第一章电工基础

电能在现代生活中是必不可少的，从工业用电到我们家庭中的照明、取暖以及各种电器设备的使用，可以说它与我们的生活紧密相连。电能推动了社会的进步与发展，在国民经济和人民生活中发挥着重要作用。了解电能如何产生、分类，如何预防触电事故发生等相关内容，可以利用电能更好地为人类服务。
      电工基础单元主要介绍三部分内容。第一部分着重讲解与课程联系紧密的三相电路。第二部分介绍电力系统及配电系统的组成。第三部分学习安全用电中触电以及电气安全技术等相关内容。希望通过本单元的学习为后续内容的理解和掌握打下一定的基础。

●1.1电工基础概述

本节主要介绍电工基础知识，包括三相电路的组成、三相电源的产生、瞬时值表达式、波形图以及三相电源、三相负载的连接方式等内容。

●1.2电力系统基础

本节主要介绍电力系统基础，包括电力系统的组成、电能的生产、传输和消耗，配电系统的组成以及低压配电系统接线方式等内容。

●1.3安全用电基础

本节主要介绍安全用电基础，包括触电事故、电流对人体的影响、触电产生的原因、人体触电方式、电气安全技术等内容。

第二章电工基本技能

各种电气设备需要通过电工仪表来检验，使用电工工具来维护和修理，而设备本身需要根据要求用不同的电工材料来制作。因此，电工工具和仪表的使用、电工材料的特性分析都是电气工作人员必须具备的基本知识和技能。
电工基本技能单元主要介绍三部分内容。第一部分着重讲解日常生活中几种电工工具的使用方法与注意事项。第二部分介绍常用的电工仪表的使用方法。第三部分学习常用的各种电工材料的分类及特点。希望通过本单元的学习，同学们不仅能够掌握这些常用电工工具、仪表的使用，还可以将这些技能运用到后续设备的测量和检验中。

●2.1常用电工工具

本节主要介绍常用电工工具，包括钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳等钳子的使用方法，各种螺丝刀的规格，氖管发光式和数字显示式验电笔的使用注意事项等内容。

●2.2常用电工仪表

本节主要介绍常用电工仪表，包括模拟式万用表、数字式万用表、数字电桥的组成、测量方法等内容。

●2.3常用电工材料

本节主要介绍常用电工材料，包括各种导电材料、电线电缆、磁性材料等内容。

第三章室内配电与照明

在生活中使用各种插座为电器供电、使用各种开关控制照明设备是电能最基本和最广泛的应用。在建筑物内部，从供电系统输送来的电能需经过一定的配送，才可得以应用。
      室内配电与照明单元主要介绍三部分内容。第一部分着重讲解室内环境下的电能的分配、室内布线方法。第二部分介绍电气照明控制的相关理论知识及器件的使用。第三部分采用实物教学，在了解上述相关知识的同时，对简单的常用照明电路、异地照明电路、日光灯电路进行讲解演示。希望同学们在学好理论知识的同时，能将其应用于日常生活中照明电路的安装与维修，在拓展实践技能方面具有一定的意义。

●3.1室内配电

本节将从民用建筑的角度出发，讲解室内配电的原理与操作技巧，重点介绍室内配电环节的结构组成、低压电器、室内布线原则等几个方面的内容。通过项目接线进行范例展示，使学习者能够尽快掌握室内配电环节的基本应用。

●3.2室内照明

在室内配电学习的基础上，本节将介绍其后续室内照明部分的电气控制原理与操作技巧，分作常用照明电路与日光灯照明电路两个部分，并对其中的控制原理与低压电器进行详细的讲解。通过教师项目范例展示与实操，使学习者能够掌握生活中常见照明设施的基本布线与安装。

第四章电子工艺基础

电子工艺技术是学习电子电路的基础，也是电子产品设计与开发流程中必须掌握的重要内容。手工焊接是传统的焊接方法，虽然在批量的电子产品生产中已较少采用手工焊接，但在电子产品的维修、调试时，手工焊接是一项必不可少的技能。
电子工艺基础单元主要介绍五部分内容。第一部分简单讲解焊接工艺概述，了解焊接的分类、特点。第二部分着重讲解锡焊的过程，进行锡焊机理分析。第三部分学习焊接中用到的各种工具、材料。第四部分讲解手工焊接的方法、焊点分析方法等内容，通过老师的操作演示掌握电子产品焊接五步法。第五部分介绍电子产品的拆焊方法。完成本单元的学习后，同学们可以拓展自己的手工焊接技能，为后续电子产品的维修、调试打下基础。

●4.1 焊接工艺概述

       焊接是金属连接在一起的方法。现代焊接技术可分为熔焊、钎焊和压焊三类。在电子产品装配过程中的焊接主要采用钎焊中的软钎焊，一般用铅锡焊料进行焊接。锡焊具有良好的物理特性和机械特性，同时又具有良好的润湿性和焊接性，因而在电子产品制造过程中得到了广泛使用。本节主要介绍焊接的分类、锡焊及其特点等内容。

●4.2锡焊机理

     润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是润湿现象。 在正常条件下，金属原子在晶格中都以其平衡位置为中心进行着不停的热运行，这种运行随着温度升高，其频率和能量也逐步增加。焊料润湿焊件的过程中，符合金属扩散的条件，所以焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，会使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金层。本节主要介绍锡焊的机理，包括润湿、扩散和结合层等内容。

●4.3焊接工具与材料

       焊接工具是在电子产品手工装焊中使用的工具，常用的焊接工具主要有电烙铁、焊接辅助工具、烙铁架等。完成焊接所需要的材料，包括焊料、助焊剂、清洗剂与阻焊剂等，掌握焊料和焊剂的性质、成分、作用原理及选用知识，对于保证产品的焊接质量具有决定性的影响。本节主要介绍常用的焊接工具、焊接材料等内容。

●4.4手工焊接技术

手工焊接是焊接技术的基础，也是电子产品组装的一项基本操作技能。焊接结束后为保证焊接质量，一般都要进行质量检查，包括焊点质量要求和焊点缺陷分析。本节主要介绍焊接五步法的操作步骤、注意事项及焊点质量分析等内容。通过教师实操演示，使学习者能够更好地掌握生活中常见照明设施的基本布线与安装焊接五步法。

●4.5拆焊技术

      在电子产品的生产过程中，不可避免地要因为装错、损坏或因调试、维修的需要而拆换元器件。本节主要介绍拆焊的基本原则、拆焊工具和拆焊方法等内容。

第五章电子元器件与电子电路

每一台电子产品整机的电气性能、质量和可靠性等的优劣程度，取决于电路设计、结构设计、工艺设计、电子元器件与原材料。其中元器件与原材料是实现电路原理设计、结构设计、工艺设计的主要依据。电子元器件是在电路中具有独立功能的基本单元。各种元器件在各类电子产品中占有重要地位，特别是一些通用的电子元器件，更是电子产品不可缺少的基本材料。熟悉和掌握各类元器件的性能、特点和使用等，对电子产品的设计、制造是十分重要的。电子电路分为模拟电子电路和数字电子电路，模拟电子电路通常由基本放大电路、集成运放电路、滤波电路、直流稳压电路等具有一定功能的基本电路组成。
电子元器件与电子电路单元主要介绍四部分内容。第一部分着重讲解电阻器、电容器、电感器，了解各种不同分立器件的特性、作用、标志方法等。第二部分介绍半导体器件，主要讲解半导体二极管、三极管的特性、作用、测量方法。第三部分介绍常见集成电路的知识。第四部分学习常用模拟电路、基本放大电路、直流稳压电路的基本组成和结构等内容。本单元学习后，同学们会掌握常见电子元器件的识别方式，明确在不同电路中的作用，促进了我们对电子产品的深入了解，便于器件的更换与维修。

●5.1电阻器

本节主要介绍固定电阻器的性能、作用、参数及标志方法、检测方法。可变电阻器的参数、分类以及各种不同类型的敏感电阻器等内容。

●5.2电容器

本节主要介绍电容器的性能、作用、分类、参数、标志方法以及电容的检测方法等内容。

●5.3电感器和变压器

本节主要介绍电感器分类、标志方法、参数及其检测方法。变压器的作用、分类、参数及其检测方法等内容。

●5.4半导体器件

本节主要介绍半导体二极管和三极管的性能、作用、分类、参数，以及识别与检测方法等内容。

●5.5集成电路

本节主要介绍集成电路的分类、参数、常见的集成电路及其检测方法等内容。

●5.6常用模拟电路

本节主要介绍常用模拟电路的分类，基本放大电路的作用和形态、和直流稳压电路的基本组成和结构等内容。

第六章印制电路技术

印制电路板（PCB）是在覆铜板上完成印制导线和导电图形工艺加工的成品板，是实现电子元器件之间电气连接的电子部件，同时为电子元器件和机电部件提供了必要的机械支撑。Altium Designer软件作为功能强大、使用广泛的EDA软件，可准确、快速、有效地完成电子产品的原理图与印刷电路板设计。
印制电路技术单元主要介绍三部分内容。第一部分着重讲解印制电路的基础知识以及Altium Designer软件简介。第二部分介绍电路原理图设计步骤、Altium Designer软件编辑器界面组成、如何应用Altium Designer软件的原理图设计。第三部分学习PCB的设计步骤、以及应用Altium Designer软件的PCB设计方法，并通过实例讲解PCB设计的基本流程。完成本单元学习后，同学们可以使用Altium Designer软件进行简单的电路设计。

●6.1印制电路概述

      本节主要介绍印制电路的基础知识，包括印制电路板的组成、作用、分类，以及Altium Designer软件简介等内容。

●6.2原理图设计

      本节主要讲解电路原理图的设计，包括电路原理图设计步骤、Altium Designer软件的原理图编辑器界面组成、应用Altium Designer软件的原理图设计方法等内容。

●6.3PCB设计

     本节主要学习印制电路板的设计，包括PCB的设计步骤、Altium Designer软件的PCB编辑器界面以及应用Altium Designer软件的PCB设计方法等内容。

第七章电子产品组装与调试

电子产品组装是将各种电子元器件、机电元件及结构件，按照设计要求装连在规定位置上，组成具有一定功能的完整电子产品的过程。电子产品组装的目的是以较合理的结构安排、最简化的工艺步骤，实现整机的技术指标，制造稳定可靠的产品。
电子产品组装与调试单元主要介绍两部分内容。第一部分电子产品组装工艺、电子产品的结构组成、电子产品的组装流程等内容。第二部分学习电子产品调试一般流程。同学们通过这部分内容的学习，会明确简单电子产品的结构组成、产品组装的顺序、工艺流程等要求，培养大家动手能力及严谨的工作作风。同学们在完成电子产品制作时，也可以根据上述讲解进行简单的调试。

●7.1电子产品的组装

       本节主要介绍电子产品组装的基础知识，包括电子产品组装工艺、电子产品的结构组成、电子产品的组装流程以及印制电路板的组装等内容。

●7.2电子产品的调试

       本节主要介绍电子产品调试的基础内容，包括电子产品调试的含义与电子产品调试的一般流程。

第八章电动机控制基础

电动机是工业生产体系中最基本的动力源，对其工作的控制方式很多。继电接触器控制是各种控制方式的基础。低压电器是继电接触器控制系统的基本组成元件。电气原理图的绘制与识读是电气工作人员必须具备的基本技能。
电动机控制基础单元主要介绍四部分内容。第一部分介绍电动机基本知识。第二部分重点讲解在继电接触器控制系统中用到的各种低压电器的结构、工作原理、用途及使用方法。第三部分讲解电气原理图的类型、绘制时应遵循的原则及识读方法，通过实例讲解演示电气原理图的分析过程。第四部分采用案例教学，细致讲解一个具体的工业应用，包括控制系统设计原则、步骤、安装、调试全过程。通过本单元的学习，同学们不仅能够结合实物、具体案例掌握这些基本理论知识，还可以认识到工程应用的具体方法，并通过后续实训将这些技能运用到具体实际中，具备工控人员的基本能力和素养。

●8.1电动机控制概述

本节主要介绍电动机的分类、组成、型号和参数，以及三相异步电动机的接线方式等内容。

●8.2常见低压电器

本节主要讲解在电机控制过程中用到的低压电器如按钮开关、转换开关、自动空气开关、热继电器、交流接触器、各种继电器、行程开关的结构、工作原理、用途及接线和使用方法等内容。

●8.3电气原理图的识读与绘制

本节主要介绍电气原理图的类型、绘制时应遵循的原则及识读方法，并通过具体实例讲解电气原理图的识读与具体分析步骤。

●8.4继电接触器控制系统设计

本节主要介绍继电接触器控制系统的设计原则、具体步骤、安装方法等内容。选用复杂的工程实例，细致讲解一个具体的工业控制系统设计、安装、调试全过程，有助于理解工程应用。

第九章PLC应用基础

可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计，用于控制过程中存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的操作，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。
PLC应用基础单元主要介绍四部分内容。第一部分介绍可编程控制器的概述、结构组成、工作原理及编程语言。第二部分讲解S7-200系列PLC硬件系统及各种功能模块的组成、各部分功能、端子接线方式、数据类型、存储方式、寻址方式以及基本编程指令、编程方法等内容。第三部分通过讲解PLC控制的工程实例，使学习者掌握PLC控制系统的设计与原则等内容。第四部分学习S7-200 PLC编程软件的使用、与PLC主机通信的具体操作。本单元的学习，以理论授课和工程实践相结合的方式开设课程，使学生能够在基础知识的掌握、方式方法的学习、工程应用、设计能力的提升等方面有所收获。

●9.1可编程控制器概述

本节主要介绍可编程控制器的产生、定义、分类、特点以及在各方面的具体应用等内容。

●9.2可编程控制器的组成及原理

本节主要讲解可编程控制器的硬件组成、工作过程以及多种编程语言，重点介绍梯形图的编程规则等内容。

●9.3西门子S7-200 系列PLC

本节主要讲述西门子S7-200系列PLC及各种功能模块的组成、各部分功能、端子接线方式等。

●9.4S7-200系列PLC指令系统

本节主要介绍西门子S7-200系列PLC的数据类型、存储方式、寻址方式以及基本编程指令等内容。通过多个实例，细致讲解每一个基本指令的使用方法，用以完成后续编程任务。

●9.5PLC控制系统的设计与应用

本节主要介绍PLC控制系统的设计方法和原则等内容。选用多个工程实例，用不同的设计方法细致讲解具体的PLC控制系统设计全过程，有助于理解工程应用。

●9.6STEP7-Micro/WIN32编程软件

本节介绍了PLC编程软件的安装方法，通过软件窗口组件的介绍，让初学者了解各种菜单及功能区的作用，掌握软件的简单操作。通过具体的PLC控制系统设计实例，讲解如何使用软件编写程序、编译调试、下载与PLC主机通信等具体操作。

第十章变频器应用基础

变频器作为传动控制系统中主要的电气设备，通过对电动机的调速控制，从而达到节能、提高工作效率、实现自动控制的目的。因此，它在生产中得到了快速的发展和广泛的应用。变频调速具有控制精度高、操作过程简单、保护功能完善、通用性强和体积小等优点，使传动系统具有很多优良的性能。
变频器应用基础单元主要介绍四部分内容。第一部分介绍电动机调速基础，机械特性、启动方法、调速方法等。第二部分讲解变频器的概述、控制方法与结构。第三部分讲解富士5000G11S/P11S变频器的接口电路，通过老师演示教学,掌握参数设置及操作方法。第四部分学习西门子G120C变频器接口电路、宏设定方式，通过老师实操演示教学，掌握该变频器参数设置及使用方法。本单元的学习，以理论授课和演示教学相结合的方式开设，使学生在理论学习的基础上，能够掌握变频调速的具体设置方法，为后续工控系统的综合设计打下基础。

●10.1电动机调速基础

三相异步电动机广泛应用于各种拖动系统中。在分析电动机拖动系统的运行时，常利用各种机械特性来进行分析。本节主要介绍三相异步电动机的机械特性、启动方法和调速方法等内容。

●10.2变频器基础

变频器输出电压的大小和频率均连续调节，从而可以驱动交流电动机进行连续而平滑的变频调速。本节主要介绍变频器的分类、控制方式以及主电路、控制电路、外接端子、操作面板等内容。

●10.3富士G5000G11S/P11S变频器

富士5000G11S／P11S系列低噪声高性能多功能变频器是富士公司推出的新一代产品，适应于一般工业用途。本节主要介绍富士5000G11S/P11S变频器的接口电路、操作与运行和参数设定演示等内容。

●10.4西门子SINAMICS G120C变频器

西门子G120C紧凑型变频器，具有快速调试，面板操作简单，维护方便以及丰富的集成功能等特点。本节主要介绍西门子 G120C变频器的接口电路、基本调试演示和宏设定等内容。

第十一章工业触摸屏应用基础

工业触摸屏，是通过触摸式工业显示器把人和机器连为一体的智能化界面，可以设置参数，显示数据，监控设备状态，以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程，完成现场数据的采集与监测、处理与控制。组态软件是标准化、规模化、商品化的通用工业控制开发软件，只需进行简单的编程，就可设计出标准化、专业化、通用性强、可靠性高的人机界面控制程序，是开发上位机控制程序的主流开发工具。
工业触摸屏应用基础单元主要介绍三部分内容。第一部分介绍触摸屏的概述、工业触摸屏。第二部分讲解MCGS嵌入式组态软件、软件的组成、安装方法、各部分功能以及通信方法。第三部分学习MCGS嵌入版组态软件的使用方法，通过实操讲解，使学习者掌握不同组态的设置方法。通过本单元的学习，同学们能够掌握MCGS嵌入式组态软件的使用方式，能够自己建立工程，编写简单的程序，实现与可编程控制器之间的通信。

●11.1触摸屏概述

本节主要介绍触摸屏的概述，人机界面与触摸屏的区别，工业触摸屏的应用以及TCP1061Ti工业触摸屏的产品外观、安装、电源及外部接口等内容。

●11.2MCGS嵌入式组态软件

本节主要学习组态软件的概述、组态的定义、组态软件的种类、MCGS嵌入式组态软件的功能及组成；软件的安装与通讯方式等内容。

●11.3MCGS嵌入式组态

本节讲解了MCGS嵌入式编程软件的使用方法，如何建立工程、设置主控窗口、设备组态、窗口组态、动画组态，掌握软件的简单操作。通过具体的实例，介绍使用软件建立组态后如何与PLC通信、调试程序等具体操作。

第十二章测控系统综合设计

在现代工业的发展过程中，计算机控制与测量是不可分割的两部分，无论是过程控制、状态监测，还是故障诊断、质量检测均离不开数据的检测。控制系统的控制是依据对被控对象的检测结果而决定，检测的最终目的又是为了更好的实现控制。
测控系统综合设计单元主要介绍两部分内容。第一部分介绍工业自动化测控系统的基础知识。第二部分讲解基于低压控制电器、PLC、变频器及工业触摸屏构建适用于工业生产应用的综合测控系统实例。

●12.1工业自动化控制系统概述

本节主要介绍工业自动化测控系统基础知识，包括工业自动化控制技术、计算机测控系统、基于PLC的测控系统的工作过程、基于PLC的测控系统的设计原则、基于PLC的测控系统设计方法等内容。

●12.2 测控系统设计实例

本节主要讲解了基于PLC的变频调速系统综合设计实例，包括系统概述与控制要求、系统分析与总体方案设计、硬件电路设计、系统软件设计与系统联机调试等内容。