通信與控製係統集成與維護技術/技能大賽實戰叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉英霞 編

圖書標籤:

• 通信係統
• 控製係統
• 集成技術
• 維護技術
• 技能大賽
• 實戰
• 職業教育
• 工程技術
• 自動化
• 電路分析

店鋪： 博庫網旗艦店

齣版社： 電子工業

ISBN：9787121336669

商品編碼：29782322174

開本：16

齣版時間：2018-05-01

基本信息

• 商品名稱：通信與控製係統集成與維護技術/技能大賽實戰叢書
• 作者：編者:劉英霞
• 定價：49.8
• 齣版社：電子工業
• ISBN號：9787121336669

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-05-01
• 印刷時間：2018-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：246
• 字數：410韆字

內容提要

《通信與控製係統集成與維護技術》是一門集技術性、創新性、應用性於一體的特色課程。緊緊圍繞數據通信與智能控製技術，以高速鐵路為行業背景，以通信與控製係統（高鐵）集成與維護技能大賽操作平颱為載體，旨在培養職業院校學生的設備安裝與調試、係統運行與故障檢測、綜閤應用能力及實際解決問題的能力，以不斷適應高鐵行業的人纔需求。根據勝任職業崗位和完成典型工作任務需要的素質、知識、能力要求，結閤職業資格標準，教材設計瞭軌道繼電器安裝與檢測、通信網絡配置與調試、高鐵進齣站控製設計與實現、高鐵室內溫度顯示與控製實現、區間行駛模式下的通信與控製實現、高鐵列車運行通信與控製實現6個學習項目。學習項目基於工作過程導嚮編製內容，任務設計體現做中學、學中做，調動學生學習的主動性和積極性，能夠自主完成各環節的工作和學習任務，同時注重培養學生的職業素養，促進德技並修、全麵發展。

目錄

目錄
項目1 軌道繼電器安裝與檢測1
任務1.1 認識軌道繼電器2
任務1.2 軌道繼電器安裝與檢測9
任務1.3 軌道繼電器故障定位與排除20
項目小結28
項目2 通信網配置與測試30
任務2.1 有綫網絡配置與測試30
任務2.2 RS-485串口通信網絡配置與測試40
任務2.3 Wi-Fi通信網絡配置與測試53
任務2.4 GPRS通信網絡配置與測試61
任務2.5 平颱局域網搭建與測試72
項目小結82
項目3 高鐵進齣站控製設計與實現84
任務3.1 控製信號燈設計與實現85
任務3.2 控製進齣站軌道變軌設計與實現108
任務3.3 PLC控製高鐵開關門設計與實現118
項目小結134
項目4 高鐵室內溫度顯示與控製實現136
任務4.1 人機交互界麵設計與通信實現137
任務4.2 溫度顯示與風機手動控製實現147
任務4.3 溫度自動控製設計與實現165
項目小結178
項目5 區間行駛模式下的通信與控製實現180
任務5.1 高鐵列車區段檢測與信息采集180
任務5.2 軌道電路信號機控製191
任務5.3 控製中心傳感器數據采集與顯示199
任務5.4 列車執行機構的控製207
項目小結213
項目6 高鐵列車運行通信與控製實現217
任務6.1 正常狀況下高鐵列車運行通信與控製實現217
任務6.2 故障狀況下高鐵列車運行通信與控製實現223
任務6.3 雨雪狀況下高鐵列車運行通信與控製實現229
項目小結235
附錄一：通信與控製係統（高鐵）集成與維護實訓平颱介紹237
附錄二：通信與控製係統（高鐵）集成與維護實訓室建設標準與要求244
附錄三：工作任務報告書247
附錄四：拓展訓練報告書248
參考文獻249

數字世界的脈絡守護者：通信與控製係統集成與維護技術精要 在這個信息爆炸、萬物互聯的時代，支撐起我們現代生活方方麵麵的，是那一套套錯綜復雜卻又高效運轉的通信與控製係統。從我們手中滑動著的智能手機，到工廠車間裏精準執行指令的自動化生産綫，再到城市交通的智能調度，乃至國傢關鍵基礎設施的穩定運行，都離不開通信網絡和控製技術的無縫對接與可靠保障。而將這些龐大而精密的係統從概念轉化為現實，並確保其在長久的運行中保持最佳狀態的，正是掌握瞭“通信與控製係統集成與維護技術”的專業人纔。 本書，並非一本單純的理論堆砌，更不是一本枯燥的教科書。它是一本實戰導嚮的指南，旨在為你揭示數字世界幕後默默奉獻的“脈絡守護者”所需要具備的核心知識與技能。本書將深入淺齣地剖練析通信與控製係統從設計、構建、集成到日常運行、故障排除、優化升級的全生命周期管理。它將帶你走進一個充滿挑戰與機遇的領域，讓你理解如何將看似獨立的通信技術和控製技術巧妙地融閤，構建齣穩定、高效、安全的智能化係統。 第一篇：通信係統的基石——連接的藝術 通信，是信息傳遞的動脈。在本篇中，我們將首先為你勾勒齣現代通信係統的宏觀圖景。你將瞭解到從基礎的物理層傳輸介質（如光縴、銅纜、無綫電波）到抽象的網絡協議棧（TCP/IP、OSI模型等）的演進曆程和核心原理。我們將深入探討不同通信技術的特點與應用場景，例如： 有綫通信技術： 以太網的原理與配置，光縴通信的優勢與關鍵技術（如DWDM），以及電話通信網絡的基礎架構。 無綫通信技術： 從早期的GSM、CDMA到如今的4G、5G，以及Wi-Fi、藍牙等短距離無綫技術，我們將解析其頻譜利用、編碼調製、多址接入等關鍵技術，並討論其在物聯網、移動通信等領域的廣泛應用。 網絡架構與拓撲： 理解客戶端-服務器模型、點對點網絡、星型、總綫型、環型等網絡拓撲結構的優缺點，以及它們如何影響網絡的性能和可靠性。 網絡協議與標準： 深入剖析TCP/IP協議族的工作機製，理解IP地址、子網掩碼、網關、DNS等關鍵概念，掌握HTTP、FTP、SMTP等應用層協議的功能，並瞭解不同行業通信標準（如工業以太網、Modbus等）的重要性。 網絡安全基礎： 探討常見的網絡攻擊手段（如DDoS、SQL注入、XSS等），以及防火牆、VPN、加密技術、訪問控製等基本的網絡安全防護措施。 在理解瞭通信係統的基本原理之後，我們將進一步關注其“集成”的關鍵環節。這意味著將不同的通信設備、協議和網絡連接起來，形成一個協同工作的整體。你將學習到： 網絡設備配置與管理： 如何配置路由器、交換機、防火牆等網絡設備，掌握CLI（命令行接口）和GUI（圖形用戶界麵）兩種配置方式。 IP地址規劃與管理： 理解IPv4和IPv6的地址分配方式，學習子網劃分技術，以及如何進行IP地址的有效管理和避免衝突。 VLAN（虛擬局域網）技術： 掌握VLAN的劃分原理和配置方法，理解其在網絡隔離、安全性和管理方麵的優勢。 路由協議： 瞭解靜態路由和動態路由（如RIP、OSPF、BGP）的基本原理，以及它們如何實現不同網絡之間的通信。 網絡監控與診斷： 學習使用Ping、Traceroute、Netstat等工具進行網絡連通性測試和路徑分析。掌握SNMP（簡單網絡管理協議）在網絡設備監控中的應用。 第二篇：控製係統的智慧——指令的執行者 控製係統，則是賦予設備“智慧”並使其按照預定意圖執行任務的神經中樞。本篇將聚焦於控製係統的核心概念、組成部分以及其在各個領域的廣泛應用。你將深入瞭解： 控製係統的基本構成： 理解傳感器（感知環境）、控製器（決策分析）和執行器（執行動作）這三大核心要素，以及它們之間的反饋與前饋機製。 反饋控製理論基礎： 學習PID（比例-積分-微分）控製算法的原理，理解其在穩定係統、消除誤差方麵的作用，並瞭解不同參數的調整對係統性能的影響。 數字控製與模擬控製： 比較數字控製和模擬控製的優劣，理解采樣定理、量化誤差等數字控製特有的概念。 PLC（可編程邏輯控製器）： 這是工業自動化領域的核心設備。你將學習PLC的硬件結構、指令係統（梯形圖、指令錶、語句錶、結構化文本等），以及如何編寫程序實現復雜的邏輯控製。 DCS（分布式控製係統）： 瞭解DCS的架構特點，它如何實現對大型、復雜過程的集中監控和分散控製，以及其在電力、化工等行業的應用。 SCADA（數據采集與監控係統）： 學習SCADA係統如何實現對生産過程數據的實時采集、顯示、報警和遠程控製，以及其在能源、水務等基礎設施領域的關鍵作用。 機器人與自動化設備控製： 探討工業機器人、AGV（自動導引車）等自動化設備的運動控製、路徑規劃和人機交互技術。 傳感器與執行器的選型與應用： 學習如何根據具體的控製需求，選擇閤適的傳感器（溫度、壓力、流量、位置等）和執行器（電機、閥門、繼電器等）。 在本篇的“集成”部分，我們將探討如何將復雜的控製邏輯有效地部署到硬件平颱，並與通信係統實現數據交互： PLC與上位機通信： 學習如何通過各種通信接口（如RS-232、RS-485、以太網）將PLC與HMI（人機界麵）、SCADA係統連接，實現數據交換和遠程監控。 工業現場總綫技術： 深入瞭解Profibus、Profinet、EtherNet/IP等工業現場總綫協議，它們如何實現現場設備之間的實時、可靠通信。 數據采集與處理： 學習如何從傳感器讀取數據，並進行濾波、校準、量化等預處理，為控製算法提供準確的輸入。 執行器控製指令生成： 理解控製算法輸齣的控製信號如何轉化為驅動執行器的具體指令。 第三篇：集成之巔——係統協同的力量 通信與控製係統的集成，是將前兩篇所學的知識融會貫通，實現二者無縫協作的關鍵。一個成功的集成項目，能夠顯著提升係統的整體性能、可靠性和智能化水平。本篇將聚焦於集成過程中的挑戰與解決方案： 係統需求分析與設計： 強調在項目初期，如何準確理解客戶需求，進行係統架構設計，明確通信協議、數據接口、控製邏輯等關鍵參數。 硬件選型與匹配： 如何根據係統功能需求、性能指標、成本預算等因素，選擇閤適的通信設備、控製器、傳感器和執行器，並確保它們之間的兼容性。 軟件開發與集成： 學習不同應用軟件（如組態軟件、PLC編程軟件、數據庫軟件）之間的接口開發和數據交互，以及如何構建統一的用戶界麵。 網絡協議的互聯互通： 解決不同通信協議之間的轉換問題，例如如何讓Modbus設備與TCP/IP網絡通信。 工業物聯網（IIoT）架構： 瞭解IIoT的概念，它如何將工業設備連接到互聯網，實現遠程監控、預測性維護和智能決策。 雲平颱與邊緣計算： 探討如何利用雲平颱進行數據存儲、分析和應用部署，以及邊緣計算如何在本地實現實時處理和快速響應。 係統集成中的標準化： 強調遵循行業標準和規範的重要性，以確保係統的可擴展性、互操作性和長期維護性。 集成項目的風險管理： 識彆在集成過程中可能遇到的風險（如兼容性問題、性能瓶頸、安全漏洞），並製定相應的規避和應對策略。 第四篇：維護與優化——係統的生命周期保障 任何係統都需要持續的維護和優化纔能保持最佳運行狀態。本篇將為你提供一套完整的係統維護與故障排除的實用方法論： 預防性維護： 學習如何製定維護計劃，進行設備定期檢查、清潔、潤滑和參數校準，以預防潛在故障的發生。 故障診斷與排除： 掌握係統性故障分析方法，從現象入手，逐步縮小故障範圍，定位故障點。學習使用專業的診斷工具和軟件。 常見故障分析： 深入分析通信故障（如信號丟失、數據錯誤、通信中斷）和控製故障（如執行器失靈、控製精度下降、邏輯錯誤）的典型原因和解決方法。 備件管理與更換： 瞭解備件的種類、庫存管理和緊急更換流程，以最大程度地縮短係統停機時間。 係統性能監控與調優： 學習如何通過各種指標（如網絡延遲、響應時間、資源利用率）監控係統性能，並根據監控結果進行參數調整和優化，以提高係統效率和穩定性。 係統升級與改造： 掌握在不影響當前係統運行的前提下，進行硬件或軟件升級的策略和方法。 文檔記錄與知識傳承： 強調維護過程中詳細記錄故障信息、處理過程和解決方案的重要性，建立知識庫，方便日後查詢和學習。 安全維護： 關注係統的安全漏洞，及時更新補丁，並定期進行安全審計，確保係統免受網絡攻擊。 遠程維護與支持： 學習如何利用遠程工具實現對設備的診斷、配置和故障排除，提高維護效率，降低差旅成本。 本書的特色與價值： 本書的編寫，力求將深厚的理論知識與豐富的實際案例相結閤。我們不迴避技術細節，但更注重原理的闡釋和實際操作的指導。書中將穿插大量的實際操作指南、故障排除場景分析、項目實施經驗分享，幫助讀者快速掌握解決實際問題的能力。 如果你是一名在校學生，渴望瞭解通信與控製係統集成與維護的廣闊天地，本書將為你鋪就堅實的學習之路。 如果你是一名初入職場的工程師，希望快速提升自己在該領域的專業技能，本書將是你不可多得的實踐助手。 如果你是一名經驗豐富的技術人員，想要拓寬視野，掌握更先進的集成與維護技術，本書也將為你提供寶貴的參考。 掌握通信與控製係統集成與維護技術，意味著你將成為數字時代不可或缺的關鍵力量，你將是連接世界、驅動未來的重要推手。讓我們一起翻開這本書，踏上這場精彩的探索之旅，成為一名卓越的數字世界脈絡守護者！

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠超齣瞭它的定價。我注意到書中的許多案例都取材於國內頂級的工業控製和通信競賽。這些競賽本身就是對當前最前沿技術和最嚴峻工程挑戰的集中體現。因此，書中涉及的技術點，比如時間敏感網絡（TSN）在實時控製中的應用、基於虛擬儀錶的遠程監控架構搭建，都具有很強的超前性和實用性。對於我們這些肩負著技術升級和係統迭代任務的團隊來說，它就像是一份技術路綫圖。我們部門最近正在進行老舊DCS係統的現代化改造，書中關於異構係統數據透明化傳輸的章節，提供瞭一個非常實用的中間件選型和接口設計參考。我們采納瞭其中關於數據冗餘和容錯機製的建議，成功地在新舊係統切換過程中，實現瞭零停機時間的目標。這直接為公司節省瞭可觀的生産損失，這本“叢書”帶來的經濟效益是立竿見影的。

評分☆☆☆☆☆

從一個初入行技術人員的角度來看，這本書的語言風格非常平易近人，但絕不流於膚淺。很多技術細節的處理得極為到位，特彆是關於不同通信協議間數據幀格式差異的對比分析部分，做得非常細緻。我過去總是混淆Modbus TCP和UDP在數據校驗上的區彆，以及它們在實際網絡負載下的性能差異。這本書通過大量的圖示和對比錶格，將這些容易混淆的概念掰開瞭揉碎瞭講清楚。更棒的是，它似乎預見到瞭學習者在實際操作中會遇到的所有“坑”。比如在進行PLC程序在綫調試時，如何安全地修改關鍵參數而不影響正在運行的生産綫，書裏專門提供瞭一套詳細的“安全變更清單”和操作規範。這對於培養嚴謹的工作習慣至關重要，它不僅僅是教你“做什麼”，更是教你“如何以正確的方式去做”。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對技術書籍通常抱有一種審慎的態度，因為很多所謂的“實戰”叢書，內容往往是拼湊的、缺乏係統性的。但這次閱讀《通信與控製係統集成與維護技術/技能大賽實戰叢書》的體驗完全顛覆瞭我的認知。這本書的編排邏輯非常清晰，從基礎概念的梳理到復雜的係統級聯，每一步都設計得如同在參加一場精心策劃的技能大賽。我特彆欣賞其中關於“快速診斷與恢復”的模塊。在真實的維護場景中，時間就是一切，你沒有太多時間去查閱厚厚的標準文檔。這本書提供瞭一套高效的“If-Then”決策樹，比如當控製迴路齣現周期性抖動時，按照書中的步驟，可以迅速鎖定是傳感器漂移、I/O卡響應延遲，還是PLC程序邏輯衝突。這種結構化的思維訓練，對於提升我們現場工程師的應急響應能力有著質的飛躍。它教會的不是具體的某一個參數設置，而是如何去“思考”故障本身，這纔是真正的核心競爭力所在。

評分☆☆☆☆☆

這本《通信與控製係統集成與維護技術/技能大賽實戰叢書》簡直是為我們這些在實際工程中摸爬滾打的工程師量身定做的指南。我最近參與瞭一個大型工業自動化項目的調試工作，涉及到復雜的網絡架構和實時控製算法的協同。在項目初期，我們遇到的最大的障礙就是如何將不同廠商的設備進行無縫集成，並且保證係統在高速數據交換下的穩定性。市麵上很多教材都停留在理論層麵，而這本書的優勢在於它非常貼近實戰。它沒有過多地糾纏於晦澀的數學公式，而是直接切入到實際的故障排查流程和係統優化策略。尤其是關於Profibus和EtherCAT協議在復雜環境下的兼容性處理章節，作者詳盡地分析瞭常見的衝突點以及對應的硬件和軟件層麵的解決方案，這對於我們解決那些“玄學”問題提供瞭極大的幫助。每次遇到棘手的集成難題，翻開這本書，總能找到一些啓發性的思路，讓我能夠跳齣固有的思維定式，從更宏觀的角度去看待問題。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的老前輩在身邊指導，那種親切感和實操性是我在其他同類書籍中從未體會到的。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調這本書在“係統集成”維度上的深度。現在的控製係統早已不是孤立的PLC或RTU，它是一個高度互聯的復雜生態。這本書最讓我印象深刻的是對“集成思維”的培養。它不是簡單地介紹各個子係統的技術規格，而是著重講解瞭如何將這些子係統——從傳感器層到SCADA層——編織成一個高效、可維護的網絡。尤其是關於網絡拓撲設計在抗電磁乾擾方麵的考慮，書中的分析非常到位，結閤瞭實際工程中的電磁兼容性（EMC）標準。它提供瞭一套從物理層布綫規範到邏輯層安全隔離的完整策略。對於那些負責設計全新自動化産綫的人員來說，這本書提供的架構設計思路，能有效避免未來維護時遇到的係統耦閤性高、難以升級的弊病。它引導我們構建的是一個具有生命力和可擴展性的智能係統，而非一個僵硬的、一次性的解決方案。