同的类型，有单触点接触器、双触点接触器、热继电器等等。
了解这些不同类型的接触器，对于咱们掌握自动化技术非常重要哦！紧接着，咱们来说说继电器。
继电器的作用就像是一个中间人，它可以把小电流放大成大电流，然后再传递给其他电器。
这个作用可大啦，有时候咱们需要控制一个大功率电器，但是直接连接可能不太方便，这时候就可以用继电器来实现。
而且，继电器还有很多种类型，比如时间继电器、温度继电器、压力继电器等等。
学会运用这些不同类型的继电器，可以让咱们的自动化系统更加强大哦！再来说说电动机。
电动机可是个大家伙，它可以带动整个自动化系统的运转。
电动机有很多种类型，比如直流电动机、交流电动机、步进电动机等等。
而且，电动机还有很多种控制方式，比如直接控制、变频控制、伺服控制等等。
学会运用这些电动机和控制方式，可以让咱们的自动化系统更加灵活多变哦！除了这些基本元件之外，咱们还要了解一下传感器。
传感器的作用就像是一个探头，它可以感知周围环境的变化，并把这些变化转换成电信号传递给控制器。
这样，控制器就可以根据这些信号来判断周围环境的状态，从而做出相应的控制动作。
电气工程自动化专业面试必备基础知识
电气工程自动化专业面试必备基础知识电气工程自动化专业是一个广泛应用于各个行业的领域，其重要性不言而喻。
在面试中，了解一些基础知识是至关重要的。
本文将介绍一些电气工程自动化专业面试必备的基础知识，帮助大家在面试中更好地展现自己的能力和知识。
一、电气工程基础知识1. 电路基础：了解电路的基本组成，包括电源、负载、导线等元件。
掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律和方法。
2. 电机原理：了解电机的基本原理，包括直流电机、交流电机和步进电机等。
了解电机的结构、工作原理和特性。
3. 传感器与执行器：了解各种传感器和执行器的原理和应用。
掌握常见传感器和执行器的工作原理和特点，如温度传感器、光电传感器、电磁阀等。
4. 电气设备与仪器：了解各种电气设备和仪器的基本原理和使用方法。
掌握常见电气设备和仪器的结构和工作原理，如电表、示波器、电源等。
二、自动化控制基础知识1. 控制系统基础：了解控制系统的基本组成和分类，包括开环控制和闭环控制。
了解PID控制器的原理和应用。
2. 传感器与执行器在自动化控制中的应用：了解传感器和执行器在自动化控制中的重要性和应用。
了解如何选择合适的传感器和执行器，并掌握其工作原理和特性。
3. 自动化控制系统的设计与调试：了解自动化控制系统的设计和调试方法。
掌握PLC编程、SCADA系统和DCS系统的基本原理和使用方法。
4. 工业通信与网络：了解工业通信和网络的基本原理和应用。
了解常见的工业通信协议和网络拓扑结构，如Modbus、Profibus、以太网等。
三、电气安全知识1. 电气安全法规：了解国家和行业的电气安全法规和标准，如《电气安全法》、《电气设备安全规范》等。
掌握电气安全的基本要求和措施。
2. 电气事故与防范：了解电气事故的原因和防范措施。
掌握电气事故的应急处理方法和事故调查的基本流程。
3. 电气维护与检修：了解电气设备的维护和检修方法。
掌握常见电气故障的排查和处理技巧。
四、创新与发展趋势1. 电气工程自动化的创新与发展：了解电气工程自动化领域的创新和发展趋势。
电气控制技术知识点
电气控制技术知识点电气控制技术是现代工业自动化领域中的重要组成部分，它利用电气设备和控制系统对工业生产过程进行监控和调节，实现自动化生产。
掌握电气控制技术知识对于从事自动化控制、电气工程等领域的专业人士来说至关重要。
本文将介绍电气控制技术的一些基本知识点，希望能够为相关领域的学习者提供参考。
一、电气控制系统的基本组成电气控制系统主要由以下几个部分组成：传感器、执行器、控制器和电源装置。
传感器用于感知被控对象的状态或参数，例如温度、压力、速度等；执行器根据控制信号执行相应的操作，例如开关、阀门、电机等；控制器接收传感器的信号，运算后输出控制信号给执行器，实现对被控对象的控制；电源装置为整个系统提供电能。
二、常见的电气控制技术及其原理1. 电路控制技术电路控制技术是指利用电气元件构建各种控制电路来实现对设备或系统的控制。
例如利用继电器、接触器、电磁接触器等元件构建的控制电路，通过控制这些元件的通断来实现对电机、灯光、加热器等的控制。
2. PLC控制技术可编程逻辑控制器(PLC)是一种特殊的微型计算机，广泛应用于工业控制领域。
PLC控制技术通过编程控制输入/输出模块，实现对生产过程中的各种信号采集、处理和控制。
PLC控制技术具有灵活性强、扩展性好、可靠性高等特点，被广泛应用于各种自动化生产系统中。
3. 集散控制技术集散控制技术是指将控制系统中的各个部分(传感器、执行器、控制器)连接起来，以实现对整个生产过程的集中监控和控制。
通过网络通讯技术和现场总线技术，实现各个控制设备之间的信息交换和数据共享，提高了系统的整体性能和可靠性。
三、电气控制技术的应用领域电气控制技术在工业自动化、家庭智能化、交通运输、能源系统等领域得到广泛应用。
在工业自动化领域，电气控制技术可以实现生产线的自动化控制、设备的远程监控、工艺参数的精确调节等功能。
在家庭智能化领域，电气控制技术可以实现家庭安防系统、智能家居设备的智能控制、能源管理等功能。
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自动化原理
电气原理图举例
第一部分 电气控制基础知识 电气安装接线图举例
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
第三章 常用电气控制器件
Amperex Technology Limited
■电气控制线路的实现，可以是继电器+接触器逻辑控制方法、可编程序 逻辑控制方法及计算机控制（单片机、可编程序控制等）方法等。而 继电器+接触器逻辑控制方法是最基本的方法，是各种控制方法的基 础。
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
第一部分 电气控制基础知识
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理-电气控制基础 知识要点
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
目录
第一章 第二章 第三章 第四章
自动化生产概念 电气控制基本原理 常用电气控制器件 可编程序控制器简介
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
第一节 概述
电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护作用， 在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛
电器元件本身朝着新的领域扩展 有些电器元件有其特殊性
电器元件性能提高 新型电器元件产生 机、电、仪一体化电器元件实现 电器元件应用范围扩展
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
复合
按钮
KM
线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
接触器
KT
线圈
常开延时闭合触点
常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点
时间继电器
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
以继电器、接触器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位
可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术相结合的产 物，其输入、输出与低压电器密切相关。
掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectat气控制基础知识
电器元件的分类：
➢按工作电压等级分类: ▪ 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。 ▪ 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。
➢按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号（2）
KV
FR
KA
常开触点 常闭触点 热元件 常闭触点 线圈
速度继电器
热继电器
常开触点 常闭触点
中间继电器
KU
KI
线圈 常开触点 常闭触点 线圈 常开触点 常闭触点
电压继电器
电流继电器
变压器
YA
HL
M
M
SA
电磁铁
信号灯
直流电动机
三相
异步电动机
转换开关 Amperex Technology Limited Surpassing customer’s expectation
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
第二章 电气控制基本原理
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
电气控制概论
■电气控制就是实现对电动机或其他执行电气元器件的起停、正反转、 调速、制动、定位等运行方式的控制，以实现生产过程自动化，满足 生产工艺的要求。
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
电气图纸的类型
■电气原理图：它是指该设备电气工作原理的图样，所以反映的是用图 形符号和项目代号表示的电路中各电气元件之间连接关系的图形。
■电气元器件位置图（电气布置图）：它是表示电气控制系统中各电气 元件的实际安装位置的图样。
■电气安装接线图：它是按电气原理图及电气元件安装的位置来绘制的。 电气接线图是安装电气设备或检查线路故障的依据。
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号（1）
QK
一般三极电源开关
QF
SQ
FU
常开触点 常闭触点 复合触点
低压断路器
限位开关
熔断器
SB
常开 常闭
■体积小、重量轻、使用方便：自动化设备一般采用人机界面、数字显 示、程序控制，自动化程度高，手柄、按钮数量减少，操作简单方便， 有的可以达到无人化操作。
■具有柔性：可根据用户需求变化，及时对产品结构和生产过程进行调 整、修改，从而实现多品种的生产。
Amperex Technology Limited
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
自动化设备的特点
■安全可靠：具有自动监视、报警、诊断、检测、调节、修正、补偿、 保护以及自动记录等功能。并采取安全联锁控制、过负荷和失控保护、 停电对策等，无接触式传感器件使用也提高了设备安全可靠性。
■生产质量和生产效率高：自动化设备具有自动控制和调节功能，能模 拟人工最佳操作技巧，并排除人为因素影响，保证质量的同时提高生 产率。