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陈王克 著

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564091699

商品编码：29757299672

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：变频器技术应用

定价：28.00元

作者：陈王克

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787564091699

字数：

页码：167

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《变频器技术应用》以综合职业能力培养为目标，以典型工作任务为载体进行编写。共包括6个学习任务，分别是地下车库排风机变频控制、离心机电气系统变频改造、传送带运输机电气系统的安装与调试、单台水泵变频启动工频运行控制、运料小车电气系统的安装与调试、啤酒生产系统传动控制等典型工作任务。每个任务采用6步法编写，包括明确工作任务、勘察施工现场、施工前的准备、现场施工、施工项目验收、工作总结与评价。充分体现“做中学，学中做”的职业教学特色。

目录

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学习任务一 地下车库排风机变频控制
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

学习任务二 离心机电气系统变频改造
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

学习任务三 传送带运输机电气系统的安装与调试
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

学习任务四 单台水泵变频启动工频运行控制
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

学习任务五 运料小车电气系统的安装与调试
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

学习任务六 啤酒生产系统传动控制
教学活动一 明确工作任务
教学活动二 勘察施工现场
教学活动三 施工前的准备
教学活动四 现场施工
教学活动五 施工项目验收
教学活动六 工作总结与评价

作者介绍

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文摘

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序言

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《电气控制与自动化系统》 内容简介 本书是一部系统阐述现代电气控制与自动化系统设计、应用和维护的专业著作。本书旨在为读者提供一套扎实的理论基础和丰富的实践经验，帮助读者理解并掌握复杂工业过程的自动化控制原理与技术，从而能够独立完成电气控制系统的设计、集成、调试与优化工作。全书共分为四个主要部分，内容详实，由浅入深，力求将理论知识与实际工程紧密结合。 第一部分：电气控制基础理论与元件选型 本部分是整个电气控制与自动化系统的基石，详细介绍了电气控制系统所需的基本理论知识和关键元器件的特性与应用。 电气基础知识回顾与深化： 涵盖了直流与交流电路的基本定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律；深入讲解了电磁感应、电动机的原理与运行特性（包括直流电机、交流异步电机、同步电机等），以及三相供电系统和功率因数等概念。特别强调了在工业环境下，电压、电流、频率的稳定性和对设备运行的影响。 常用电气控制元件详解： 开关电器： 详细介绍了断路器（空气断路器、塑壳断路器、小型断路器）、隔离开关、接触器、继电器（中间继电器、时间继电器、热继电器）的结构、工作原理、技术参数、选型依据及应用场景。重点阐述了接触器在线路中的作用，如控制电动机的启停、正反转、星三角启动等，以及各种保护继电器（过载、欠压、过压、零序等）的配置原则。 传感器与变送器： 系统介绍了各类工业传感器的工作原理、性能指标和在自动化系统中的作用。包括： 位移与位置传感器： 限位开关、接近开关（电感式、电容式、磁性式、光电式）、编码器（增量式、绝对式）等，用于检测物体的位置、行程和旋转角度。 速度与流量传感器： 测速电机、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计等，用于测量设备的转速和流体的流量。 压力与液位传感器： 压力变送器（压阻式、电容式、应变片式）、液位计（浮球式、电容式、雷达式、超声波式）等，用于测量介质的压力和容器内的液位。 温度传感器： 热电偶（B、S、K、J、T、E型）、热电阻（Pt100、Cu50）及其变送器，用于测量和监测工艺过程中的温度。 执行机构： 详细介绍了电磁阀、气动阀、液压阀、电动执行机构等，它们是接收控制信号并执行相应动作的关键部件。阐述了不同类型执行机构的特点、适用范围和控制方式（开关量、模拟量）。 电源与配电元件： 介绍了变压器（隔离变压器、控制变压器）、稳压电源、UPS（不间断电源）在电气控制系统中的重要性，以及熔断器、保险丝等过流保护元件。 控制线路设计基础： 讲解了电气控制图的绘制规范，包括主电路、控制电路、二次回路的设计方法。强调了电路的逻辑性、可靠性和安全性。通过大量实例，演示了电机直接启动、自锁、互锁、延时启动、顺序控制、联动控制等基本控制逻辑的实现。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）原理与应用 本部分深入探讨了PLC这一现代自动化核心技术的原理、编程和应用，是构建自动化系统的关键。 PLC硬件结构与工作原理： 详细介绍了PLC的CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块、电源模块等组成部分及其功能。阐述了PLC的工作流程，包括扫描周期、输入采样、程序执行、输出刷新。 PLC指令系统与编程语言： 重点介绍了IEC61131-3标准下的主流PLC编程语言，包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FB）、结构化文本（ST）、顺序功能图（SFC）。本书以梯形图为主，辅以结构化文本，通过大量实例讲解各类指令的用法，如逻辑运算指令（AND, OR, NOT）、定时器（TON, TOF, TP）、计数器（CTU, CTD）、比较指令、传送指令、数学运算指令、数据处理指令等。 PLC通信与网络： 讲解了PLC与其他设备（如HMI、SCADA系统、其他PLC）之间通信的原理和常用协议，包括RS-232、RS-485、Ethernet/IP、Profinet、Modbus（RTU/TCP）等。 PLC系统集成与应用实例： 基本控制逻辑实现： 通过PLC，重新设计并实现第一部分中介绍的电机启停、正反转、互锁、延时等控制。 流水线生产线控制： 针对典型的流水线场景，设计PLC控制方案，实现工件的输送、定位、检测、加工等环节的顺序控制和联动。 物料搬运与仓储自动化： 结合输送带、堆垛机、AGV等设备，设计PLC控制系统，实现物料的自动识别、搬运、存储和检索。 过程控制应用： 讲解如何利用PLC实现PID闭环控制，例如温度、压力、液位、流量的自动调节。通过模拟量输入输出模块，连接传感器和执行机构，实现精确的过程控制。 故障诊断与报警系统： 设计PLC程序，对设备运行状态进行实时监控，并在出现异常情况时触发报警，记录故障信息，辅助快速定位和排除故障。 第三部分：人机界面（HMI）与监控系统（SCADA） 本部分聚焦于可视化操作界面和上位监控系统，使操作人员能够直观地监控和管理自动化系统。 HMI（人机界面）原理与应用： HMI硬件类型： 介绍文本式HMI、触摸屏式HMI（面板式HMI）的特点、功能和选型。 HMI组态软件： 讲解主流HMI组态软件（如WinCC, RSView, GT Designer等）的基本操作，包括画面创建、控件添加（按钮、指示灯、仪表、图表、列表框）、变量绑定、事件处理、报警显示、趋势图绘制等。 HMI与PLC通信： 详细说明HMI与PLC之间数据交换的配置方法，包括通信驱动的选择、变量地址的映射、数据类型匹配等。 HMI应用实例： 设计一个完整的HMI界面，用于控制和监控一台小型生产设备，实现参数设定、操作指令输入、实时数据 HMI与PLC通信： 详细说明HMI与PLC之间数据交换的配置方法，包括通信驱动的选择、变量地址的映射、数据类型匹配等。 HMI应用实例： 设计一个完整的HMI界面，用于控制和监控一台小型生产设备，实现参数设定、操作指令输入、实时数据显示、报警处理等功能。 SCADA（数据采集与监控系统）概述： SCADA系统架构： 介绍SCADA系统的分层结构，包括现场设备层、通信网络层、服务器/工作站层、应用软件层。 SCADA功能： 阐述SCADA系统的主要功能，如实时数据采集、数据存储与历史追溯、图形化监控、报警管理、报表生成、设备远程控制、趋势分析等。 SCADA软件平台： 简要介绍市场上常见的SCADA软件平台及其特点。 SCADA系统集成： 讲解SCADA系统如何与PLC、DCS（分布式控制系统）、MES（制造执行系统）等集成，构建更高级别的自动化与信息化管理平台。 第四部分：电气控制与自动化系统的设计、调试与维护 本部分将前三部分的理论知识融会贯通，指导读者进行实际的系统设计、安装、调试和日常维护。 自动化系统方案设计流程： 需求分析与工艺流程梳理： 如何理解客户需求，分析工艺流程，确定自动化控制的对象和目标。 电气控制方案设计： 根据工艺要求，选择合适的PLC、HMI、传感器、执行机构等硬件设备，绘制控制系统架构图、电气原理图、接线图。 软件设计： 规划PLC程序结构，编写梯形图或结构化文本程序，设计HMI画面和功能。 系统集成方案： 考虑设备间的通信方式、网络拓扑结构、供电方案等。 系统安装与布线规范： 强调电气安装的规范性，包括电缆选型、桥架敷设、设备接地、防干扰措施、标识清晰等，确保系统的安全可靠运行。 系统调试方法与技巧： 硬件调试： 检查电源、接线、元器件的连通性和功能。 PLC程序调试： 利用PLC调试软件的在线监视、强制输入/输出、断点调试等功能，检查程序逻辑的正确性。 HMI/SCADA系统调试： 验证画面显示、变量通信、操作响应的准确性。 联调与试运行： 将所有子系统集成后进行整体调试，模拟实际工况，逐步优化系统参数。 系统维护与故障排除： 预防性维护： 定期检查电气设备，清洁、紧固连接，监测运行参数。 故障分析与诊断： 建立系统的故障树分析方法，通过日志、报警信息、现场观察等手段，快速定位故障原因。 常见故障排除： 针对PLC硬件故障、程序错误、传感器失效、执行机构卡死等常见问题，提供详细的排查步骤和解决方案。 系统升级与改造： 在系统运行一段时间后，如何根据生产变化或技术进步，对系统进行优化、升级或改造。 本书特色： 理论联系实际： 每一章节都配以大量的工程实例和图示，使抽象的理论知识具体化。 全面系统： 涵盖了从基础元件到复杂集成系统的全过程。 语言清晰易懂： 避免使用过于晦涩的专业术语，力求让不同背景的读者都能理解。 注重实践指导： 强调设计、调试、维护等工程实践环节，为读者提供实际操作的指导。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解电气控制与自动化系统的核心技术，掌握现代工业自动化设备的设计、应用与管理能力，为从事相关领域的工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在寻找一本能系统梳理电力电子前沿进展的深度读物，而这本书的某些章节展现出的深度和广度，确实超出了我的预期。特别是关于新型半导体器件在驱动拓扑结构中的应用那一部分，内容深入到器件的开关损耗模型、热管理策略的优化，甚至提到了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件的最新封装技术趋势。作者对这些尖端领域的把握非常精准，引用的文献和数据也都是近三五年的，显示出作者持续的跟踪研究能力。更让我惊喜的是，书中关于电磁兼容性（EMC）设计的论述，它没有停留在泛泛而谈的层面，而是结合具体的滤波器设计、PCB布局建议给出了详尽的指导，这对于解决实际生产中频发的EMC问题至关重要。阅读体验上，虽然部分章节的理论深度要求读者具备扎实的自动控制基础，但作者总能巧妙地通过附录中的详细推导或补充说明，为不同知识背景的读者搭建理解的桥梁。我感觉读完这本书，不仅仅是掌握了知识点，更是被引导去思考如何从更深层次去优化系统的性能和可靠性，这是一种质的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节布局清晰，逻辑推进非常顺畅，给人一种非常“踏实”的阅读体验。比如，在介绍完基本的脉宽调制技术后，作者立刻衔接到了死区时间控制与共模抑制的处理，这种紧密的知识串联使得概念的理解非常自然，不会产生知识上的断层。我个人认为，这本书最大的亮点之一在于其对设计裕度的讨论。作者反复强调在工程实践中，理论计算值与实际运行效果之间的差距，并给出了如何通过提高器件耐压等级、优化散热面积、冗余设计等手段来有效管理这种不确定性。书中配有一些手绘的草图和设计草案，这些非标准化的图示反而更贴近实际设计阶段的工作状态，让人感到亲切和真实。我合上书本时，心中涌起一股强烈的冲动，想要立刻着手去验证书中所述的几种新型滤波拓扑的实际性能。它激发了我的动手欲，不是通过简单的操作指导，而是通过对原理的彻底阐明，让我对现有设计方案产生了重新审视和优化的渴望。这本书无疑是近期我阅读过的，最有价值的专业参考书之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书在知识的广度上展现出令人惊叹的跨学科视野，它巧妙地将电力电子技术与现代信息技术进行了深度融合。我发现书中有一章专门探讨了基于工业物联网（IIoT）和边缘计算的驱动器状态监测与预测性维护策略。作者详细介绍了如何利用嵌入式系统采集高频电流、电压瞬变等数据，并通过轻量级的机器学习模型（如SVM或简单的神经网络）在本地进行初步诊断，只将关键的异常事件上传至云端进行深度分析。这种对未来技术趋势的预判和整合能力，是许多专注于单一硬件领域的书籍所不具备的。此外，书中对不同通信协议——如EtherCAT、Profinet IRT在高速控制环中的应用差异和时延分析，也做了详尽的比较，这对于构建现代化、高集成度的自动化产线至关重要。阅读这本书，我仿佛看到了一幅未来智能制造的蓝图，它不仅仅停留在“如何让设备动起来”，而是深入到了“如何让设备更聪明、更可靠地长期运行”的层面，极大地拓宽了我的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常老派且严谨，如同上世纪八十年代的经典教科书一般，每一个句子的表述都经过了精确的锤炼，少有花哨的形容词或口语化的表达，这使得信息传递的效率非常高，几乎没有歧义。从排版来看，它似乎更侧重于内容的学术价值而非视觉吸引力，大量的公式、表格和流程图占据了主要篇幅，字体选择也偏向于传统的宋体或仿宋，给人一种庄重典雅的感觉。我特别留意了书中对于系统调试和故障诊断部分的论述。作者没有直接给出“万能钥匙”式的解决方案，而是倡导一种基于系统原理分析的排查方法论。例如，在讨论某一类常见谐波问题时，书中会引导读者首先检查功率器件的驱动波形，然后追溯到PWM信号的生成逻辑，最后才考虑电源输入端的稳定性，这种由内而外的诊断流程极具逻辑性和说服力。对于希望培养严谨工程思维的初学者来说，这种潜移默化的影响比直接记忆故障码列表要宝贵得多。虽然阅读过程需要保持高度的专注力，但每一次翻页都能带来知识上的充实感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了一种低饱和度的深蓝色调，搭配着线条简洁的设备示意图，整体给人一种专业、沉稳的感觉。初翻开来，我发现它在内容组织上颇具匠心。作者似乎非常注重理论与实践的平衡，开篇就引入了大量的实际工程案例背景，这对于像我这样希望快速将知识应用于工作现场的读者来说，无疑是个极大的加分项。我尤其欣赏其中对于某些关键控制算法的剖析，那些复杂的数学模型被拆解得井井有条，辅以清晰的逻辑推演图表，即使是初次接触这些高级概念的人也能循序渐进地理解。书中对不同品牌和型号的设备进行了横向对比，这一点非常实用，它没有陷入单一品牌的局限，而是提供了一个更广阔的视野去审视整个行业的技术趋势和产品特点。阅读过程中，我时不时会停下来，对照书中的图解去想象实际的布线和调试过程，那种身临其境的代入感，是很多纯理论书籍难以给予的。总体来说，它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授经验，结构紧凑，信息密度极高，非常适合作为专业人员的案头参考资料。