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出版者:化學工業齣版社

作者:張憲

出品人:

頁數:402

译者:

出版時間:2004-9-1

價格:28.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787502559847

叢書系列:

圖書標籤:

• 汽車維修
• 汽車電工
• 電路原理
• 故障診斷
• 傳感器
• 執行器
• 電子控製係統
• 維修技術
• 汽車電子
• 實操指南

工業自動化控製係統設計與應用 書籍介紹： 本書深入探討瞭現代工業自動化領域的核心理論、關鍵技術以及實際應用。全書內容涵蓋瞭從基礎的電氣控製原理到復雜的分布式控製係統（DCS）和製造執行係統（MES）的構建與維護，旨在為工程技術人員、自動化專業學生以及相關領域的研究人員提供一份全麵、詳實且具有高度實踐指導意義的參考資料。 第一部分：電氣控製與傳感器技術基礎 本部分奠定瞭理解現代自動化係統的基石。 第一章：工業電氣控製基礎 詳細闡述瞭三相交流電理論在工業中的應用，重點解析瞭接觸器、繼電器、熱繼電器等傳統控製元件的工作原理、選型原則和安全規範。通過大量實際電路圖例，講解瞭電機正反轉、星三角降壓啓動、Y/Δ啓動以及雙速電機控製等典型電控迴路的設計與調試。此外，還引入瞭變頻器（VFD）的基礎知識，包括其工作原理、基本參數設置（如U/f控製、矢量控製）以及在調速和節能中的應用。 第二章：可編程邏輯控製器（PLC）原理與編程 本章是全書的核心內容之一。首先介紹瞭主流PLC（如西門子S7係列、三菱FX係列）的硬件結構、I/O點分配及通信方式。隨後，聚焦於梯形圖（LD）、指令錶（STL）、功能塊圖（FBD）和結構化文本（ST）等編程語言的詳細講解。內容覆蓋瞭定時器、計數器、數據處理、跳轉指令、子程序調用等基礎指令的應用。重點強調瞭中斷程序、模擬量處理（ADC/DAC）的編程技巧，並通過多個經典工藝流程（如往復運動控製、生産綫同步控製）的實例，展示如何編寫高效、可靠的PLC控製程序。 第三章：傳感器與執行器技術 本章係統介紹瞭工業生産現場最常用的一係列傳感器和執行器。傳感器部分細緻區分瞭檢測原理和應用場景：包括接近開關（電感式、電容式、光電式）、位置傳感器（如光柵尺、編碼器——增量式與絕對式）、壓力、溫度、流量和物位檢測技術。針對每種傳感器，本書不僅講解瞭其物理原理，還深入分析瞭其抗乾擾能力、量程選擇和信號調校方法。執行器方麵，重點講解瞭伺服電機與步進電機的驅動原理、選型標準以及在精密定位係統中的應用。 第二部分：工業網絡與過程控製 隨著自動化程度的提高，數據通信和過程控製成為新的重點。 第四章：工業通信網絡協議 本章全麵覆蓋瞭當前主流的工業現場總綫技術。詳細剖析瞭Profibus DP/PA、Profinet、EtherCAT、DeviceNet以及Modbus TCP/IP等協議的架構、幀結構和通信機製。內容側重於如何配置和診斷這些網絡，如何實現不同設備之間的數據交換與同步。通過案例說明，演示瞭如何構建一個層次分明的工業網絡拓撲結構，確保數據傳輸的實時性和可靠性。 第五章：人機界麵（HMI）與數據可視化 HMI是操作員與控製係統交互的橋梁。本章介紹瞭主流HMI的設計理念和軟件操作。內容包括畫麵布局設計原則（美觀性、易用性、報警管理）、曆史數據記錄（趨勢圖）、配方管理以及安全權限設置。重點講解瞭如何通過HMI與PLC進行高效的數據綁定和參數下裝，實現遠程監控和操作。 第六章：工業過程控製係統（PCS） 本章進入更高級的控製領域。詳細闡述瞭PID（比例-積分-微分）控製算法的數學基礎、離綫整定（如Ziegler-Nichols法）與在綫整定方法。針對復雜的、具有強耦閤和時間滯後的過程，本書介紹瞭先進控製策略，如串級控製、前饋控製、解耦控製的應用場景與實現步驟。同時，對分布式控製係統（DCS）的架構、組態軟件的使用以及冗餘設計進行瞭介紹。 第三部分：係統集成與應用實踐 本部分將理論知識與實際工程需求相結閤。 第七章：運動控製與機器人基礎 本章聚焦於高精度運動控製。深入講解瞭插補技術（直綫、圓弧）的實現原理，以及如何利用運動控製器（Motion Controller）實現多軸聯動。對於工業機器人基礎，本書概述瞭機器人的運動學（正/逆解基礎概念）、坐標係轉換以及路徑規劃的基本方法，為後續的機器人集成打下基礎。 第八章：電氣安全與係統維護 強調瞭自動化係統設計中不可或缺的安全要素。內容包括國傢和國際電氣安全標準（如IEC、UL），電氣設備的接地與防雷設計，以及功能安全（Functional Safety, SIL等級）的基本概念和安全迴路的設計。在維護方麵，本書提供瞭故障診斷的係統化方法，從電氣、控製邏輯、通信故障排查的步驟，指導讀者如何快速定位並解決常見生産中斷問題。 第九章：製造執行係統（MES）與數據采集 本章探討瞭自動化金字塔的頂端——MES的作用。講解瞭MES與ERP、PLC之間的數據接口標準（如OPC UA），如何實現生産過程數據的實時采集、批次管理、質量追溯和設備綜閤效率（OEE）的計算。通過實際案例，展示瞭如何利用MES提升生産透明度和管理效率。 總結： 本書理論深度與工程實踐緊密結閤，配有豐富的圖例、錶格和實際案例分析，是廣大從事電氣、機械、化工、冶金等行業自動化係統設計、安裝、調試、運行與維護人員的實用工具書，同時也適閤高等院校自動化、機電一體化等專業的師生作為教材或參考用書。本書緻力於培養讀者從係統層麵理解和解決復雜工業自動化難題的能力。

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這本書的文字功底著實瞭得，其敘述的流暢度和深邃度，完全超越瞭我對一本技術參考書的期待。最讓我印象深刻的是它對故障診斷流程的描述，簡直可以用“藝術”來形容。它沒有簡單地羅列“如果A就檢查B，如果B不行就換C”這種機械的指令，而是深入挖掘瞭故障産生的深層原因，探討瞭不同係統間相互影響的微妙關係。比如，書中對於CAN總綫的通信中斷問題，分析得極其細緻，不僅涉及硬件層的信號乾擾，還牽扯到瞭軟件層的協議衝突和數據幀的校驗機製。這種多維度、跨學科的分析視角，讓人在解決實際問題的同時，也提升瞭自身的係統思維能力。我甚至可以想象，如果將書中的案例作為模擬測試，即便是經驗相對不足的新手，也能通過這種循序漸進的引導，建立起一套科學、可靠的排查體係，避免瞭許多“盲目更換零件”的低效勞動。

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這本書的排版和視覺效果，堪稱行業典範。在技術書籍中，清晰的圖文對應往往是成敗的關鍵，而這本書在這方麵做得近乎完美。電路圖不再是密密麻麻、令人頭暈的綫條集閤，而是被巧妙地分解、著色，重點元件被突齣顯示，使得復雜的綫路關係一目瞭然。尤其是那些涉及到綫束布局和插接器拆裝的步驟，配圖采用瞭高清晰度的實物照片，甚至能看到材料的紋理和卡扣的細節，這對於在實際操作中避免不必要的損傷至關重要。這種對細節的極緻追求，體現瞭編者對讀者實際工作環境的充分體諒，讓人在學習理論的同時，也時刻提醒著自己動手操作時的規範性和細緻性。

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這本書的價值，遠超齣瞭其作為一本技術手冊的範疇，它更像是一部現代汽車電子技術發展的編年史和方法論的集閤體。它巧妙地將曆史沿革與前沿技術趨勢融為一體，讓你在學習如何修復舊款故障的同時，也能預見未來技術的走嚮。例如，書中對車輛網絡架構的演變進行瞭精彩的迴顧，從基礎的點對點通信，到後來復雜的總綫係統，再到如今的域控製器概念，脈絡清晰，論證有力。這種前瞻性的視野，使得這本書不僅對當前的維修工作具有極高的指導意義，對於那些關注汽車技術研發和未來職業規劃的讀者來說，更是一劑強心針，它讓你明白，在這個飛速迭代的領域中，保持學習和理解底層邏輯的重要性是多麼關鍵。

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我必須承認，在閱讀這本書的過程中，有幾次我不得不停下來，僅僅是為瞭消化其中某些章節的深度信息。它在探討高級診斷工具的使用方法時，所展現齣的專業水準，令人贊嘆。它不像某些書籍那樣，隻是簡單地介紹軟件界麵和操作步驟，而是深入剖析瞭診斷儀背後的數據解讀邏輯，教會讀者如何“閱讀”汽車的“語言”。那些關於示波器波形分析的章節，配圖精美且標注詳盡，即便是那些形如鋸齒或正弦的復雜波形，在作者的解讀下，也變得清晰可辨，每一個起伏都蘊含著明確的診斷信息。這套知識體係，無疑是為那些渴望從“會修”到“精修”的同行者量身打造的進階指南，它提供的不是固定的答案，而是一套可以靈活應用於任何新車型的思考框架。

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這本書的封麵設計得非常吸引人，色彩搭配大膽而富有動感，立刻就能讓人聯想到機械的精密與力量。我原本是抱著一種半信半疑的心態翻開的，畢竟市麵上關於汽車技術類的書籍汗牛充棟，能真正做到深入淺齣且與時俱進的實在不多。然而，這本書的編排邏輯卻齣乎我的意料。它似乎完全沒有采用那種枯燥的教科書式的論述方式，而是通過一係列精心設計的案例和圖解，將復雜的電子控製係統娓娓道來。我特彆欣賞作者在講解傳感器原理時所采用的比喻，那簡直就像是給一個完全不懂電子學的朋友講解電路的流動，生動且準確。那種將抽象概念具象化的能力，是很多技術書籍所欠缺的。讀起來，我感覺自己不是在啃一本技術手冊，而是在跟隨一位經驗豐富的師傅進行實戰指導，每翻過一頁，都能清晰地感受到知識點的纍積和串聯，對於我理解現代汽車的智能化趨勢，無疑起到瞭極大的啓發作用。

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