高職電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊(cè)一、前言本手冊(cè)面向高職電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生，旨在通過模塊化、階梯式的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，銜接理論知識(shí)與工程實(shí)踐，培養(yǎng)“電工操作+電氣控制+PLC應(yīng)用+系統(tǒng)集成”的核心技能，滿足智能制造領(lǐng)域?qū)夹g(shù)技能人才的需求。手冊(cè)涵蓋電工基礎(chǔ)、電氣控制、PLC應(yīng)用、工業(yè)自動(dòng)化綜合四大實(shí)訓(xùn)模塊，每個(gè)項(xiàng)目包含“實(shí)訓(xùn)目的、器材清單、操作步驟、安全規(guī)范、考核要點(diǎn)”，注重實(shí)操規(guī)范性與故障診斷能力的訓(xùn)練。二、電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊（一）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1：常用電工儀表使用（萬用表、兆歐表）1.實(shí)訓(xùn)目的掌握萬用表對(duì)電壓、電流、電阻、二極管的測(cè)量方法；熟悉兆歐表檢測(cè)電氣設(shè)備絕緣電阻的操作，理解絕緣檢測(cè)的安全意義。2.實(shí)訓(xùn)器材數(shù)字/指針式萬用表（各1臺(tái)）、500V兆歐表（1臺(tái)）、待測(cè)元件（電阻、二極管、小型電機(jī)繞組）、絕緣手套、絕緣墊、導(dǎo)線若干。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟（1）萬用表操作電阻測(cè)量：調(diào)至歐姆檔，短接表筆調(diào)零（指針表需歐姆調(diào)零，數(shù)字表自動(dòng)），測(cè)量電阻元件，記錄數(shù)值并對(duì)比標(biāo)稱值。電壓測(cè)量：選擇交流/直流檔，并聯(lián)接入電路（如電池、照明電路），量程從大到小試測(cè)（避免燒表）。電流測(cè)量：選擇合適量程，串聯(lián)接入電路（先預(yù)估電流，小電流用mA檔，大電流用10A檔）。二極管測(cè)量：調(diào)至二極管檔，紅表筆接正極、黑表筆接負(fù)極，觀察正向壓降（硅管≈0.7V，鍺管≈0.2V），反向顯示溢出/高阻值。（2）兆歐表操作儀表檢查：開路時(shí)搖動(dòng)手柄，指針指“∞”；短路時(shí)指針指“0”（否則檢修）。接線測(cè)量：L端接被測(cè)導(dǎo)體，E端接外殼/地，G端（屏蔽）接絕緣層（消除表面泄漏）；保持120r/min搖動(dòng)，讀取1分鐘后數(shù)值（電機(jī)繞組絕緣≥0.5MΩ，低壓設(shè)備≥2MΩ）。放電處理：搖測(cè)后對(duì)設(shè)備放電（表筆短接或?qū)Ｓ梅烹姲簦?，防止觸電。4.注意事項(xiàng)萬用表測(cè)量高壓時(shí)禁止換擋，測(cè)完拔下表筆；兆歐表搖測(cè)時(shí)禁止觸摸L/E端，被測(cè)設(shè)備需斷電、放電、驗(yàn)電后操作；潮濕環(huán)境需鋪絕緣墊，戴絕緣手套。5.考核評(píng)價(jià)操作規(guī)范性（儀表選擇、接線、量程調(diào)整）：30%；測(cè)量準(zhǔn)確性（誤差≤5%，絕緣讀數(shù)符合要求）：40%；安全意識(shí)（斷電、放電、防護(hù)習(xí)慣）：30%。（二）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2：照明電路安裝與調(diào)試1.實(shí)訓(xùn)目的掌握單相照明電路的布線、元件選型（開關(guān)、插座、燈具）；理解安全用電規(guī)范，能排查短路、斷路等簡(jiǎn)單故障。2.實(shí)訓(xùn)器材單相電能表、空氣開關(guān)、漏電保護(hù)器、白熾燈、開關(guān)、插座、BV線（1.5/2.5mm2）、PVC線管、接線端子、萬用表、絕緣膠帶、斜口鉗。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟（1）電路設(shè)計(jì)繪制原理圖：進(jìn)戶線→電能表→總開關(guān)→漏電保護(hù)器→支路開關(guān)→燈具/插座，標(biāo)注線徑、元件參數(shù)（如開關(guān)額定電流、插座功率）。（2）器材選型負(fù)載電流計(jì)算：如100W燈泡電流≈0.45A，選10A開關(guān)；線徑選擇：1.5mm2銅線載流10A，2.5mm2載流16A（按載流量匹配）。（3）布線安裝線管敷設(shè)：PVC管彎曲半徑≥6倍管徑，固定間距≤1m，轉(zhuǎn)角加管卡；導(dǎo)線連接：剝線長(zhǎng)度15-20mm，單股線絞接后搪錫（或用端子），絕緣膠帶纏≥3層；元件安裝：開關(guān)接火線，插座左零右火上地，燈具距地2.5m，開關(guān)距地1.3m，插座距地0.3m（或1.3m）。（4）通電調(diào)試絕緣測(cè)試：兆歐表測(cè)相線-零線、相線-地、零線-地絕緣≥0.5MΩ；空載通電：閉合總開關(guān)，測(cè)試支路電壓（220V±5%）、開關(guān)控制有效性；帶載測(cè)試：接入燈泡/電器，測(cè)電流、功率，檢查電能表轉(zhuǎn)動(dòng)（脈沖數(shù)與功率匹配）。（5）故障排查模擬短路（相線-零線短接）、斷路（導(dǎo)線斷開）、漏電（相線接地），用萬用表/試電筆分段排查（如測(cè)電壓、電阻定位故障點(diǎn)）。4.注意事項(xiàng)相線（紅）、零線（藍(lán)）、地線（黃/綠雙色）禁止混接；通電前檢查接頭牢固度，裸露導(dǎo)體需絕緣；故障排查時(shí)先斷電，試電筆需接觸筆尾金屬。5.考核評(píng)價(jià)電路設(shè)計(jì)合理性（元件選型、保護(hù)措施）：30%；安裝規(guī)范性（布線工藝、元件位置）：40%；調(diào)試與排故（通電一次成功，故障排查速度）：30%。三、電氣控制實(shí)訓(xùn)模塊（一）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制1.實(shí)訓(xùn)目的理解接觸器、繼電器的控制邏輯，掌握正反轉(zhuǎn)電路（接觸器互鎖、按鈕互鎖）的接線與調(diào)試；分析電機(jī)轉(zhuǎn)向改變的原理，排查控制電路故障。2.實(shí)訓(xùn)器材三相異步電機(jī)（380V）、交流接觸器（2個(gè)，CJX____）、熱繼電器（JR20-16）、按鈕（3個(gè)，LA18-22）、熔斷器、導(dǎo)線、萬用表、鉗形電流表、絕緣手套。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟（1）電路分析主電路：電源→熔斷器→接觸器KM1（正轉(zhuǎn)）/KM2（反轉(zhuǎn)）→熱繼電器FR→電機(jī)定子繞組；控制電路：正轉(zhuǎn)按鈕SB1→KM1線圈→KM2常閉（互鎖）→FR常閉→電源；反轉(zhuǎn)按鈕SB2→KM2線圈→KM1常閉（互鎖）；停止按鈕SB3串聯(lián)控制回路。（2）器材檢測(cè)萬用表測(cè)接觸器線圈電阻（CJX____約幾百歐）、觸頭通斷（常態(tài)主觸頭斷開，輔助常閉閉合）；熱繼電器調(diào)至電機(jī)額定電流（如1.5kW電機(jī)調(diào)3A），手動(dòng)復(fù)位。（3）接線操作主電路：三相線（黃/綠/紅）接熔斷器→KM1/KM2主觸頭→FR→電機(jī)U/V/W（正轉(zhuǎn)U-V-W，反轉(zhuǎn)U-W-V）；控制電路：電源L1→SB3→SB1→KM2常閉→KM1線圈→L2；L1→SB3→SB2→KM1常閉→KM2線圈→L2；FR常閉串入回路。（4）通電調(diào)試絕緣測(cè)試：主/控制電路絕緣≥1MΩ（380V電路）；空載調(diào)試：斷開電機(jī)，按SB1，KM1吸合（測(cè)主觸頭380V）；按SB2，KM2吸合，互鎖有效（KM1吸合時(shí)SB2無效）；帶載調(diào)試：接電機(jī)，正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，測(cè)電流（≤額定），模擬過載（堵轉(zhuǎn)），F(xiàn)R應(yīng)跳閘。（5）故障排查模擬KM1線圈斷路、KM2常閉粘連、熱繼誤動(dòng)作，用萬用表測(cè)電壓/電阻、鉗形表測(cè)電流，定位故障點(diǎn)。4.注意事項(xiàng)主電路接線前斷電驗(yàn)電，三相線色區(qū)分，電機(jī)接線牢固（防缺相）；調(diào)試時(shí)站絕緣墊、戴手套，先空載后帶載，異常立即斷電；電機(jī)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤時(shí)，調(diào)換主電路任意兩相線（禁止改控制回路）。5.考核評(píng)價(jià)電路理解（互鎖/自鎖原理，接線圖繪制）：30%；接線工藝（主輔電路區(qū)分，線號(hào)標(biāo)注）：40%；調(diào)試排故（轉(zhuǎn)向正確，故障排查邏輯）：30%。四、PLC應(yīng)用實(shí)訓(xùn)模塊（一）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：西門子S7-200SMARTPLC控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)1.實(shí)訓(xùn)目的掌握PLC硬件接線、STEP7-Micro/WINSMART編程軟件的使用；理解梯形圖邏輯，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC控制（含過載、互鎖保護(hù)）。2.實(shí)訓(xùn)器材S7-200SMARTPLC（CPUSR20）、接觸器（2個(gè)）、熱繼電器、按鈕（3個(gè)）、電機(jī)、編程電纜、電腦（裝編程軟件）、萬用表。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟（1）硬件配置I/O分配：SB1（正轉(zhuǎn)）→I0.0，SB2（反轉(zhuǎn)）→I0.1，SB3（停止）→I0.2，F(xiàn)R→I0.3；KM1→Q0.0，KM2→Q0.1。接線：輸入（DC24V+→按鈕→I端子→DC24V-）；輸出（Q端子→KM線圈→DC24V-，線圈并續(xù)流二極管）。（2）編程軟件操作新建項(xiàng)目：選CPU型號(hào)，設(shè)置通信參數(shù)（波特率9600，地址2），編程電纜連PLC與電腦。梯形圖編程：正轉(zhuǎn)控制：I0.2（常閉）、I0.0（常開）、I0.1（常閉，互鎖）、I0.3（常閉）→Q0.0（并聯(lián)自鎖）；反轉(zhuǎn)控制：I0.2（常閉）、I0.1（常開）、I0.0（常閉，互鎖）、I0.3（常閉）→Q0.1（并聯(lián)自鎖）。（3）調(diào)試運(yùn)行硬件檢查：輸入輸出接線、電源極性、續(xù)流二極管方向（陰極接PLC）；程序監(jiān)控：按SB1，I0.0置1→Q0.0置1（KM1吸合）；按SB2，I0.1置1→Q0.1置1（KM2吸合）；按SB3，Q0.0/Q0.1置0；模擬FR動(dòng)作（I0.3置0），輸出置0。電機(jī)聯(lián)動(dòng)：接電機(jī)主電路，觀察轉(zhuǎn)向，調(diào)整相序確保正反轉(zhuǎn)正確。（4）拓展任務(wù)定時(shí)功能：正轉(zhuǎn)5秒后停，反轉(zhuǎn)5秒后停，循環(huán)執(zhí)行；計(jì)數(shù)功能：記錄正反轉(zhuǎn)次數(shù)，10次后停止（配HMI顯示次數(shù)）。4.注意事項(xiàng)PLC輸入輸出電源區(qū)分（輸入DC24V，輸出依模塊類型：繼電器輸出可接AC220V/DC24V，晶體管輸出接DC24V）；編程時(shí)硬件+軟件互鎖（防止PLC輸出同時(shí)置1，或接觸器觸頭粘連）；5.考核評(píng)價(jià)硬件接線（分配合理，極性正確）：30%；程序設(shè)計(jì)（邏輯正確，拓展任務(wù)完成度）：40%；調(diào)試運(yùn)行（控制正常，故障處理）：30%。五、工業(yè)自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)模塊（一）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：自動(dòng)化生產(chǎn)線模擬（傳送帶、分揀、檢測(cè)）1.實(shí)訓(xùn)目的整合電工、電氣控制、PLC、傳感器、變頻器知識(shí)，完成生產(chǎn)線的安裝、編程與調(diào)試；培養(yǎng)系統(tǒng)集成與故障診斷能力，理解智能制造工藝流程。2.實(shí)訓(xùn)器材PLC（S____）、變頻器（MM440）、電機(jī)（帶傳送帶）、光電傳感器（E3Z-D61）、接近開關(guān)（NJ2-12GK-N）、電磁閥（控制氣缸）、觸摸屏（KTP700）、導(dǎo)線、萬用表、示波器。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟（1）系統(tǒng)分析工藝流程：工件由傳送帶輸送→光電檢測(cè)到位→PLC控制變頻器調(diào)速（高速→低速）→接近開關(guān)檢測(cè)材質(zhì)→PLC控制氣缸分揀（金屬→A區(qū)，非金屬→B區(qū)）。設(shè)備選型：變頻器功率匹配電機(jī)（0.75kW電機(jī)選0.75kW變頻器），傳感器檢測(cè)距離（光電0-30cm，接近開關(guān)5mm）。（2）硬件安裝機(jī)械部分：傳送帶支架固定，電機(jī)聯(lián)軸器連傳送帶，傳感器/氣缸安裝在檢測(cè)、分揀工位；電氣部分：變頻器：電源L1/L2/L3→輸入，U/V/W→電機(jī)，控制端子DI1（啟動(dòng)）、DI2（高速）、DI3（低速）→PLC輸出，AI1（頻率）→PLC模擬量輸出（0-10V）；PLC：光電→I0.0，接近開關(guān)→I0.1，啟動(dòng)→I0.2，急?！鶬0.3；變頻器控制→Q0.0（啟動(dòng)）、Q0.1（高速）、Q0.2（低速），模擬量→AQ0.0；電磁閥→Q0.3。觸摸屏：Profinet/RS485連PLC，設(shè)置IP地址。（3）編程調(diào)試PLC程序（梯形圖/SCL）：輸入處理：光電上升沿→傳送帶啟動(dòng)（Q0.0置1），啟動(dòng)定時(shí)器（T1，5s后低速）；速度控制：T1計(jì)時(shí)中，AQ0.0輸出10V（高速50Hz）；計(jì)時(shí)到，輸出5V（低速25Hz），Q0.2置1、Q0.1置0；分揀控制：接近開關(guān)上升沿→判斷材質(zhì)（金屬→I0.1=1），Q0.3置1（氣缸推出）2s后復(fù)位；急停處理：I0.3置0→所有輸出置0，變頻器停止。變頻器參數(shù)：P0700=2（端子控制），P1000=2（模擬量控制），P0304=電機(jī)電壓，P1120=加速時(shí)間。觸摸屏畫面：顯示傳送帶狀態(tài)、工件計(jì)數(shù)、速度設(shè)定（可修改頻率），急停按鈕。（4）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)單設(shè)備調(diào)試：變頻器點(diǎn)動(dòng)（DI1=1，AI1=10V→電機(jī)高速）；傳感器檢測(cè)（遮擋光電→I0.0=1；金屬靠近→I0.1=1）；氣缸動(dòng)作（Q0.3=1→伸出）；聯(lián)動(dòng)調(diào)試：放工件，光電檢測(cè)→傳送帶啟動(dòng)→高速5s→低速→接近開關(guān)檢測(cè)→分揀，觸摸屏計(jì)數(shù)，急停有效；故障模擬：傳感器損壞（光電常亮）、變頻器過流（負(fù)載重）、程序錯(cuò)誤（分揀邏輯顛倒），用示波器/萬用表分析故障。4.注意事項(xiàng)變頻器調(diào)試先空載，設(shè)置電機(jī)參數(shù)（P0300-P0310），防過流跳閘；傳感器安裝注意檢測(cè)距離/方向，光電避強(qiáng)光，接近開關(guān)遠(yuǎn)離磁場(chǎng)；聯(lián)調(diào)時(shí)機(jī)械部分無卡滯，傳送帶張力適中，氣缸動(dòng)作平穩(wěn)。5.考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)集成（硬件接線、設(shè)備選型）：30%；程序設(shè)計(jì)（工藝實(shí)現(xiàn)、故障處理）：40%；聯(lián)調(diào)效果（運(yùn)行流暢，分揀準(zhǔn)確率≥95%）：30%。六、實(shí)訓(xùn)總結(jié)與