高職院校電氣自動化實訓(xùn)指導(dǎo)書主編：XXX副主編：XXX編寫組：XXX（電氣自動化教研室）、XXX（企業(yè)兼職教師）院校：XXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院日期：202X年X月前言電氣自動化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的核心技術(shù)之一，其應(yīng)用涵蓋電力、制造、冶金、化工等多個領(lǐng)域。高職院校電氣自動化技術(shù)專業(yè)以"培養(yǎng)面向工業(yè)現(xiàn)場的技能型人才"為目標，實訓(xùn)教學(xué)是連接理論與實踐的橋梁，是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本指導(dǎo)書以"能力培養(yǎng)為核心，崗位需求為導(dǎo)向"為編寫原則，遵循"基礎(chǔ)-專項-綜合"的能力遞進規(guī)律，內(nèi)容涵蓋實訓(xùn)基礎(chǔ)、專項技能、綜合應(yīng)用三大模塊。其中：實訓(xùn)基礎(chǔ)側(cè)重安全規(guī)范、工具使用與基本操作，構(gòu)建職業(yè)技能底層邏輯；專項實訓(xùn)聚焦電機控制、PLC應(yīng)用、傳感器檢測、變頻調(diào)速等核心技能，對接企業(yè)崗位的基礎(chǔ)需求；綜合實訓(xùn)以"自動化生產(chǎn)線模擬"為載體，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計與解決復(fù)雜問題的能力，貼近企業(yè)實際場景。本指導(dǎo)書適用于高職院校電氣自動化技術(shù)專業(yè)《電氣控制與PLC應(yīng)用》《傳感器與檢測技術(shù)》《變頻調(diào)速技術(shù)》等課程的實訓(xùn)教學(xué)，也可作為企業(yè)電氣設(shè)備運維人員的培訓(xùn)參考資料。由于編寫時間有限，書中難免存在疏漏，懇請廣大師生與行業(yè)專家批評指正。編寫組202X年X月目錄第一部分實訓(xùn)基礎(chǔ)1.1安全規(guī)范1.2常用工具與儀表1.3基本操作技能第二部分專項實訓(xùn)項目2.1三相異步電動機點動與連續(xù)運行控制實訓(xùn)2.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn)2.3PLC基本指令應(yīng)用實訓(xùn)（電機啟?？刂疲?.4傳感器與檢測技術(shù)實訓(xùn)（光電/接近傳感器）2.5變頻調(diào)速技術(shù)實訓(xùn)（電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制）第三部分綜合實訓(xùn)項目3.1自動化生產(chǎn)線模擬實訓(xùn)（輸送-分揀-搬運系統(tǒng)）3.2工業(yè)機器人聯(lián)動控制實訓(xùn)（PLC與機器人通訊）第四部分附錄4.1常用電器元件符號4.2三菱FX系列PLC指令表4.3實訓(xùn)報告模板4.4設(shè)備清單第一部分實訓(xùn)基礎(chǔ)1.1安全規(guī)范1.1.1用電安全嚴禁濕手操作電器設(shè)備，防止觸電；帶電設(shè)備的金屬外殼必須可靠接地（PE線）；接線/拆線前必須斷開電源，并用萬用表確認無電壓；電源電壓必須與設(shè)備額定電壓一致（如380V電機不得接220V電源）。1.1.2設(shè)備操作安全電機運轉(zhuǎn)時，嚴禁靠近轉(zhuǎn)動部件（風(fēng)扇、聯(lián)軸器），防止機械傷害；交流接觸器吸合時，嚴禁用手強行斷開，避免損壞觸點；變頻器、PLC等電子設(shè)備應(yīng)避免劇烈震動，防止內(nèi)部元件松動；傳感器（如光電、接近）的檢測頭應(yīng)避免油污、灰塵覆蓋，影響檢測精度。1.1.3實驗室規(guī)則進入實驗室必須穿工作服，戴絕緣手套（必要時）；保持實驗室整潔，導(dǎo)線、工具不得隨意放置；遵守教師指導(dǎo)，不得擅自啟動設(shè)備；損壞設(shè)備應(yīng)立即報告，不得隱瞞。1.2常用工具與儀表1.2.1常用工具工具名稱用途說明使用注意事項一字螺絲刀擰動一字槽螺絲選擇與螺絲槽匹配的規(guī)格，避免滑絲十字螺絲刀擰動十字槽螺絲同理，避免使用過小規(guī)格導(dǎo)致螺絲頭損壞剝線鉗剝除導(dǎo)線絕緣層選擇與線徑匹配的刀口，避免剝傷芯線電工刀切割電纜外皮、絕緣層刀口朝外，避免割傷手壓線鉗壓接壓線鼻子（與端子排連接）選擇與線徑匹配的壓線模，壓接牢固尖嘴鉗夾持小零件、彎曲導(dǎo)線避免夾持過硬物體導(dǎo)致鉗口變形1.2.2常用儀表儀表名稱用途說明使用注意事項萬用表測量電壓、電流、電阻、二極管等1.選擇正確量程（如測220V電壓用"AC250V"檔）；

2.測電流時串聯(lián)在電路中；

3.測電阻時斷開電源示波器觀察電信號波形（如電壓波形、脈沖信號）1.探頭接地端必須與設(shè)備接地端連接；

2.輸入電壓不得超過示波器量程鉗形電流表無接觸測量交流電流1.選擇與電流大小匹配的量程；

2.鉗口閉合緊密，避免誤差兆歐表測量絕緣電阻（如電機繞組與機殼之間）1.斷開電源；

2.接線端"E"接設(shè)備外殼，"L"接繞組端子1.3基本操作技能1.3.1導(dǎo)線連接絞接：用于兩根導(dǎo)線的連接（如電機繞組接線）。步驟：①剝除絕緣層（約20mm）；②芯線交叉絞合（至少5圈）；③用絕緣膠帶包裹（覆蓋絕緣層兩端各10mm）。壓接：用于導(dǎo)線與端子排連接。步驟：①剝除絕緣層（約10mm）；②將芯線插入壓線鼻子；③用壓線鉗壓接（確保芯線與鼻子接觸良好）；④插入端子排并擰緊螺絲。焊接：用于電子元件（如傳感器）與導(dǎo)線連接。步驟：①剝除絕緣層（約5mm）；②芯線鍍錫（防止氧化）；③用電烙鐵將芯線與元件引腳焊接（焊點圓潤，無虛焊）；④用熱縮管絕緣。1.3.2端子排接線端子排編號應(yīng)與電路圖一致（如"SB1"對應(yīng)端子"1#"）；導(dǎo)線應(yīng)留有余量（約10cm），避免拉扯端子；同一端子最多連接2根導(dǎo)線，并用壓線鼻子固定。1.3.3電路調(diào)試流程1.斷電檢查：對照電路圖檢查接線，確認無短路、漏接；2.絕緣測試：用兆歐表測量電機繞組與機殼之間的絕緣電阻（≥0.5MΩ）；3.通電測試：先通控制電路（如PLC電源、按鈕電源），測試按鈕、指示燈是否正常；再通主電路（如電機電源），測試電機、接觸器是否正常；4.儀表測量：用萬用表測量電路電壓、電流（如接觸器線圈電壓是否為額定值，電機電流是否在額定范圍內(nèi)）。第二部分專項實訓(xùn)項目2.1三相異步電動機點動與連續(xù)運行控制實訓(xùn)一、實訓(xùn)目的1.掌握三相異步電動機主電路與控制電路的接線方法；2.理解點動（瞬時運轉(zhuǎn)）與連續(xù)運行（自鎖保持）的控制原理；3.學(xué)會用萬用表檢測電器元件（接觸器、熱繼電器、按鈕）的好壞；4.培養(yǎng)安全操作意識。二、實訓(xùn)設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量三相異步電動機Y90S-4（0.75kW，380V）1臺交流接觸器CJ20-10（線圈電壓220V）1個熱繼電器JR36-20（整定電流1.5-2.5A）1個按鈕LA19-11（常開/常閉）3個熔斷器RT18-32（主電路10A，控制電路2A）若干端子排JX2-10/121個萬用表數(shù)字式（如FLUKE15B+）1塊導(dǎo)線主電路1.5mm2，控制電路0.75mm2若干三、實訓(xùn)原理1.點動控制主電路：電源→熔斷器→接觸器主觸點→熱繼電器→電機；控制電路：電源→熔斷器→點動按鈕（常開）→接觸器線圈→電源。工作過程：按下點動按鈕，線圈通電，主觸點閉合，電機運轉(zhuǎn)；松開按鈕，線圈斷電，主觸點斷開，電機停止。2.連續(xù)運行控制主電路：與點動控制相同；控制電路：電源→熔斷器→停止按鈕（常閉）→啟動按鈕（常開）→接觸器線圈→電源；自鎖觸點（接觸器輔助常開）并聯(lián)在啟動按鈕兩端。工作過程：按下啟動按鈕，線圈通電，主觸點閉合，電機運轉(zhuǎn)；同時，自鎖觸點閉合，替代啟動按鈕保持線圈通電；按下停止按鈕，線圈斷電，主觸點斷開，電機停止。四、實訓(xùn)步驟1.元件檢測接觸器：用萬用表"電阻檔"測主觸點（斷開時∞，閉合時≈0Ω）、輔助觸點（常開斷開時∞，閉合時≈0Ω；常閉反之）、線圈（電阻≈500Ω，無短路/斷路）；熱繼電器：測熱元件（電阻≈0Ω）、常閉觸點（未動作時≈0Ω，動作后∞）；按鈕：測常開觸點（未按下時∞，按下時≈0Ω）、常閉觸點（未按下時≈0Ω，按下時∞）。2.電路接線主電路（按相序L1→L2→L3）：電源→FU1→KM主觸點（L11→T11）→FR熱元件（L1→T1）→電機（U→V→W）；控制電路（220V電源，L1→N）：L1→FU2→SB1（停止，常閉）→SB2（啟動，常開）→KM線圈（A1）→A2→N；KM輔助常開觸點（13→14）并聯(lián)在SB2兩端（自鎖）；SB3（點動，常開）串聯(lián)在SB2與KM線圈之間（可選，實現(xiàn)點動功能）。3.通電前檢查確認主電路相序正確（電機正轉(zhuǎn)方向符合要求）；確認控制電路停止按鈕為常閉，啟動按鈕為常開；測量控制電路絕緣電阻（≥0.5MΩ）。4.通電調(diào)試點動測試：合上FU1、FU2，按下SB3，觀察KM吸合（有吸合聲），電機運轉(zhuǎn)；松開SB3，KM釋放，電機停止；連續(xù)運行測試：按下SB2，KM吸合，電機運轉(zhuǎn)；松開SB2，KM保持吸合（自鎖）；按下SB1，KM釋放，電機停止；過載測試：調(diào)整FR整定電流為1.2倍電機額定電流（約1.8A），用電流表測電機電流，當電流超過整定電流時，F(xiàn)R常閉觸點斷開，KM釋放，電機停止（保護電機）。五、注意事項接線時，主電路與控制電路應(yīng)分開布置，避免干擾；自鎖觸點必須使用接觸器的輔助常開觸點，不得用主觸點替代；通電調(diào)試時，必須有人監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)異常（如冒煙、異味）立即斷電。六、實訓(xùn)報告要求1.繪制點動與連續(xù)運行控制電路的主電路與控制電路；2.記錄元件檢測結(jié)果（如接觸器線圈電阻、熱繼電器整定電流）；3.描述調(diào)試過程中的現(xiàn)象（如按下按鈕時KM的狀態(tài)、電機的運轉(zhuǎn)情況）；4.分析可能的故障（如電機不運轉(zhuǎn)，原因可能是控制電路短路、KM線圈損壞）；5.總結(jié)實訓(xùn)收獲（如掌握了自鎖電路的原理、學(xué)會了接線方法）。2.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn)（注：結(jié)構(gòu)與2.1類似，重點在于互鎖控制（防止兩個接觸器同時吸合導(dǎo)致主電路短路），原理是調(diào)換主電路兩根導(dǎo)線改變相序，控制電路用兩個接觸器（KM1正轉(zhuǎn)，KM2反轉(zhuǎn)），互鎖觸點（KM1常閉串聯(lián)在KM2線圈電路中，KM2常閉串聯(lián)在KM1線圈電路中）。實訓(xùn)步驟包括接線、互鎖測試、正反轉(zhuǎn)切換測試（必須先停止再啟動）。）2.3PLC基本指令應(yīng)用實訓(xùn)（電機控制）一、實訓(xùn)目的1.掌握PLC的I/O接線方法；2.學(xué)會用三菱GXWorks2軟件編寫基本指令程序（LD、LDI、OUT、AND、ANI）；3.實現(xiàn)電機的點動與連續(xù)運行控制（PLC替代傳統(tǒng)繼電器控制）。二、實訓(xùn)設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量PLC主機三菱FX3U-16MR（10入/6出）1臺編程電纜USB-SC091根三相異步電動機Y90S-4（0.75kW）1臺交流接觸器CJ20-10（220V線圈）2個按鈕LA19-11（常開/常閉）3個萬用表數(shù)字式1塊三、實訓(xùn)原理I/O分配：輸入：停止按鈕（SB1，X0，常閉）、啟動按鈕（SB2，X1，常開）、點動按鈕（SB3，X2，常開）；輸出：正轉(zhuǎn)接觸器（KM1，Y0）、反轉(zhuǎn)接觸器（KM2，Y1）、運行指示燈（HL1，Y2）。程序邏輯：正轉(zhuǎn)：LDX1→ANDNOTY1（互鎖）→OUTY0；反轉(zhuǎn)：LDX3（假設(shè)反轉(zhuǎn)啟動按鈕為X3）→ANDNOTY0（互鎖）→OUTY1；自鎖：Y0的常開觸點并聯(lián)在X1兩端（連續(xù)運行）；停止：LDIX0→OUTY0（停止時斷開Y0）。四、實訓(xùn)步驟1.硬件接線：PLC輸入端子接按鈕（X0接SB1常閉，X1接SB2常開），輸出端子接接觸器線圈（Y0接KM1線圈，Y1接KM2線圈）；3.通電調(diào)試：按下SB2，Y0輸出，KM1吸合，電機正轉(zhuǎn)；按下SB3（反轉(zhuǎn)啟動按鈕），Y1輸出，KM2吸合，電機反轉(zhuǎn)；按下SB1，Y0、Y1斷開，電機停止。五、注意事項互鎖觸點必須串聯(lián)在對方線圈電路中，防止誤操作；正反轉(zhuǎn)切換時，必須先按下停止按鈕，再啟動反轉(zhuǎn)按鈕；PLC輸出端子容量有限（如FX3U-16MR輸出電流為2A），接觸器線圈應(yīng)外接電源（如220V），不得直接接PLC輸出。第三部分綜合實訓(xùn)項目3.1自動化生產(chǎn)線模擬實訓(xùn)一、實訓(xùn)目的1.綜合運用電機控制、PLC、傳感器、變頻調(diào)速等知識，完成自動化生產(chǎn)線的設(shè)計與調(diào)試；2.培養(yǎng)系統(tǒng)思維（從元件到系統(tǒng)的整合能力）與團隊合作能力；3.對接企業(yè)自動化生產(chǎn)線運維崗位的技能要求。二、實訓(xùn)設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量模擬生產(chǎn)線裝置輸送線（皮帶機+電機）、分揀裝置（氣缸+電磁閥）、料箱1套PLC三菱FX3U-32MR1臺傳感器光電傳感器（E3Z-D61）、接近傳感器（E2E-X10ME1）各1個變頻器三菱FR-D700（0.75kW）1臺電磁閥兩位五通（DC24V）1個按鈕/指示燈LA19-11、LED指示燈若干三、實訓(xùn)原理生產(chǎn)線工作流程：1.輸送線將工件從進料口運到分揀位置；2.光電傳感器檢測到工件，發(fā)送信號給PLC；3.PLC控制分揀裝置的氣缸動作（伸出/縮回），將工件分到對應(yīng)的料箱（如金屬工件分到A料箱，非金屬工件分到B料箱）；4.分揀完成后，輸送線停止，等待下一個工件?？刂七壿嫞篜LC作為核心，接收傳感器信號（光電、接近），處理后發(fā)送指令給變頻器（控制輸送線轉(zhuǎn)速）、電磁閥（控制氣缸動作）；接近傳感器用于檢測工件材質(zhì)（金屬/非金屬），光電傳感器用于檢測工件位置；變頻器采用"V/F控制"模式，調(diào)節(jié)輸送線電機轉(zhuǎn)速（如30Hz對應(yīng)1500rpm）。四、實訓(xùn)步驟1.系統(tǒng)設(shè)計I/O分配：輸入：光電傳感器（X0）、接近傳感器（X1）、啟動按鈕（X2）、停止按鈕（X3）；輸出：變頻器啟動（Y0）、變頻器停止（Y1）、電磁閥（Y2，控制氣缸伸出）、運行指示燈（Y3）；電路圖設(shè)計：繪制主電路（輸送線電機、變頻器）與控制電路（PLC與傳感器、執(zhí)行機構(gòu)）；程序設(shè)計：編寫PLC梯形圖程序，包括：輸送線控制（Y0輸出→變頻器啟動→電機運轉(zhuǎn)）；分揀控制（X0=ON→檢測X1狀態(tài)→Y2輸出→氣缸伸出→分揀工件）；停止控制（X3=ON→Y0、Y1、Y2斷開→系統(tǒng)停止）。2.硬件安裝安裝輸送線：將皮帶輸送機固定在實訓(xùn)臺上，連接電機與變頻器；安裝傳感器：光電傳感器安裝在分揀位置上方（檢測工件是否到達），接近傳感器安裝在分揀位置側(cè)面（檢測工件材質(zhì)）；安裝分揀裝置：將氣缸固定在分揀位置，連接電磁閥與氣源（氣壓0.5-0.7MPa）；接線：根據(jù)I/O分配，連接PLC與傳感器、變頻器、電磁閥的接線（注意傳感器的電源極性：DC24V）。3.程序調(diào)試變頻器設(shè)置：通過變頻器面板設(shè)置參數(shù)（如Pr.0=1（V/F控制）、Pr.1=50Hz（最大頻率）、Pr.7=3s（加速時間））；整體調(diào)試：放置工件在進料口，按下啟動按鈕（X2），輸送線啟動（變頻器顯示運行狀態(tài)）；工件到達分揀位置，光電傳感器（X0）觸發(fā)，PLC檢測接近傳感器（X1）狀態(tài)（金屬工件→X1=ON，非金屬→X1=OFF）；PLC控制電磁閥（Y2）動作，氣缸伸出，將工件分到對應(yīng)的料箱；分揀完成后，輸送線停止（Y0斷開），等待下一個工件。五、注意事項傳感器安裝位置必須準確（如光電傳感器的光斑必須對準工件）；氣缸動作速度可通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)（避免動作過快導(dǎo)致工件損壞）；調(diào)試時，應(yīng)先測試單個設(shè)備（如輸送線、氣缸），再測試整體流程。六、實訓(xùn)報告要求1.繪制生產(chǎn)線的系統(tǒng)框圖（包括傳感器、PLC、執(zhí)行機構(gòu)的連接關(guān)系）；2.列出I/O分配表（輸入/輸出信號對應(yīng)的端子編號）；3.描述程序邏輯（如光電傳感器觸發(fā)后，PLC的處理過程）；4.記錄調(diào)試數(shù)據(jù)（如輸送線轉(zhuǎn)速、氣缸動作時間）；5.分析故障（如分揀錯誤，原因可能是接近傳感器靈敏度不夠、程序邏輯錯誤）；6.總結(jié)團隊合作經(jīng)驗（如分工：設(shè)計組、接線組、調(diào)試組）。第四部分附錄4.1常用電器元件符號元件名稱符號元件名稱符號交流接觸器KM熱繼電器FR按鈕SB熔斷器FU三相異步電動機M光電傳感器SQ電磁閥YV變頻器VFDPLCPLC端子排TB4.2三菱FX系列PLC指令表（部分）指令名稱格式功能說明LDLDX0裝載常開觸點（X0為ON時，電路導(dǎo)通）LDILDIX1裝載常閉觸點（X1為OFF時，電路導(dǎo)通）OUTOUTY0輸出指令（Y0為ON）ANDANDX2串聯(lián)常開觸點（X2為ON時，電路