了解电气自动化及工业自动化PPT
合集下载
电气工程及其自动化专业导论PPT课件
对大部分人来说应当立足于实际应用再根据需要进行适当应用研究四就业前景及方向核心课程电路理论模拟电子技术数字电子技术微机原理与应用计算机语言与程序设计信号分析与处理自动控制原理选修课程dsp技术与应用其他工程技术型学科基础课三专业课程其他专业基础课三专业课程核心课程其他选修课程电气cad基础其他专业方向课程三专业课程就业前景
电气工程及其自动化
专业导论
前言：专业导读
一、专业简介 二、培养目标 三、主要课程 四、就业前景及方向 五、个人要求
一、专业简介
电气工程及其自动化专业是 电气信息领域的一门新兴学科， 但由于和人们的日常生活以及工 业生产密切相关，发展非常迅速， 现在也相对比较成熟。已经成为 高新技术产业的重要组成部分， 广泛应用于工业、农业、国防等 领域，在国民经济中发挥着越来 越重要的作用。
四、就业前景及方向
电气工程的重要作用
电气工程是现代社会的重要支柱
不论是电气时代还是信息时代，都是建 立在对电能的利用与控制上。
电是能量转换的枢纽和信息的载体。
电能普遍应用在人民生活和社会生产中， 为提高现代社会的生活水平及文明程度 奠定了物质基础。
四、就业前景及方向
发展前景：“自动化”
五、个人要求
知识要求 ：
具有较扎实的自然科学基础理论知识，掌握高等数 学、线性代数、大学物理、计算机应用技术等基础 知识 ； 系统掌握本专业领域必需的较宽的技术理论知识， 主要包括电路理论、电子技术、电机拖动、控制理 论、计算机软硬件基本原理与应用等 ； 掌握电气制图与机械工程制图的基本知识 ； 掌握自动化仪表、工业过程控制、计算机控制与仿 真等方面的知识 。 了解本学科的理论前沿和发展动态，熟悉电气安 全标准。
工程技术型专业方向课程
电气工程及其自动化
专业导论
前言：专业导读
一、专业简介 二、培养目标 三、主要课程 四、就业前景及方向 五、个人要求
一、专业简介
电气工程及其自动化专业是 电气信息领域的一门新兴学科， 但由于和人们的日常生活以及工 业生产密切相关，发展非常迅速， 现在也相对比较成熟。已经成为 高新技术产业的重要组成部分， 广泛应用于工业、农业、国防等 领域，在国民经济中发挥着越来 越重要的作用。
四、就业前景及方向
电气工程的重要作用
电气工程是现代社会的重要支柱
不论是电气时代还是信息时代，都是建 立在对电能的利用与控制上。
电是能量转换的枢纽和信息的载体。
电能普遍应用在人民生活和社会生产中， 为提高现代社会的生活水平及文明程度 奠定了物质基础。
四、就业前景及方向
发展前景：“自动化”
五、个人要求
知识要求 ：
具有较扎实的自然科学基础理论知识，掌握高等数 学、线性代数、大学物理、计算机应用技术等基础 知识 ； 系统掌握本专业领域必需的较宽的技术理论知识， 主要包括电路理论、电子技术、电机拖动、控制理 论、计算机软硬件基本原理与应用等 ； 掌握电气制图与机械工程制图的基本知识 ； 掌握自动化仪表、工业过程控制、计算机控制与仿 真等方面的知识 。 了解本学科的理论前沿和发展动态，熟悉电气安 全标准。
工程技术型专业方向课程
电气工程与自动化技术PPT大纲
阐述智能交通系统规划的原则，包括科学性、前瞻性、可持续性等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
电气工程及其自动化讲座ppt课件
5
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
26
主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
26
主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
电气工程及其自动化讲座课件
计算机控制技术
总结词
计算机控制技术是实现生产过程自动化的重要手段之一，主要包括计算机硬件、软件和 控制算法等。
详细描述
计算机控制技术是指利用计算机技术实现生产过程的自动控制和监测。计算机硬件是指 构成计算机的各种物理部件，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。计算机软件 是指控制计算机运行的各种程序，包括系统软件和应用软件等。控制算法是指根据生产
电机与电力电子基础是电气工程的核 心内容之一，它涉及到电机的工作原 理和控制方法，以及电力电子技术的 应用和发展。
详细描述
电机与电力电子基础主要研究电机的 工作原理和控制方法，如直流电机、 交流电机、变压器等。此外，该部分 还会介绍电力电子技术的应用和发展 ，如变频器、整流器等。
控制理论及工程基础
学生可以参与智能家居系统的方案设计和 实施，了解各种智能家居设备和系统的功 能和应用场景。
智能家居设备控制实践
智能家居网络安全实践
学生可以学习如何通过智能设备进行家居 环境的控制和调节，提高居住的舒适度和 便捷性。
学生可以学习如何保障智能家居网络的安 全，防范网络攻击和数据泄露等安全风险 。
PART 05
PART 04
电气工程及其自动化实践
电力系统自动化实践
总结词
电力系统自动化实践是电气工程及其自动化专业的重要实 践环节，通过实践操作，学生可以深入了解电力系统的运 行原理和自动化控制技术。
继电保护实践
学生可以学习如何配置和调试继电保护装置，保障电力系 统的安全稳定运行。
电力系统运行控制实践
学生可以参与电力系统的调度和监控，了解发电、输电、 配电等环节的运行控制原理。
自动化设备应用实践
学生可以操作和调试各种自动化设备，如智能电表、自动 控制系统等。
了解电气自动化及工业自动化
（硬件、软件兼容的PLC） • （4）分散型、智能型、与现场总线兼容的I／0 • （5）加强联网和通信的能力 • （6）控制的开放和模块化的体系结构OMAC（open Modular Architecture for
Control）
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核 心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是 众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。
输 出 端 子
输入采样
程序执行
Q
SB1 SB2 ST
KM
00000
00001 00002 COM
01000
3. PLC控制的原理
等效电路图
输入端子
SB1 SB2 ST 00000 00001 00002
FU KM KH
M 3~
PLC
COM ~
主电路
01000 01000
输出端子
KM
00000
00001
~
2. PLC循环扫描工作方式 PLC采用“顺序扫描、不断循环”工作方式，这个过程可分输入采样，程序执行、
输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。
输 入 端 子
输 入 锁 存 器
输 入 状读 态 寄 存 器
程 序 执 读 行
写
输 出 状 态 寄 存 器
输出刷新
输 出 锁 存 器
SB1 SB2 KM 线圈
继电器 控 制
KM 常开触点 00001 01000 PLC控制 01000 线圈 常闭触点
00000
Q FU KM KR
例 如
继电器控制接线
SB1 SB2 KM KH
Control）
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核 心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是 众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。
输 出 端 子
输入采样
程序执行
Q
SB1 SB2 ST
KM
00000
00001 00002 COM
01000
3. PLC控制的原理
等效电路图
输入端子
SB1 SB2 ST 00000 00001 00002
FU KM KH
M 3~
PLC
COM ~
主电路
01000 01000
输出端子
KM
00000
00001
~
2. PLC循环扫描工作方式 PLC采用“顺序扫描、不断循环”工作方式，这个过程可分输入采样，程序执行、
输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。
输 入 端 子
输 入 锁 存 器
输 入 状读 态 寄 存 器
程 序 执 读 行
写
输 出 状 态 寄 存 器
输出刷新
输 出 锁 存 器
SB1 SB2 KM 线圈
继电器 控 制
KM 常开触点 00001 01000 PLC控制 01000 线圈 常闭触点
00000
Q FU KM KR
例 如
继电器控制接线
SB1 SB2 KM KH
电气工程及其自动化专业介绍.ppt
电气工程及其自动化专业
自动化
自动化是一个大的范畴，涵盖了机械，电子，电气，信 息等各个领域，现在高校的各个系中都有相关的专业， 机械系中的自动化主要指机电一体化，流体与气动两个 方向，电子系中的自动化主要指自动化仪表，检测技术 与传感器两个方向，电气系中的自动化包括电力自动化 与电气自动化，其中电力自动化从前叫发配电专业，主 要是对电力传送与电网的稳定运行进行控制，而电气自 动化也有两个方向，一个是偏重于强电方向，叫电力电 子与电力传动，另一个偏重于弱电方向，叫控制理论与 控制工程，现在好像很多学校都把它划到了电子系或信 息系。各个学校偏重方向不一样，可能名称不一样，专 业的划分也不一样。不过虽然本科专业划分比较混乱， 但研究生专业的划分就很清楚，学位名称都是一样的。
毕业生应获得的知识和能力
⑴ 掌握较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基 础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基 础和外语综合能力。
⑵ 系统地掌握本专业领域必须的较宽的技术基础理 论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处 理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等。
⑶ 获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机 应用能力。
计算机科学与技术专业本来也是从电气
工程专业中逐渐派生出来的，但后来独立形 成了一个新的、规模很大的专业。
我国的情况有所不同，即使按照1998年 颁布的专业口径已经大大拓宽的现行专业目 录，专业范围仍比发达国家的要窄。我国的 电类专业传统上分为强电专业和弱电专业。 一般把电气工程专业看成强电专业；而把电 子技术、通信工程等专业看成弱电专业，甚 至把计算机专业也看成弱电专业中的一种。
靠良好的设备。
电气工程专业最初被称为电机工程专业，部分 原因是电机在其中占有着中心地位。后来，专业的 范围逐渐拓宽，改为电气工程更为合适。随着电气 工程的发展，弱电技术在其中的作用越来越重要,电 力电子技术的迅速发展也使电气工程的面貌发生了 很大的变化。根据1998年的专业目录,正式的专业名 称是电气工程及其自动化,可见自动化技术在电气工 程中占有越来越重要的地位。因此，认为电气工程 及其自动化专业仅仅是研究强电的已经不太合适了， 实际上它已逐渐演变为以强电为主，强弱电结合的 专业。
自动化
自动化是一个大的范畴，涵盖了机械，电子，电气，信 息等各个领域，现在高校的各个系中都有相关的专业， 机械系中的自动化主要指机电一体化，流体与气动两个 方向，电子系中的自动化主要指自动化仪表，检测技术 与传感器两个方向，电气系中的自动化包括电力自动化 与电气自动化，其中电力自动化从前叫发配电专业，主 要是对电力传送与电网的稳定运行进行控制，而电气自 动化也有两个方向，一个是偏重于强电方向，叫电力电 子与电力传动，另一个偏重于弱电方向，叫控制理论与 控制工程，现在好像很多学校都把它划到了电子系或信 息系。各个学校偏重方向不一样，可能名称不一样，专 业的划分也不一样。不过虽然本科专业划分比较混乱， 但研究生专业的划分就很清楚，学位名称都是一样的。
毕业生应获得的知识和能力
⑴ 掌握较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基 础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基 础和外语综合能力。
⑵ 系统地掌握本专业领域必须的较宽的技术基础理 论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处 理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等。
⑶ 获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机 应用能力。
计算机科学与技术专业本来也是从电气
工程专业中逐渐派生出来的，但后来独立形 成了一个新的、规模很大的专业。
我国的情况有所不同，即使按照1998年 颁布的专业口径已经大大拓宽的现行专业目 录，专业范围仍比发达国家的要窄。我国的 电类专业传统上分为强电专业和弱电专业。 一般把电气工程专业看成强电专业；而把电 子技术、通信工程等专业看成弱电专业，甚 至把计算机专业也看成弱电专业中的一种。
靠良好的设备。
电气工程专业最初被称为电机工程专业，部分 原因是电机在其中占有着中心地位。后来，专业的 范围逐渐拓宽，改为电气工程更为合适。随着电气 工程的发展，弱电技术在其中的作用越来越重要,电 力电子技术的迅速发展也使电气工程的面貌发生了 很大的变化。根据1998年的专业目录,正式的专业名 称是电气工程及其自动化,可见自动化技术在电气工 程中占有越来越重要的地位。因此，认为电气工程 及其自动化专业仅仅是研究强电的已经不太合适了， 实际上它已逐渐演变为以强电为主，强弱电结合的 专业。
最新电气工程及其自动化专业认知PPT课件
46
3、保证电力系统的稳定性
稳定问题是影响大型电力系统运行可 靠性的一个重要因素。
4、保证运行人员和电气设备工作的安全
设计合理、维护及时、严格遵守规章制度
5、保证电力系统运行的经济性
规划设计合理、提高系统调度和管理水平
47
六、我国电力现状和发展前景 1.历史及现状（略） 2.中国电力工业展望（略） 3.电力前沿技术
48
3.电力前沿技术
➢分布式电源
✓ 液体或气体燃料的内燃机 ✓ 微型燃气轮机 ✓ 工程用的燃料电池
49
➢大功率电力电子技术的应用
✓ 灵活交流输电技术(FACTS) ✓ 定质电力技术 ✓ 新型直流输电技术 ✓ 同步开断技术 ✓ 全可控的电力系统
50
➢电磁兼容技术
✓ 电磁环境评价 ✓ 电磁干扰耦合路径 ✓ 电磁抗扰性评价 ✓ 抗干扰措施 ✓ 电能质量系统
✓ 坝后式 ✓ 河床式
26
坝后式水力发电厂示意图
上游
大坝
水库
变压器
发电机 下游
27
河床式水力发电厂示意图
厂房 进水口
溢流坝
28
引水式水力发电厂
引水渠 压力水管
堰 厂房
29
抽水蓄能电站（发电）
水坝
压力水管 厂房
蓄水池
30
抽水蓄能电站（蓄能）
31
3. 核电厂
➢ 核电厂：利用核能发电的工厂
➢分类 ✓轻水堆 沸水堆
51
结束语
谢谢大家聆听！！！
52
d保证运行人员和电气设备工作的安全保证运行人员和电气设备工作的安全设计合理维护及时严格遵守规章制度ee保证电力系统运行的经济性保证电力系统运行的经济性规划设计合理提高系统调度和管理水平20发电机主要部件发电机21直流发电机工作原理图22风力发电机内部构造图23121314151011高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门地线铭牌讯号式温度计吸湿器储油柜防爆管瓦斯继电器电力变压器结构及外形示意图24电动机25变压器的结构示意图选择某一类型变压要求手绘其结构示意图并对变压器各部件作标志说明第三次上课时学委统一提交26
3、保证电力系统的稳定性
稳定问题是影响大型电力系统运行可 靠性的一个重要因素。
4、保证运行人员和电气设备工作的安全
设计合理、维护及时、严格遵守规章制度
5、保证电力系统运行的经济性
规划设计合理、提高系统调度和管理水平
47
六、我国电力现状和发展前景 1.历史及现状（略） 2.中国电力工业展望（略） 3.电力前沿技术
48
3.电力前沿技术
➢分布式电源
✓ 液体或气体燃料的内燃机 ✓ 微型燃气轮机 ✓ 工程用的燃料电池
49
➢大功率电力电子技术的应用
✓ 灵活交流输电技术(FACTS) ✓ 定质电力技术 ✓ 新型直流输电技术 ✓ 同步开断技术 ✓ 全可控的电力系统
50
➢电磁兼容技术
✓ 电磁环境评价 ✓ 电磁干扰耦合路径 ✓ 电磁抗扰性评价 ✓ 抗干扰措施 ✓ 电能质量系统
✓ 坝后式 ✓ 河床式
26
坝后式水力发电厂示意图
上游
大坝
水库
变压器
发电机 下游
27
河床式水力发电厂示意图
厂房 进水口
溢流坝
28
引水式水力发电厂
引水渠 压力水管
堰 厂房
29
抽水蓄能电站（发电）
水坝
压力水管 厂房
蓄水池
30
抽水蓄能电站（蓄能）
31
3. 核电厂
➢ 核电厂：利用核能发电的工厂
➢分类 ✓轻水堆 沸水堆
51
结束语
谢谢大家聆听！！！
52
d保证运行人员和电气设备工作的安全保证运行人员和电气设备工作的安全设计合理维护及时严格遵守规章制度ee保证电力系统运行的经济性保证电力系统运行的经济性规划设计合理提高系统调度和管理水平20发电机主要部件发电机21直流发电机工作原理图22风力发电机内部构造图23121314151011高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门地线铭牌讯号式温度计吸湿器储油柜防爆管瓦斯继电器电力变压器结构及外形示意图24电动机25变压器的结构示意图选择某一类型变压要求手绘其结构示意图并对变压器各部件作标志说明第三次上课时学委统一提交26
电气工程专业介绍 PPT课件
2、电力系统设备 为了满足电能的生产、转换、输送和分配的需要，电力系统中安装有 各种电气设备。按功能分为两大类：
一次设备 直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。主要
有：同步发电机、变压器、电动机、各种开关电器、限流电器、载流导 体、补偿设备、互感器、防御过电压设备、绝缘子、接地装置等。
二次设备 对一次设备进行监察、测量、控制、保护、技术独立地解决工程、
生产中的各种技术与管理问题，是实现国家工业化、现代化， 促进科技成果转化为生产力的中坚力量。
坚持面向电力行业办学是我们办学的基本理念。
电力工业在较长的时间内将保持强劲的发展势头。近年 来，电力工业进入了前所未有的发展阶段，使人才短缺的矛 盾日益突出，电气工程及其自动化专业的毕业生受到了空前 的欢迎。
工程方向。这个专业方向相对年轻, 但也有20多年历史了。
一、电力系统及其特点和要求
1、什么是电力系统 电力系统由发电厂、变电所、电力线路和用电设备组成的整体。发电
厂是把各种天然能源（燃料的化学能、水能、原子能等）转换成电能的工
厂。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换电压和分配电能的 作用。电力线路的作用是传输电能。用电设备是将电能转变为其他形式能 量（机械能、热能、光能等）的设备。 由于功率与电压、电流的乘积成正比，输送一定的功率，电压越高， 电流越小，在线路上造成的功率、电压损耗越小，所以电力系统必须用高
监控、保护等领域）交融的各个技术领域，可以满足电力行业对电气工程及其自
动化专业毕业生的需求 。
由于电力工业的发展，电气工程及其自动化专业所需学习的课程愈来愈多， 电力系统继电保护在电力系统中的作用日益突出，*于上世纪70年代末期创办了 电力系统继电保护方向，其历史也很悠久了。 电力工业在大力建设电源（即电厂）的同时，高度重视电网(变电站与电力线 路总称)的建设，需要大量输配电工程技术人才,因此, 部分高校相继创办了输配电
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 工控指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、 机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工 厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电 子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更 加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可 视性。
•▪ 工PL控C技，术变的频出器现，和伺推服广电机，工控机，人机界面 带来了第三次工业革命， 使工厂的生产速度和效 率提高了300%以上。
设计思想： 吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易 更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性 差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编 程困难； ☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编 程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）
5个核心关键技术
• RFID技术 • 传感器技术 • 无线网络技术 • 人工智能技术 • 云计算技术
RFID技术
云计算
• 分布式计算 • 并行计算 • 效用计算 • 网络存储 • 虚拟化 • 负载均衡 • 热备冗余
德国工业4.0、中国制造2025
PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能
组合式PLC：组合式PLC是由一些标准模块单元组成，采 用总线结构，不同功能的模块（如CPU模块、输入模块、输出 模块、电源模块等）通过总线连接起来。
• 第三次科技革命：标志：原子能和计算机的发明。发源地：美国。起 源时间：20世纪四五十年代至今。人类从此进入信息时代。代表发明 家：爱因斯坦，冯·诺伊曼。代表作品：电子计算机，原子弹，克隆 技术，航天飞船，人造卫星。
• 第四次科技革命（正在到来）：以互联网产业化，工业智能化，工业 一体化为代表，以人工智能，清洁能源，无人控制技术，量子信息技 术，虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命。发源地：美国，德 国，中国等科技大国。
强电、弱电
• 强电是用作一 种动力能源， 主要是传递能 量，以及各种 能量之间的转 化
• 弱电是作为一 种信号电，主 要是传递思义，物联网就是物 物相连的互联网。这有两 层意思：其一，物联网的 核心和基础仍然是互联网， 是在互联网基础上的延伸 和扩展的网络；其二，其 用户端延伸和扩展到了任
可编程序控制器分类
1.按结构形式分类 整体式PLC：整体式是将PLC的CPU、存储器、I/O单元、
电源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有I/O扩展单元 配合主机使用，用以扩展I/O点数。整体式PLC的特点是结构 紧凑、体积小、成本低、安装方便，但输入输出点数固定， 灵活性较低，小型PLC多采用这种结构。
三、 PLC的现状及发展 趋势
PLC的现状及分类
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额、
GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1) 公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日 本产品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。）
一、 PLC的产生与历史
用户迫切需要一种先进的自动控制
继装电置器控制系统
先进自动控制系统
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车
公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。
二、 可编程控制器的定义
定义： 国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器
标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为 在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来 在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外 围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计”。
了解电气自动化
主要介绍以下几个内容
• 电气自动化的应用领域 • 电气自动化所需的专业知识 • 工控、四次工业革命 • 强电、弱电 • 物联网 • 中国制造2025、德国工业4.0 • PLC基础知识
电气自动化的应用领域
• 工业（电力、化工、钢铁、矿业、制造等） • 交通（包括汽车、运输、物流等） • 建筑（建筑电气、智能家居） • 农业（农机、养殖） • 医疗（医疗器械、保健美容） • 军事 • 环保（环境监测，新能源） • 服务业（餐饮、媒体） • 家用
电气自动化所需的专业知识
• 计算机 • 通讯 • 电子技术 • 电工学、
电路 • 电力电子 • 电机、传
动控制 • 传感器
▪ 控制理论
▪ 信号与系 统
▪ CAD、 CAM
▪ 仿真技术
线性代数、 复变函数、 概率论、系 统辨识、离 散数学、运 筹学、经典 控制、现代 控制、智能 控制
工控（工业控制，简称工控）
四次工业（科技）革命
• 第一次工业革命：标志：蒸汽机作为动力机被广泛使用。发源地：英 国。起源时间：18世纪60年代----19世纪中期。人类从此进入蒸汽时 代。代表发明家：瓦特，富尔顿，史蒂芬孙等。代表作品：改良蒸汽 机，蒸汽轮船，蒸汽机车。
• 第二次工业革命：标志：电力和内燃机的发明。发源地：美国。起源 时间:19世纪70年代----20世纪初期。人类从此进入电气时代。代表 发明家：爱迪生，西门子，贝尔等。代表作品：电话，发电机，灯泡。
•▪ 工PL控C技，术变的频出器现，和伺推服广电机，工控机，人机界面 带来了第三次工业革命， 使工厂的生产速度和效 率提高了300%以上。
设计思想： 吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易 更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性 差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编 程困难； ☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编 程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）
5个核心关键技术
• RFID技术 • 传感器技术 • 无线网络技术 • 人工智能技术 • 云计算技术
RFID技术
云计算
• 分布式计算 • 并行计算 • 效用计算 • 网络存储 • 虚拟化 • 负载均衡 • 热备冗余
德国工业4.0、中国制造2025
PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能
组合式PLC：组合式PLC是由一些标准模块单元组成，采 用总线结构，不同功能的模块（如CPU模块、输入模块、输出 模块、电源模块等）通过总线连接起来。
• 第三次科技革命：标志：原子能和计算机的发明。发源地：美国。起 源时间：20世纪四五十年代至今。人类从此进入信息时代。代表发明 家：爱因斯坦，冯·诺伊曼。代表作品：电子计算机，原子弹，克隆 技术，航天飞船，人造卫星。
• 第四次科技革命（正在到来）：以互联网产业化，工业智能化，工业 一体化为代表，以人工智能，清洁能源，无人控制技术，量子信息技 术，虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命。发源地：美国，德 国，中国等科技大国。
强电、弱电
• 强电是用作一 种动力能源， 主要是传递能 量，以及各种 能量之间的转 化
• 弱电是作为一 种信号电，主 要是传递思义，物联网就是物 物相连的互联网。这有两 层意思：其一，物联网的 核心和基础仍然是互联网， 是在互联网基础上的延伸 和扩展的网络；其二，其 用户端延伸和扩展到了任
可编程序控制器分类
1.按结构形式分类 整体式PLC：整体式是将PLC的CPU、存储器、I/O单元、
电源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有I/O扩展单元 配合主机使用，用以扩展I/O点数。整体式PLC的特点是结构 紧凑、体积小、成本低、安装方便，但输入输出点数固定， 灵活性较低，小型PLC多采用这种结构。
三、 PLC的现状及发展 趋势
PLC的现状及分类
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额、
GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1) 公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日 本产品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。）
一、 PLC的产生与历史
用户迫切需要一种先进的自动控制
继装电置器控制系统
先进自动控制系统
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车
公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。
二、 可编程控制器的定义
定义： 国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器
标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为 在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来 在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外 围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计”。
了解电气自动化
主要介绍以下几个内容
• 电气自动化的应用领域 • 电气自动化所需的专业知识 • 工控、四次工业革命 • 强电、弱电 • 物联网 • 中国制造2025、德国工业4.0 • PLC基础知识
电气自动化的应用领域
• 工业（电力、化工、钢铁、矿业、制造等） • 交通（包括汽车、运输、物流等） • 建筑（建筑电气、智能家居） • 农业（农机、养殖） • 医疗（医疗器械、保健美容） • 军事 • 环保（环境监测，新能源） • 服务业（餐饮、媒体） • 家用
电气自动化所需的专业知识
• 计算机 • 通讯 • 电子技术 • 电工学、
电路 • 电力电子 • 电机、传
动控制 • 传感器
▪ 控制理论
▪ 信号与系 统
▪ CAD、 CAM
▪ 仿真技术
线性代数、 复变函数、 概率论、系 统辨识、离 散数学、运 筹学、经典 控制、现代 控制、智能 控制
工控（工业控制，简称工控）
四次工业（科技）革命
• 第一次工业革命：标志：蒸汽机作为动力机被广泛使用。发源地：英 国。起源时间：18世纪60年代----19世纪中期。人类从此进入蒸汽时 代。代表发明家：瓦特，富尔顿，史蒂芬孙等。代表作品：改良蒸汽 机，蒸汽轮船，蒸汽机车。
• 第二次工业革命：标志：电力和内燃机的发明。发源地：美国。起源 时间:19世纪70年代----20世纪初期。人类从此进入电气时代。代表 发明家：爱迪生，西门子，贝尔等。代表作品：电话，发电机，灯泡。