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
电气自动化基础知识电气自动化是应用电子技术、计算机技术、信息技术和自动控制技术，对电气设备和系统进行自动控制、监测、诊断和优化的一种综合性技术。
它在工业生产、能源管理、交通运输、医疗设备等多个领域中发挥着重要作用。
本文将介绍电气自动化的基础知识，包括其定义、组成、工作原理以及应用领域。
电气自动化系统通常由以下几个基本部分组成：1. 传感器：传感器是电气自动化系统中的“眼睛”和“耳朵”，它们负责将各种物理量（如温度、压力、速度等）转换成电信号，供后续处理。
2. 控制器：控制器是系统的“大脑”，它根据传感器输入的信号和预设的控制策略，对执行器发出指令，实现对系统的控制。
3. 执行器：执行器是系统的“手”和“脚”，它们接收控制器的指令，直接作用于被控对象，如电机、阀门等，实现对系统的调节和控制。
4. 通信网络：通信网络是系统的“神经系统”，它负责连接各个部分，实现信息的传输和共享。
电气自动化的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 检测：传感器检测被控对象的状态，并将检测到的信息转换成电信号。
2. 传输：通信网络将传感器检测到的信号传输给控制器。
3. 处理：控制器根据接收到的信号和预设的控制策略，进行逻辑判断和数据处理。
4. 执行：控制器根据处理结果，向执行器发出控制指令。
5. 反馈：执行器对被控对象进行调节和控制，并通过传感器将控制效果反馈给控制器，形成闭环控制系统。
电气自动化技术的应用领域非常广泛，主要包括：1. 工业自动化：在制造业中，电气自动化技术用于提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
2. 能源管理：在电力系统中，电气自动化技术用于优化能源分配、提高能源利用效率、保障电网安全。
3. 交通运输：在铁路、公路、航空等领域，电气自动化技术用于提高运输效率、保障交通安全。
4. 医疗设备：在医疗领域，电气自动化技术用于提高诊断和治疗的准确性和效率。
5. 智能家居：在家庭环境中，电气自动化技术用于提高居住舒适度、节能降耗、保障家庭安全。
电气自动化技术专业介绍
电气自动化技术专业介绍引言概述：电气自动化技术是一门涵盖电子技术、自动控制技术和信息技术的综合学科，主要研究如何利用电气设备和自动化控制系统来实现工业生产的自动化。
本文将从五个方面详细介绍电气自动化技术专业的相关内容。
一、电气自动化技术的基础知识1.1 电气工程基础知识：电路分析、电磁场理论、机电原理等。
1.2 自动控制理论：控制系统的基本概念、稳定性分析、传递函数等。
1.3 电子技术基础：摹拟电子技术、数字电子技术、传感器技术等。
二、电气自动化设备与系统2.1 电气设备：机电、变压器、电力电子器件等。
2.2 自动化控制系统：PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分散控制系统）、SCADA（监控与数据采集系统）等。
2.3 机电一体化系统：工业机器人、自动装配线等。
三、电气自动化技术的应用领域3.1 工业自动化：创造业、能源、化工等领域的自动化生产线。
3.2 建造自动化：智能楼宇、智能家居等。
3.3 交通运输自动化：自动驾驶技术、交通信号控制系统等。
四、电气自动化技术的发展趋势4.1 智能化：通过人工智能、大数据等技术实现自动化系统的智能化。
4.2 网络化：将自动化设备与互联网相连，实现远程监控与管理。
4.3 绿色化：节能减排、资源循环利用等环保技术在自动化系统中的应用。
五、电气自动化技术专业的就业前景5.1 电力行业：电网自动化、智能电表等相关岗位。
5.2 创造业：自动化生产线的设计与维护、工业机器人的开辟与应用等。
5.3 IT行业：物联网、云计算等领域的相关工作。
结语：电气自动化技术专业是一个综合性强、应用广泛的专业，它涉及到电气工程、自动控制、电子技术等多个领域的知识。
在当前工业自动化的大趋势下，电气自动化技术专业的就业前景非常广阔。
希翼本文能够对读者对电气自动化技术专业有所了解，并为选择专业提供一些参考。
电气自动化基本知识点
电气自动化基本知识点一、概述电气自动化是指利用电气技术和自动控制技术实现对工业过程和设备进行监测、控制和管理的技术体系。
它通过传感器采集工业过程的信息，经过信号处理和控制算法的处理，实现对生产过程的自动化控制。
电气自动化在工业生产中起着至关重要的作用，提高了生产效率、质量和安全性。
二、基本概念1. 信号：电气自动化中，信号是指传递信息的载体。
常见的信号有模拟信号和数字信号两种形式。
模拟信号是连续变化的电信号，数字信号是离散的电信号。
2. 传感器：传感器是将被测量的物理量转换为电信号的装置。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器将被测量的物理量转换为电信号后，再经过信号处理和控制算法的处理，实现自动控制。
3. 控制器：控制器是电气自动化系统中的核心部件，负责对传感器采集的信号进行处理，并根据预设的控制策略输出控制信号，实现对被控对象的控制。
常见的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）等。
4. 执行器：执行器是根据控制信号执行动作的装置，常见的执行器有电机、阀门、气缸等。
执行器接收到控制信号后，进行相应的动作，实现对被控对象的控制。
三、基本原理1. 反馈控制：反馈控制是电气自动化中常用的控制策略之一。
它通过采集被控对象的输出信号，与预设的参考信号进行比较，得到误差信号后再进行控制。
反馈控制可以实时调整控制信号，使被控对象的输出与预设值尽可能地接近。
2. 开环控制：开环控制是根据预设的控制策略直接输出控制信号的控制方式。
开环控制没有考虑被控对象的输出是否与预设值一致，容易受到外界干扰的影响，因此在实际应用中较少使用。
3. 控制算法：控制算法是指根据控制目标和系统特性设计的控制策略。
常见的控制算法有比例控制、积分控制、微分控制等。
不同的控制算法适用于不同的控制场景，可以实现不同的控制效果。
4. 通信协议：通信协议是电气自动化系统中实现设备之间通信的规范。
常见的通信协议有Modbus、Profibus、Ethernet等。
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。
电气工程及其自动化基础知识
电气工程及其自动化基础知识1、电气工程概述1.1 电气工程的定义和发展历程1.2 电气工程的应用领域1.3 电气工程的基本原理和方法2、电路理论基础2.1 电荷、电流和电压2.2 电阻、电容和电感2.3 电路的基本定律（欧姆定律、基尔霍夫定律） 2.4 串联和并联电路2.5 交流电路和直流电路的区别3、电气设备与元件3.1 电源和电源系统3.2 开关与保护装置3.3 发电机、变压器和电动机3.4 传感器和执行器3.5 控制器和自动化设备4、自动化技术基础4.1 自动化控制系统的概念和组成4.2 反馈控制原理4.3 传感器和执行器在自动化系统中的应用 4.4 控制算法和逻辑控制方法4.5 自动化系统的应用案例5、电气安全与规范5.1 电气安全的重要性和基本原则5.2 电气事故的原因和防范措施5.3 电气维护和检修的基本要求5.4 电气设计和安装规范6、附件- 附件1：电路图样例- 附件2：自动化系统实验数据7、法律名词及注释- 法律名词1：知识产权法 - 保护知识产权的法律法规体系。
- 法律名词2：劳动法 - 保护劳动者权益的法律法规体系。
此文档提供了电气工程及其自动化基础知识的详细内容，包括电路理论、电气设备与元件、自动化技术、电气安全等方面的内容。
附件部分提供了电路图样例和自动化系统实验数据供参考。
本文所涉及的法律名词及注释包括知识产权法和劳动法。
感谢阅读本文档。
1、本文档涉及附件：附件1、附件2：2、本文所涉及的法律名词及注释：知识产权法、劳动法。
电气自动化控制系统及设计
电气自动化控制系统及设计引言概述：电气自动化控制系统是现代工业生产中不可或者缺的重要组成部份，它能够实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
本文将详细介绍电气自动化控制系统的概念、原理、组成部份以及设计要点。
一、概念及原理1.1 电气自动化控制系统的概念：电气自动化控制系统是利用电气设备和自动化技术实现对生产过程的自动控制的系统。
1.2 电气自动化控制系统的原理：通过传感器采集生产过程中的各种参数，经过处理后输出控制信号，实现对生产设备的自动控制。
1.3 电气自动化控制系统的优势：提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、减少人力劳动、降低安全风险。
二、组成部份2.1 传感器：用于采集生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
2.2 控制器：根据传感器采集的参数进行逻辑判断，输出控制信号。
2.3 执行器：根据控制器输出的信号，控制生产设备的运行，实现自动化控制。
三、设计要点3.1 系统可靠性：在设计电气自动化控制系统时，要考虑系统的可靠性，避免单点故障，确保系统稳定可靠运行。
3.2 系统灵便性：系统设计应考虑生产过程的变化，保证系统能够灵便应对各种生产需求。
3.3 系统安全性：在设计过程中要考虑系统的安全性，避免发生安全事故，保障生产人员的安全。
四、应用领域4.1 工业生产：电气自动化控制系统广泛应用于各种工业生产领域，如汽车创造、化工生产、食品加工等。
4.2 智能建造：电气自动化控制系统也被应用于智能建造领域，实现对建造设备的自动控制。
4.3 交通运输：在交通运输领域，电气自动化控制系统被应用于交通信号灯控制、地铁列车控制等方面。
五、发展趋势5.1 智能化：未来电气自动化控制系统将趋向智能化，能够自学习、自适应，实现更加智能化的控制。
5.2 互联网+：电气自动化控制系统将与互联网技术结合，实现远程监控、远程操作，提高系统的便捷性和效率。
5.3 绿色化：未来电气自动化控制系统将趋向绿色化，采用更加环保的材料和技术，实现能源的节约和环境的保护。
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
自动化设备的组成及特点
■ 机械主体（身躯）：机械主体简称机体，包括机壳、框架，起支承和 基准作用（要求：稳定，长期不变形，能减震，水平调节）
■ 传动系统（内脏）：产生和传递动力，常见的有机械传动、电机传动、 液压传动、气压传动、电磁传动等。
■ 检测装置（五官）：从被控现场获得各种信号，供控制器分析、判断 和决策。常见的有光电开关、行程开关、温度传感器等。
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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
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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。
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
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
■ 执行机构（四肢）：处于传动系统的末端，是用于完成最终的特定动 作的末端部件。例如用于完成夹紧动作的气缸、由丝杠驱动在导轨上 作往复直线运动的工作台等。（要求：高可靠性，快速、准确、高效 率）
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
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
■ 控制系统（大脑）：包括硬件和软件。硬件有工业控制装置、接口电 路和外部设备；软件有系统软件和应用软件。常见的工业控制装置有 计算机、单片机、PLC等。
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
电气控制基础知识
Prepared by :AME Date:10/28/2011
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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
■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。
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Amperex Technology Limited
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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。
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■ 技术特点：以机、电、液、气等控制方式，以控制生产过程中温度、 压力、流量、位置、及成分等工艺参数实现制造过程自动化，以计 算机和网络通信技术为手段将设计、生产和工程技术等环节集成一 体，实现优质高效。
Amperex Technology Limited
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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。
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
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
第一章 自动化生产概念
Amperex Technology Limited
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自动化原理
第一部分 电气控制基础知识
自动化生产的概念
■ 自动化生产：时指人们通过自动化的技术手段来创造各种产品的过 程，它能够实现作业过程的主动完成而无须或只需极少的人工参与。
■ 自动化目的：省人，省力，提高质量，降低成本。
■ 自动化对象：设备，物流，信息，管理
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。