機電設備控製技術 江靜 9787118080100 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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江靜 著

圖書標籤:

• 機電設備
• 控製技術
• 電氣工程
• 自動化
• 工業控製
• 電機
• 傳感器
• PLC
• 電工基礎
• 智能控製

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118080100

商品編碼：29376949633

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名：機電設備控製技術

定價：39.00元

作者：江靜

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787118080100

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.622kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：機電設備控製技術》共分6章。內容包括液壓與氣壓傳動係統、常用低壓電器、基本電氣控製綫路、典型機電設備的電氣控製係統、機電設備的分類及應用、機電設備控製綫路的設計。
　　全書內容注重理論聯係實際，側重於實際應用，圖文並茂，采用*國傢標準。書中加強實踐技能和綜閤能力的培養，使學生盡快掌握機電設備控製技術的基本理論知識和安裝、調試與維修的基本技能；對控製綫路分析全麵，便於自學；每章都附有習題與習題解答，可供學生課後參考與練習。
　　本書可作為高等院校機電類以及相近專業的教材，適用於高等院校機械製造及其自動化專業、電氣工程及其自動化專業、數控加工專業、模具設計與製造等專業的本科生，也可作為電氣控製綫路設計、運行、維修的技術人員崗位技能培訓的培訓教材，還可作為從事機電設備製造、加工等專業工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代工業自動化係統設計與應用》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代工業自動化係統設計與應用指南，內容涵蓋瞭自動化技術的最新發展趨勢、核心理論、關鍵技術以及實際工程案例。本書力求通過係統性的闡述和詳實的案例分析，幫助讀者理解工業自動化係統的構建原理、設計流程、實施方法以及維護策略，從而提升讀者在自動化領域的設計、開發和應用能力。 第一章 工業自動化的發展曆程與未來趨勢 本章將首先迴顧工業自動化的發展脈絡，從早期簡單的機械自動化，到PLC（可編程邏輯控製器）的齣現，再到DCS（分布式控製係統）和SCADA（數據采集與監控係統）的廣泛應用，直至當前以物聯網（IoT）、人工智能（AI）、大數據和雲計算為核心的新一代工業自動化技術。我們將深入探討這些技術如何相互融閤，共同推動製造業嚮智能化、柔性化、綠色化方嚮發展。 早期自動化： 機械化與電氣化是基礎，旨在替代重復性、危險性的人工勞動。 PLC時代： 邏輯控製的革命，使得離散製造的自動化程度大幅提升，靈活性和可編程性成為亮點。 DCS與SCADA： 過程控製領域的巨頭，實現對復雜生産過程的集中監控與管理，提高生産效率和穩定性。 網絡化與信息化： MES（製造執行係統）、ERP（企業資源計劃）等係統的引入，打通瞭生産現場與企業管理的信息流。 新一代工業自動化： 工業物聯網（IIoT）： 傳感器、控製器、設備之間的互聯互通，實現數據的實時采集與交換，為智能化決策奠定基礎。 人工智能（AI）與機器學習： 在預測性維護、質量檢測、工藝優化、機器人自主決策等方麵的應用，賦予自動化係統“思考”和“學習”的能力。 大數據分析： 對海量生産數據進行挖掘，發現隱藏的規律，優化生産流程，提升運營效益。 雲計算與邊緣計算： 提供強大的計算能力和數據存儲支持，同時通過邊緣計算實現低延遲的實時控製。 數字孿生（Digital Twin）： 虛擬復製物理實體，實現實時監控、仿真分析、優化預測，為決策提供全方位支持。 工業機器人與協作機器人： 更加智能、靈活、安全的機器人技術，能夠與人類協同工作，適應多品種、小批量的生産需求。 網絡安全： 隨著係統互聯互通程度的提高，網絡安全成為工業自動化領域不可忽視的重要課題。 本章的討論將為讀者樹立對工業自動化宏觀圖景的認知，並為後續章節的具體技術講解打下基礎。 第二章 工業自動化係統的基本構成要素 本章將詳細介紹構成一個完整工業自動化係統的關鍵組成部分，並闡述它們之間的相互關係與協作原理。 傳感器與儀錶： 自動化係統的“眼睛”和“觸角”，負責將物理世界的各種參數（如溫度、壓力、流量、位置、速度、光照、氣體濃度等）轉化為電信號。我們將介紹不同類型傳感器的原理、選型依據、安裝要點及常見問題。 執行器： 自動化係統的“手”和“腳”，接收來自控製器的指令，並將電信號轉化為實際的機械動作或物理變化，如電機、閥門、執行機構、加熱器、製冷器等。我們將探討執行器的分類、工作原理、選型標準以及驅動方式。 控製器： 自動化係統的“大腦”，負責接收傳感器信號，根據預設的控製算法進行邏輯判斷和運算，並發齣指令給執行器。 可編程邏輯控製器（PLC）： 適用於離散控製、順序控製和簡單模擬量控製，其編程語言（如梯形圖、指令錶、結構化文本等）的特點與應用場景。 分布式控製係統（DCS）： 適用於復雜連續過程控製，強調係統的集成化、分散化和網絡化，以及其在大型化工廠中的優勢。 單闆機（SBC）與嵌入式係統： 在特定應用場景下，具備高度集成和低成本優勢。 工業PC（IPC）： 兼具PC的開放性和工業級的可靠性，常用於復雜的 HMI（人機界麵）或高級控製應用。 人機界麵（HMI）： 自動化係統的“溝通窗口”，允許操作人員與自動化係統進行交互，如顯示係統運行狀態、設置參數、接收報警信息、進行操作等。我們將介紹觸摸屏、工控機、SCADA界麵的設計原則與功能。 通信網絡： 連接係統中各個組件的“神經係統”，實現數據的高效、可靠傳輸。 工業以太網： 如Ethernet/IP, PROFINET, EtherCAT等，具有高帶寬、低延遲的特點。 現場總綫： 如PROFIBUS, Modbus, CANopen等，在特定領域有廣泛應用。 無綫通信技術： 如Wi-Fi, LoRa, NB-IoT等，在移動應用或難以布綫的場景下提供解決方案。 上位機軟件： 用於對自動化係統進行監控、管理、數據分析和報錶生成的軟件係統，包括SCADA軟件、MES軟件、MES軟件等。 第三章 工業自動化係統的設計原則與流程 本章將係統性地闡述工業自動化係統的設計思路、方法論和具體流程，幫助讀者掌握從需求分析到係統交付的全過程。 需求分析與方案設計： 明確控製目標： 準確理解客戶的工藝需求、生産目標和性能指標。 係統架構設計： 根據需求選擇閤適的控製係統類型（PLC、DCS等）、網絡拓撲和通信協議。 設備選型： 根據工藝要求、精度、可靠性、環境適應性等因素，選擇閤適的傳感器、執行器和控製器。 功能分配： 閤理分配不同模塊的功能，考慮係統的模塊化和可擴展性。 冗餘與容錯設計： 針對關鍵係統，設計冗餘備份，確保係統的持續運行能力。 安全設計： 考慮過程安全、人員安全和信息安全。 控製策略與算法設計： 順序控製： 基於時間或事件的邏輯流程設計。 比例-積分-微分（PID）控製： 經典且廣泛應用的閉環控製算法，深入剖析P、I、D參數的含義、整定方法及其在不同場景下的應用。 模糊控製與神經網絡控製： 在處理非綫性、不確定性係統時的優勢。 模型預測控製（MPC）： 在復雜多變量係統中的應用，考慮未來一段時間內的係統行為。 編程與組態： PLC編程： 熟悉IEC 61131-3標準，掌握梯形圖、指令錶、功能塊圖、結構化文本等編程語言，實現邏輯控製和運動控製。 DCS組態： 理解DCS係統的組態軟件，進行點位配置、迴路設計、報警管理和趨勢顯示。 HMI/SCADA組態： 設計用戶友好的操作界麵，實現數據可視化、操作控製和報警處理。 係統集成與調試： 硬件連接與布綫： 規範的接綫要求，確保信號的穩定傳輸。 軟件集成： 將PLC程序、DCS配置、HMI界麵等集成到統一的係統中。 離綫調試： 在模擬環境中對程序和組態進行測試。 在綫調試： 在實際生産環境中對係統進行逐步測試、參數調整和故障排除。 文檔編製： 詳細的項目文檔，包括設計說明書、原理圖、接綫圖、程序清單、操作手冊、維護手冊等，為係統的長期運行和維護提供保障。 第四章 工業自動化係統的常見應用領域與案例分析 本章將通過具體行業應用和典型案例，展示工業自動化技術在不同場景下的實際價值。 製造業： 汽車製造： 機器人焊接、裝配自動化，生産綫優化。 電子産品製造： 高精度貼片、檢測自動化，柔性生産。 食品與飲料： 生産過程的自動化控製，包裝自動化，質量追溯。 製藥： 潔淨生産環境下的精密控製，批次管理。 能源與電力： 發電廠： 火力、水力、核能發電廠的鍋爐控製、汽輪機控製、電氣控製。 電網調度： SCADA係統在輸配電監控與管理中的應用。 新能源： 風電、光伏發電站的監控與優化。 石油與化工： 煉油化工： 復雜的連續過程控製，安全聯鎖係統。 天然氣輸送： 管道監控與壓力控製。 水處理與環保： 給水排水： 水廠的進水、淨水、供水過程自動化。 汙水處理： 汙水處理廠的曝氣、沉澱、消毒過程控製。 工業廢氣/廢水處理： 環保設備的自動化監控。 樓宇自動化： 智能建築： HVAC（暖通空調）、照明、安防等係統的集成控製。 交通運輸： 軌道交通： 列車自動駕駛、信號控製係統。 智能交通： 交通信號優化、車輛監控。 本書將深入分析幾個典型的案例，例如：某大型化工廠的DCS係統升級改造，某電子廠的柔性生産綫設計，某智能水廠的SCADA係統應用等，從係統設計、設備選型、控製策略、調試過程、運行效果等多個維度進行剖析，使讀者能夠更直觀地理解自動化技術的落地應用。 第五章 工業自動化係統的維護與故障診斷 一個穩定運行的自動化係統離不開日常的維護和及時的故障處理。本章將重點介紹自動化係統的維護策略和故障診斷方法。 預防性維護： 定期檢查： 對傳感器、執行器、控製器、通信綫路等進行定期外觀檢查和性能測試。 清潔與潤滑： 保持設備清潔，定期對運動部件進行潤滑。 參數校驗： 定期對關鍵參數的測量儀錶進行校準。 軟件更新與備份： 及時更新係統軟件，並做好重要數據的備份。 故障診斷方法： 係統報警與日誌分析： 關注係統産生的各類報警信息，分析事件發生順序和關聯性。 信號追蹤與測量： 利用萬用錶、示波器等工具，檢查傳感器輸齣信號、控製器輸入/輸齣信號，以及通信信號。 替換法： 將疑似故障的組件替換為已知良好的組件進行測試。 軟件診斷工具： 利用控製器自帶的診斷功能或第三方軟件進行故障定位。 經驗積纍與案例庫： 建立故障案例庫，總結常見故障的發生原因和解決方法。 常見故障排除： 傳感器故障： 信號漂移、信號丟失、量程不符等。 執行器故障： 響應遲鈍、卡死、動作不到位等。 控製器故障： 程序死機、輸入/輸齣錯誤、通信中斷等。 通信故障： 通信鏈路中斷、數據錯誤、通信速率不匹配等。 軟件故障： 程序錯誤、組態錯誤、HMI界麵異常等。 結論 本書涵蓋瞭工業自動化係統從理論基礎到實際應用的各個環節，旨在為讀者構建一個完整、清晰的技術框架。通過深入學習本書內容，讀者將能夠更好地理解、設計、實施和維護現代工業自動化係統，應對日益復雜的工業生産挑戰，並在推動製造業嚮智能化、高效化轉型中發揮積極作用。

評分☆☆☆☆☆

從排版和呈現方式來看，這本書走的是一種傳統而可靠的路綫，沒有過多花哨的視覺元素來分散注意力，一切都服務於知識的有效傳遞。書中的插圖和電路原理圖繪製得非常規範，特彆是那些復雜的電氣原理圖和機械結構圖，綫條清晰，符號標注準確無誤，這對於理解係統的物理布局和信號流嚮至關重要。我注意到，很多經典教材在更新換代中，可能會為瞭追求“新潮”而犧牲內容的深度，但這本書似乎堅守住瞭核心技術的本真，用紮實的理論支撐起對現代控製技術的闡述。它對傳統控製理論的講解深入淺齣，為理解更先進的模糊控製、自適應控製等現代方法奠定瞭牢不可破的基礎。每當我在閱讀其他前沿資料時，總能在這本書裏找到對應的基礎理論支撐點，這說明它的知識體係是具有長久生命力的。對於希望係統掌握機電設備控製領域核心技術的學習者而言，這本書無疑是一份沉甸甸的、值得反復研讀的案頭寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格可以說是教科書式的典範，精確、嚴謹，幾乎沒有冗餘的詞藻，每一個句子都像是在精確地傳遞信息，不容許任何模糊的解讀空間。我個人在閱讀時，尤其是在處理那些涉及到狀態空間模型或PID控製器設計的部分時，深感這種精確性的重要性。作者在解釋一些關鍵的控製算法時，運用瞭大量的數學工具，但奇怪的是，這些復雜的數學推導並不會讓人感到枯燥或望而卻步。這得益於作者在講解過程中，總是能及時地將數學語言“翻譯”迴工程實踐的層麵。比如，當講到傳遞函數時，它會緊接著解釋在實際係統中，這個函數代錶著設備對輸入信號的響應特性，以及我們如何通過調整參數來改變這種響應速度和穩定性。我感覺作者的意圖非常明確：這不是一本純粹的數學書，而是一本解決實際工程問題的工具書。書中對不同控製器的性能指標對比分析得非常到位，從穩態誤差到超調量，再到響應時間，都有明確的量化標準，這為我們選擇和優化控製方案提供瞭堅實的理論依據。盡管內容偏嚮技術性，但整體的敘述脈絡清晰，結構層次分明，即便遇到理解睏難的地方，通過迴溯前文的鋪墊，也總能找到豁然開朗的感覺。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常樸實，封麵上印著清晰的字體，一看就知道是本嚴謹的教材。我拿到手的時候，首先注意到的是它的厚度和分量，這通常意味著內容會比較紮實，不是那種浮於錶麵的讀物。內頁的紙張質量不錯，印刷清晰，圖錶和公式的排版也比較規範，長時間閱讀下來眼睛不容易感到疲勞。從目錄上看，這本書涵蓋瞭從基礎的電路理論到復雜的自動控製原理，再到實際的機電設備應用和維護，知識體係的搭建邏輯性很強，像是一個逐步深入的攀登過程。我特彆欣賞它在引入新概念時，會先給齣清晰的定義和直觀的解釋，然後纔進入復雜的數學推導，這對於初學者來說非常友好。書中大量的案例分析，像是把書本上的理論知識“搬運”到瞭實際的工作場景中，讓我能更好地理解這些抽象的概念是如何在現實世界中發揮作用的。比如，在講到傳感器原理時，它不僅解釋瞭不同傳感器的物理基礎，還配有實際的工業現場圖片，這種圖文並茂的方式極大地提升瞭學習的興趣和效率。總的來說，這本書在內容的廣度和深度上都做得相當平衡，為讀者提供瞭一個全麵而係統的學習框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大感受是其深厚的工程背景和對細節的極緻關注。我曾在閱讀關於PLC編程的那一章節時，發現作者不僅僅是介紹瞭指令的用法，更是深入剖析瞭不同品牌PLC在邏輯處理速度和中斷機製上的細微差彆。這體現瞭作者豐富的現場經驗，因為在高速運動控製或實時性要求高的場閤，這些看似微小的差異往往決定瞭整個係統的成敗。書中對故障診斷和排除的論述也極為詳盡，它提供瞭一套係統的排查流程，從信號輸入到執行器輸齣，層層遞進，像是一位經驗老到的工程師在手把手地指導你。我曾根據書中的提示，成功解決瞭一個睏擾我許久的反饋迴路不穩定的問題，那感覺就像是突然間打通瞭任督二脈。而且，這本書在處理復雜係統的集成問題時，錶現齣瞭極強的綜閤性。它沒有將機、電、控割裂開來，而是強調三者之間相互耦閤、相互製約的關係，這一點在現代智能製造環境中顯得尤為重要。它教會我的不僅是技術本身，更是一種係統性的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書的編排結構非常注重知識的遞進性和實用性，它不是簡單地羅列知識點，而是在構建一個完整的“認知地圖”。從最基礎的電工電子知識開始，像搭積木一樣，一層層嚮上構建起機電一體化的復雜係統。我特彆欣賞它在每一章末尾設置的“思考題與實踐導嚮練習”。這些練習的設計非常巧妙，它們不僅僅是對章節內容的簡單迴顧，更多的是引導我們去思考如何在實際的生産綫上應用所學到的理論。例如，在討論到步進電機控製時，練習可能會要求讀者設計一個簡單的程序來控製電機達到特定的轉速和角度，這迫使我們必須將書本上的離散控製理論轉化為實際的可執行代碼邏輯。這種“學以緻用”的設計理念貫穿始終，讓人感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地學習一項技能。此外，書中對各種工業標準和通信協議的介紹也相當及時和專業，這對於我們這些即將踏入工業自動化領域的人來說，是至關重要的“軟知識”。它讓我們在掌握核心原理的同時，也能對接最新的行業規範，避免瞭理論與實踐脫節的尷尬境地。