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《汽车电气设备构造与维修》是高职学校汽车类专业教材之一，主要内容包括：电源系，起动系，点火系，照明、信号、仪表、报警系，辅助电器设备，全车电路及试验七章。
好的，这是一份图书简介，主题为《工业自动化系统设计与实践》，力求详细、专业，且不提及任何与《汽车电气设备构造与维修》相关的内容。 --- 工业自动化系统设计与实践 探寻现代制造业的脉搏：从理论基石到智能实施 本书导读： 在全球制造业迈向“工业4.0”和“智能制造”的浪潮中，工业自动化已不再是简单的机械替代，而是涵盖了复杂系统集成、数据分析、网络安全和人机交互的综合性工程领域。本书《工业自动化系统设计与实践》正是为了应对这一时代需求而精心编撰的权威参考书。它不仅是自动化工程师、系统集成商案头的实用工具书，更是机械、电子、控制工程专业学生深入理解现代生产线核心技术的理论教材。 本书超越了单一设备（如PLC或变频器）的操作手册范畴，着眼于整个自动化系统的生命周期管理：从需求分析、系统架构设计，到硬件选型、软件编程、现场调试，直至后期的系统优化和维护升级。我们力求构建一座坚实的知识桥梁，连接起自动化理论的严谨性与工业现场的复杂性。 --- 第一部分：自动化系统基础理论与架构（The Theoretical Foundation） 本部分奠定了理解现代自动化系统的理论基石，聚焦于系统化思维和标准化的设计流程。 第一章：工业自动化的演进与当前趋势 本章首先回顾了控制技术的发展历程，从继电器控制到分布式控制系统（DCS）的演变。重点分析了工业物联网（IIoT）、云计算与边缘计算在实时控制中的应用潜力，探讨了柔性制造系统（FMS）对自动化架构提出的新要求。深入剖析了当前制造业对高可靠性、高实时性、高集成度系统的迫切需求。 第二章：系统架构设计与分层模型 详细阐述了 ISA-95 标准在自动化信息模型中的应用，清晰界定了企业控制系统（ERP/MES）与过程控制层（SCADA/PLC）之间的接口定义。重点讲解了分层架构（L0-L4）中各层的功能、数据流向和通信协议的适配性。设计了多种典型的系统拓扑结构，如集中式、分布式和混合式架构的优缺点比较。 第三章：传感器与执行器的精确选型与连接技术 涵盖了工业现场的“感、传、动”核心环节。传感器部分详尽分析了各类智能传感器的技术指标，包括光电、压力、温度、流量、视觉传感器等，重点讨论了抗干扰设计和信号调理技术。执行器部分则聚焦于伺服驱动系统、高精度步进电机、以及工业气动和液压执行机构的选型原则，强调了反馈回路的建立与校准。 --- 第二部分：核心控制技术与编程实践（Core Control Technologies） 本部分深入到自动化系统的“大脑”——可编程逻辑控制器（PLC）和工业PC（IPC）的实际应用层面。 第四章：可编程逻辑控制器（PLC）原理与选型 系统介绍主流工业 PLC 平台（如西门子 S7 系列、罗克韦尔 Allen-Bradley 等）的硬件结构、CPU 性能指标和冗余配置方案。编程方面，不仅涵盖了 IEC 61131-3 标准定义的五种编程语言（LD, FBD, ST, IL, SFC）的精要应用，更侧重于结构化编程和模块化设计在大型项目中的实施方法，以提高代码的可读性和可维护性。 第五章：运动控制与高级功能模块 本章聚焦于自动化生产线的速度与精度控制。深入讲解了基于 PLC/IPC 的多轴运动控制（如插补、跟随控制）的原理。详细介绍了伺服系统的调试流程，包括增益参数的整定、负载辨识与补偿技术。此外，还讨论了同步控制、电子凸轮和机器人集成控制的初步概念。 第六章：人机界面（HMI）与数据可视化设计 优秀的 HMI 是实现人机高效协作的关键。本章探讨了 HMI 屏幕的设计原则（如信息密度、报警策略、操作直观性）。讲解了 SCADA 系统的构建，包括历史数据趋势分析、配方管理和操作员权限分级。强调了用户体验（UX）在工业控制界面设计中的重要性。 --- 第三部分：网络通信与数据集成（Networking and Data Integration） 现代自动化系统的生命力在于其通信能力。本部分全面覆盖了现场总线到企业网络的集成技术。 第七章：工业通信网络基础与现场总线技术 系统对比了 Profibus/Profinet、EtherNet/IP、DeviceNet、CANopen 等主流现场总线协议的特性、速率和拓扑结构要求。重点讲解了实时以太网（如 EtherCAT, Powerlink）在对时间敏感应用中的优势和配置要点。 第八章：工业控制网络安全与系统集成 随着网络化深入，安全成为重中之重。本章分析了 OT（Operational Technology）环境面临的威胁，介绍了纵深防御策略在自动化系统中的应用，包括网络分段、访问控制和固件安全更新流程。同时，详细阐述了 OPC UA 协议在跨平台、安全数据交换中的核心作用。 第九章：制造执行系统（MES）接口与数据采集 讨论如何构建高效、可靠的数据采集（Data Acquisition, DAQ）系统，实现从 PLC 到 MES/ERP 的数据无缝传输。讲解了数据清洗、时间戳同步和批量数据上传的优化方法，确保生产数据的准确性和可追溯性。 --- 第四部：系统实施、调试与维护（Implementation and Lifecycle Management） 本部分关注从蓝图到实际运行的转化过程，以及系统长期稳定运行的保障措施。 第十章：自动化项目实施与调试流程 详细规划了一个标准的自动化项目实施阶段：从设计输入文件审核、硬件安装、“空载”测试到“带载”联调。重点介绍了故障排除（Troubleshooting）的系统性方法，包括逻辑排查、硬件诊断和通信链路分析的流程图。 第十一章：系统可靠性、冗余与故障安全设计 探讨了提高系统可用性的关键技术，如冗余电源、冗余控制器和热备用配置。深入讲解了功能安全（Functional Safety）的概念，包括 SIL（Safety Integrity Level）的确定、安全回路的设计、以及相关标准（如 IEC 61508/61511）的应用。 第十二章：自动化系统的生命周期管理与预测性维护 系统介绍自动化设备和软件的维护策略。涵盖了程序备份与版本控制的最佳实践、预防性维护计划的制定，以及如何利用物联网数据和机器学习模型，实现对设备健康状态的预测性维护（PdM），从而最大化设备综合效率（OEE）。 --- 结语 《工业自动化系统设计与实践》旨在为读者提供一套全面、前瞻且高度实用的知识体系。本书注重理论指导与工程实践的紧密结合，通过大量的案例分析和工程实例，确保读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”，最终能够独立设计、实施并维护复杂、高效的现代工业自动化系统。掌握本书内容，即是掌握了驱动未来智能工厂的核心能力。
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