实训室安全守则

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电气控制与PLC实训室

建设方案





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电气控制与PLC实训室建设方案

一、国内电气控制与PLC行业发展分析

电气控制与PLC技术已广泛应用于工业、农业及其他诸多产业实现自动化、信息化、远程化及智能化领域中，如钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等行业。我国的电气控制与PLC应用技术与工业发达国家相比有几十年的滞后，按目前的经济形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。基于中国经济稳定迅速增长的现状，今后若干年内中国PLC市场将保持持续高速增长。相关数据显示，初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为30～40亿元人民币（不含随进口主设备配套的PLC），年增长率为15～20%。巨大的市场需求为发展PLC业务提供了难得的历史机遇，国内有实力的自动化公司应充分利用在市场、技术、行业影响和品牌等方面的积累，大力拓展PLC业务，使国产PLC早日成为中国PLC市场的主要参与者之一。

二、国内电气控制与PLC行业对人才的需求分析

中国是制造业大国，还是世界的生产加工中心，所以有大量的制造业，就必须用各种生产设备，而大部分生产设备都和PLC有关，所以需要大量的懂PLC控制的从业人员；产业结构已发生调整，逐渐由劳动力密集型转化为技术密集型，大量的新设备被采用，而这些设备很多都有 PLC 控制或有关，所以需要大量的高技术人才，这方面人才每年以20%的数度递增。



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目前和PLC有关的从业人员主要有以下类型：

1、企业的设备维护和维修人员，如果只是普通电工（不懂PLC），工资只有 1500 元左右，如果懂PLC的，工资至少在3000 元以上，高的是五千到上万。

2、从事工控设备销售人员，如果懂技术的销售人员，每月工资应该在 3500 元以上，高的是上万直至自己做老板。

3、从事设备开发，编程的电气工程师，一般每月工资应该在 6000 以上，高的几万元一个月的也有。

三、电气控制与PLC实训室建设的可行性分析

1、电子技术应用专业群开展技能训练和课程实训教学 在电子技术应用专业的能力结构中，《电气控制与PLC技术》占有重要位置。本课程的教学目标是：掌握电器元件的检测与选用，电气线路的安装接线方法、步骤、技巧和技术要求，能分析并排除简单电气控制电路中的常见故障，能熟练的使用PLC编程软件，I/O的分配，程序的修改以及独立编制简单的PLC应用程序

本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用。内容大致分为电气控制部分、PLC部分和综合训练部分。学生随着课程的进展分别在相关的实训场地做与理论教学同步展开的实验、实训项目。该实训室的建设将有利于提高学生设计电气控制系统、诊断电气控制设备故障的能力，使学生最大限度地适应和满足市场需求为企业输送人才。

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2、对企业员工、社会人员进行培训

随着企业对PLC人才需求量的增加，该实训室除了对校内学生提供实践教学外，还可以承接企业员工以及社会人员的培训工作。根据培训对象、培训目的和要求，制定培训计划方案、确定培训时间、内容，组织人员编写规范适用的培训教案教材。可根据实际工作岗位要求的变化而对原计划方案进行修改、完善，不断提高实训质量，以适应和满足实际工作的需要。

3、提供技术服务以及为参加技能大赛提供技术服务和场所 该实训室的建设，教师可以利用实训室先进的设备从事教学研究、研发新技术、新工艺，或者向社会推广新技术、新工艺，充分发挥实训室专业研究、技术开发和推广的功能作用。积极创造条件，加强与企业的联系，开展专业技术应用、开发研究，努力实现产学研相结合。同时，可以利用实训室的先进设备为参加各项技能大赛的学生和老师提供技术服务和场所。

四、电气控制与PLC实训室建设的实施规划

1、教学条件 教学场地：100m2；

硬件设施：电气控制与PLC实训室配备9台天煌教仪高级维修电工试验台，同时配套的电脑和相关软件，该装置集可编程控制器（三菱FX2N-48MR PLC）、GX Developer编程软件及仿真实训教学软件实训模块、实物等于一体，可直观地进行PLC的认知实训、PLC的基本



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指令练习、PLC的基本技能实训、PLC模拟实际应用控制实训、PLC实物控制实训。还能进行基本电气控制项目，如三相异步电动机点动控制，长动控制，接触器互锁和按钮互锁正反转控制，三相电机的星三角起动。

建设按每次可25-30人同时上实验（可根据学校具体情况做调整），9台实验设备的实验室。针对学校每学年招生情况，基本满足实验教学需求。采用对实验室“分时复用”的实验教学战略。基本可以满足每学期至少300人的实验教学。实验时每2-3位学生一台设备，每次实验为2个课时。

根据实验经费的情况以及师资状况可以对实验室的设备数量作调整，达到充分利用实验室，但同时实验指导老师的工作量也不能太大。

2、主要实验项目

三相异步点动机点动控制； 三相异步电动机长动控制；

三相异步电动机互锁正反转控制实验； 三相异步电动机星三角起动控制； 基本指令的编程练习； GX developer软件的使用；

PLC控制的三相异步电动机点动控制； PLC控制的三相异步电动机长动控制； PLC控制的三相异步电动机互锁正反转控制；



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PLC控制的三相异步电动机星三角起动控制； PLC控制的三相异步电动机延时起动控制； PLC控制的三相异步电动机顺序起动控制； 水塔水位控制系统； 天塔之光模拟控制； 十字路口交通灯的模拟控制； 液体混合装置控制的模拟； PLC控制的变频调速实验；

五、实训室安装布线要求

对PLC的干扰主要是来自控制系统中供电电源产生的干扰及线路设备之间产生的电磁感应，现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的干扰因素之一。因此，要重点针对现场的电磁干扰进行PLC的安装和布线。

正确安装电源

电源干扰是PLC的主要干扰因素之一，PLC正常情况下由电网电源供电。由于电网的电压经常会受到空间电磁干扰而在线路上产生感应电压及感应电流，尤其是电网中刀开关操作产生的浪涌电压、电力设备起停、交直流传动装置引起的高次谐波、电网短路暂态冲击等，通过输电线路会传到PLC电源，可能会损坏PLC。

安装时应注意：（1）动力部分、控制部分、PLC、I/O电源线应分别配线。隔离变压器与PLC和I/O电源之间最好采用双绞线连接。（2）系统动力线应足够粗，以降低大容量设备启动时的线路压降。



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（3）如有条件，PLC可单独供电。采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，以提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。（4）外部电源不要与DC输出点并联用作负载，这可能导致反向电流冲击输出，需要安装二极管或其他隔离栅。

合理布线

与PLC设备连接的各类信号传输线，在传输有效的各类信息的同时，总会有外部干扰信号侵入。信号线的干扰主要有两种：一是通过供电电源串入的电网干扰，这类干扰一般都很小且往往被忽视；二是信号线电磁辐射感应的干扰，这类干扰往往是很严重的。在实训室建设过程中就遇到过这种情况，信号线引入的干扰曾引起I/O信号工作异常，严重时还导致元器件的损坏。因此，在布线时应注意以下几点：（1）PLC的电源线与其他设备的电缆不能敷设在同一管道中。不同类型的线应分别装入不同的电缆管中，并保持一定的距离。（2）各导线要相互平行放置，且I/O导线与电源电缆之间最小距离应是300mm。（3）将交流线和大电流的直导线与小信号线隔开。（4）PLC的I/O回路尽量使用单股线，若使用多股绞合线时不能将其直接与PLC的接线端子连接，应将多股绞合线接在压接端子上，否则容易出现火花。（5）PLC基本单元和扩展单元的通信电缆由于传送的信号小，频率高，很容易受干扰，应单独敷设在一个线管中。

正确接地

要使PLC正常工作，正确的接地措施是很重要的。要既能抑制电



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磁干扰，又能抑制设备向外发出干扰，完善的接地系统是PLC设备抗电磁干扰的重要措施之一。PLC设备的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量接近PLC。接地电阻值不得大于4Ω，接地线截面应大于2mm2。

安全保护

尽管PLC的运行是安全的、可靠的，作为一个系统而言，稳定可靠和安全仍然是不可忽视的问题。设备接线端子的保护，虽然PLC是专为学生实训接线使用的，但设备的接线端子不能承受学生每天的大量旋拧操作。因此，必须将PLC、变频器等器件的接线端子事先引出到接线端子排上，以减少设备的损坏率。

短路保护

为避免PLC输出设备短路造成PLC内部输出元件损坏，应在PLC输出回路中连接熔断器，进行短路保护。对于PLC输出设备的电源线应采用与其他线路不同颜色的线进行区分，并提醒学生在实际接线时注意电源线的连接。

漏电保护

在PLC控制的设备中有变频器，应注意的是变频器是高频脉冲，漏电流很大，若采用一般的漏电保护，则会在变频器启动时跳闸，因此，供电箱内的漏电保护开关应采用变频器专用漏电保护开关。

互锁保护

由于PLC内部软元件的常开触点和常闭触点的动作是同时进行的，学生在做电动机正反转等控制时，要利用接触器物理元件的常闭



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触点对PLC外部硬件进行互锁，否则，电动机主回路将短路。

限位保护在PLC的输入端增加限位输入信号，在程序中可以利用这类信号实现保护。

限时保护可以利用PLC定时器的特点实现超距离限位保护。

六、总结

综上所示，为提高学生的动手能力，培养学生的专业操作技能，体现职业教育特色，电气控制与PLC实训室的建设，不仅可以开展技能训练和课程实训教学，开展自动化控制职业资格培训与鉴定，而且可以对企业员工、社会人员进行培训，同时也为教师的教科研提供良好的科研环境。

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电气控制与PLC实验学生实训守则

1、学生在实验室实训课前应该认真预习实验室实训内容，明确实验实训目的。

2、根据实验实训任务，拟定出切实可行的、条理清楚的实验实训步骤，准备好有关表格及文具。

3、做实验实训之前，自行检查所配备仪器、元件材料、工具等是否齐全。若发现缺件，应该立即向实验室指导老师声明，并请求解决。必须反复强调，须在得到实验室指导老师检查电路并许可后方可通电。

4、实验实训过程中，应严格按照仪器操作规程操作。实验实训中若发现设备故障，应立即断电，保护现场，并报告实验实训指导教师处理。

5、实验实训中，若发现损坏仪器，丢失材料、工具等，应填写仪器损坏报告，写明损坏（丢失）原因，分清性质，报告专业主任、主管主任处理。

6、实验实训结束，应将实验实训记录交指导教师审阅认可后，方可拆卸线路，整理工具。并将元件、材料、工具交实验实训指导教师查收，放回到指定场所。

7、将实验实训台和仪器设备擦拭干净，仪器连线整理好，摆放整齐。以上各项由实验实训指导教师检查合格后，在预习报告上签字，方可离开实验室。

8、实验实训完毕，每次安排实验实训班级数人值日，负责打扫



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实验室卫生，保持实验室干净、整洁。

9、按学校所发的统一表格，实验实训课后，认真填写实验实训报告；课程实训后，认真填写课程实训报告。

10、注意人身安全，未经实验指导教师许可，不得处理强电部分。

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电气控制与PLC实验室设备管理守则

1、仪器购置计划，有实验室主任提前提交系里，并在系务会上讨论通过后，由系主任向主管部门提出申请后，经批准之后，交器材科购买。

2、新购入的仪器设备，实验教师及时开箱清点验收，由器材科粘贴标签，办理入库手续；实验室办理出库手续后，立即登入仪器设备帐，填写固定资产卡片。

3、实验室有专人管理仪器设备及有关技术资料。

4、实验室的仪器设备一般不能外借，若校内其它实验室临时借用，经实验室主任同意后，应办理借用手续。

5、需要对外调拨、转让、出租和租赁的仪器设备，有学校器材科统一办理。

6、因故障损坏或时间长仪器老化而需要淘汰更新的仪器设备，有实验室主任报告经系部同意后报经学校器材科处理。损坏（丢失）或维修的仪器应及时填写“仪器设备损坏及维修记录表”。

7、有关人员应定期核对实验室所有的仪器设备，做到帐、物、卡相符，核对日期由学校有关部门确定。

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电气控制与PLC实验室安全制度

1、实验实训中应注意人身安全。含有强电内容的操作，不经实验实训指导教师允许不得私自动手，以防触电。

2、实验室防火设专人负责，定期检查火灾隐情，及时排除火灾隐患，确保不失火，实验室中应该有灭火设备。

3、实验室不得存放自行车及生活用品。严格遵守实验室操作规程，不违章操作设备，确保仪器设备安全。

4、爱护实验室公物，不得以任何接口事项损坏公共设施。 5、离开实验室之前，务必关掉电源。

6、节假日前后，实验室主任与系安全小组共同检查实验室的安全情况，防患于未然。

7、实验室实训指导教师、实验室主任应对实验室的安全做不定期的检查，认真填写“实验室安全检查记录表”。

8、本着对实验室安全高度负责的态度，实验室主任，实验实训指导教师应不定期参加学校有关安全会议或培训班，认真学习有关文件精神，掌握防患技巧。

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