工厂电气控制设备实验与实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:

出品人:

页数:68

译者:

出版时间:1998-08

价格:6.90

装帧:平装

isbn号码:9787113030360

丛书系列:

图书标签:

• 电气控制
• 工业自动化
• PLC
• 电机控制
• 传感器
• 实验教学
• 实训
• 电路
• 继电器
• 可编程控制器

工业自动化与现代制造技术概览 导论：迈向智能制造的时代 本教材旨在为读者提供一个全面而深入的视角，审视当前工业生产领域中最核心的技术支柱——工业自动化系统、先进制造工艺以及与之紧密相关的数字化集成技术。在全球制造业向工业4.0和智能制造转型的浪潮中，理解这些基础理论和前沿应用已成为工程师和技术人员必备的核心素养。本书内容侧重于宏观的系统架构、控制逻辑的设计哲学、以及面向生产效率和柔性制造的整体解决方案。 第一部分：工业控制系统架构与核心组件 本部分首先聚焦于构建现代工业控制系统的基础单元。我们将详细解析可编程逻辑控制器（PLC）的硬件组成、指令集结构以及不同编程语言（如梯形图、指令表、结构化文本）的应用场景与编程规范。重点讨论如何利用先进的PLC平台实现复杂顺序控制、数据采集与实时监控功能。 紧接着，我们将深入探讨分布式控制系统（DCS）的设计原理和应用优势。与集中式的PLC系统不同，DCS强调流程的模块化、冗余性和安全性。内容涵盖DCS的层次结构（现场层、控制层、操作员层）、控制回路的设计（如PID调节器的原理、参数整定方法）以及复杂的报警管理与故障诊断策略。我们还会介绍当前主流的DCS供应商的系统特点及其在大型流程工业中的部署实践。 在系统连接层面，工业网络通信协议是实现信息畅通的关键。本章将详尽剖析Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP等主流工业以太网协议的帧结构、实时性保证机制和网络拓扑设计。此外，也将介绍用于现场数据采集和设备控制的传统现场总线技术（如HART、Foundation Fieldbus）的适用范围和技术特点。 第二部分：人机界面与制造执行系统（MES） 高效的人机交互是实现生产透明化的前提。本章全面阐述人机界面（HMI）的设计原则和技术实现。内容包括图形化设计要素（颜色、布局、信息密度）、实时趋势图的绘制、报警历史记录的管理，以及如何通过HMI实现对底层控制器的配置和诊断。 更进一步，我们将探讨制造执行系统（MES）在连接车间控制层与企业资源规划（ERP）层中的桥梁作用。MES的核心功能，如生产调度管理、物料跟踪（WMS）、质量管理（QMS）、设备综合效率（OEE）分析将作为重点展开。我们将分析如何通过MES实现生产过程的实时可视化、优化资源配置，并确保数据的一致性和可追溯性，从而支撑精益生产的实施。 第三部分：传感器、执行器与现场仪表技术 精确的测量是有效控制的基石。本部分详细介绍各类工业传感器的工作原理和选型标准。内容涵盖从基础的开关量传感器（限位开关、接近开关、光电开关）到精密的过程量传感器（压力、温度、流量、液位测量）。重点分析智能传感器的特性，如总线型传感器的集成方式和自诊断功能。 执行机构的选择和驱动技术直接决定了控制动作的质量。本章将分析电机驱动技术，包括异步电机、同步电机和伺服电机的工作特性。我们将深入探讨变频器（VFD）在节能调速中的核心技术、伺服系统的闭环控制原理，以及步进电机在精密定位中的应用。此外，还将介绍不同类型的调节阀（如气动、电动调节阀）的选型依据和动态特性。 第四部分：机器人技术与柔性制造单元 现代制造业对高精度、高柔性的要求催生了工业机器人的广泛应用。本章系统介绍机器人学的基础知识，包括机器人的运动学（正运动学与逆运动学）、工作空间分析以及常见坐标系之间的转换。 内容将聚焦于机器人编程与集成。我们将介绍主流机器人品牌（如KUKA, FANUC, ABB）的编程语言特点和人机交互方式。重点讨论如何将机器人集成到自动化生产线中，包括路径规划、碰撞检测、视觉引导（Vision Guided Robotics）技术，以及实现人机协作（Cobots）的安全标准和部署模式。 第五部分：数据分析与智能维护策略 进入数字化时代，对生产数据的有效利用变得至关重要。本章探讨工业大数据分析的基础概念和方法论。内容包括数据采集的规范化、时序数据库（Time Series Database）的特点，以及如何运用统计过程控制（SPC）工具对生产过程的稳定性和质量波动进行实时监控和预警。 最后，本书将前瞻性地介绍预测性维护（PdM）技术。通过分析设备运行的振动、温度、电流等在线监测数据，结合机器学习算法，实现对设备故障的提前预警。我们将解析关键的特征工程和模型训练流程，旨在将维护策略从被动响应转变为主动预防，最大化设备运行时间。 结语：面向未来的技术集成 本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡，帮助读者构建起一个完整的、面向未来工厂的知识体系，理解如何通过集成上述各个关键技术领域，构建高效、可靠且具备高度适应性的现代工业自动化生产系统。

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这本书简直是电气工程领域的新手福音，内容编排得极其用心，从最基础的电路原理讲起，逐步过渡到复杂的工业自动化控制系统。尤其是实训环节的设计，简直是把书本知识和实际操作完美地结合了起来。我记得我刚开始接触PLC编程时，光是看理论就感觉云里雾里，但是这本书里的实验指导步骤清晰，配图详尽，几乎手把手地教你如何完成接线、编写程序，直到最终实现对设备的控制。书中的案例贴近实际工厂生产线，让我明白了为什么我们要学习这些看似枯燥的逻辑和时序控制。更值得称赞的是，它没有仅仅停留在介绍设备本身，还深入探讨了故障诊断和排除的方法，这对于将来实际工作中的应急处理能力至关重要。读完这本书，我感觉自己对“工厂电气控制”这四个字有了更立体、更深刻的认识，不再是纸上谈兵的理论知识，而是可以实际动手的操作技能。

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对于那些想从零开始搭建一个小型自动化生产线，但又缺乏系统指导的自学者来说，这本书无疑是座灯塔。它不仅仅是关于“如何操作”的指南，更是一种“如何规划”的蓝图。我记得在介绍配电柜的布局时，它详细说明了从主回路到控制回路的布线规范、电磁兼容性的考虑，甚至提到了如何确保检修人员的安全隔离措施。这些细节在很多理论教材中是缺失的，但在实际工厂验收中却是至关重要的。阅读过程中，我仿佛在一位资深电气设计师的指导下，一步步完成了从概念设计到物理实现的整个流程。这本书的价值在于，它教会你如何像一个真正的工厂电气工程师那样去思考问题、设计方案和实施控制。

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从排版和设计角度来看，这本书也下了不少功夫，阅读体验相当不错。页边距的留白恰到好处，使得大段的文字不至于显得拥挤，重要公式和关键术语的加粗处理也清晰明了。最让我感到惊喜的是，书中对一些复杂概念的解析，比如三相异步电机的启动转矩和最大转矩的物理意义，它竟然用了一个非常形象的比喻来辅助说明，瞬间就打通了我卡住很久的那个知识点。此外，附带的在线资源链接也很有价值，虽然我还没有完全去探索，但知道有配套的仿真软件和扩展阅读材料作为支撑，总让人感觉学习的后劲更足了。这本书的实用价值，绝对不只是停留在教室或实验室里，它更像是一个可以随时翻阅的工具手册。

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说实话，我之前读过不少关于电机控制的书，但大多内容都显得有些陈旧，或者过于偏重某一个特定品牌的设备。这本《工厂电气控制设备实验与实训》的亮点在于其广泛的兼容性和前瞻性。它不仅涵盖了传统的继电器控制、接触器控制这些经典部分，更加入了对现代变频器、伺服驱动以及HMI（人机界面）的基础介绍和实验。这种包容性使得读者在学习过程中不会被单一的技术路线所束缚。我特别喜欢它在讲解传感器和执行器选型时的那段分析，非常实用，它不是简单地告诉你“用哪个”，而是教你“为什么用这个”，从工作原理、精度要求、防护等级等多个维度进行考量。对于我们这些希望进入高端制造业的年轻人来说，这种系统性的思维训练，远比记住几个固定的电路图要有价值得多。

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这本书的语言风格我个人觉得非常“工程师导向”，干脆利落，直奔主题，没有太多华而不实的修辞。对于技术书籍来说，这无疑是一种优势。它像是你的一个经验丰富的老同事，手里拿着工具箱，直接告诉你哪里拧紧，哪里要检查绝缘。我尤其欣赏它在每个实验单元结束后都会设置的“反思与讨论”环节。通常其他教材都是做完实验就拉倒了，但这本会引导你去思考：如果负载的性质改变了，你的控制逻辑需要做怎样的微调？如果电源电压波动，对设备会有什么影响？这种带着批判性思维去学习知识的模式，极大地提升了我的学习深度。它不是在教你重复操作，而是在培养你解决未知问题的能力。

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