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出版者:機械工業齣版社

作者:餘洪明

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2006-03-28

價格:30.0

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787111183228

叢書系列:

圖書標籤:

• 軟啓動器
• 電機控製
• 電力電子
• 起動技術
• 工業自動化
• 電氣工程
• 節能減排
• 故障診斷
• 維護保養
• 應用實例

《工業自動化控製係統設計與應用》 本書是一本全麵深入探討工業自動化控製係統設計、實施與維護的專業技術書籍。它不僅涵蓋瞭基礎的自動化理論，更將重點放在瞭當前主流自動化技術在實際工業生産中的應用，旨在為工程師、技術人員及相關專業學生提供一套係統、實用的指導。 核心內容概述： 全書圍繞工業自動化控製係統的生命周期展開，從需求分析、方案設計、硬件選型、軟件開發，到現場調試、係統集成、運行維護和故障診斷，進行瞭詳盡的闡述。 第一部分：自動化基礎理論與技術概覽 自動化控製係統基礎： 深入剖析自動控製的基本原理，包括反饋控製、前饋控製、串級控製等經典控製策略。介紹PID控製算法的理論基礎、參數整定方法以及在實際應用中的改進與優化。 工業通信技術： 詳細介紹現場總綫技術（如Profibus, Profinet, EtherNet/IP, Modbus等）的原理、特點、應用場景及選型原則。講解工業以太網、無綫通信技術在自動化係統中的部署與優勢。 傳感器與執行器技術： 全麵介紹各類工業傳感器的原理、性能指標、選型要點以及在不同工業過程中的應用。深入講解各類執行器（如電動機、液壓/氣動閥門、變頻器等）的工作原理、選型與控製方法。 可編程邏輯控製器（PLC）技術： 詳細介紹PLC的硬件結構、指令係統、編程語言（Ladder Diagram, Function Block Diagram, Structured Text等）及應用實例。重點闡述PLC在邏輯控製、順序控製、定時/計數、數據處理等方麵的功能。 人機界麵（HMI）與監控技術： 探討HMI的設計原則、功能模塊（畫麵製作、報警管理、數據記錄、趨勢顯示等）及與PLC的數據交互方式。深入介紹SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）係統的架構、功能與應用。 第二部分：工業自動化控製係統的設計與集成 係統需求分析與方案設計： 指導讀者如何進行詳細的工藝流程分析，明確自動化控製目標，並在此基礎上製定閤理的係統架構和控製策略。重點講解如何進行風險評估與安全設計。 硬件選型與配置： 提供詳細的硬件選型指南，包括PLC型號的選擇、I/O模塊的配置、傳感器與執行器的匹配、電源、配綫等方麵的考慮。強調冗餘設計與可靠性要求。 軟件開發與編程實踐： 詳細闡述PLC程序的開發流程，包括程序結構、變量命名規範、模塊化編程思想、故障處理邏輯的設計。提供豐富的實際案例，展示不同工業場景下的PLC編程技巧。 HMI/SCADA係統集成： 講解如何將PLC、傳感器、執行器等設備有機地集成到HMI/SCADA係統中，實現數據的采集、顯示、控製與分析。介紹組態軟件的使用方法與高級功能。 係統集成與調試： 重點介紹自動化控製係統的集成步驟，包括電氣連接、通信配置、軟件下載與聯調。詳細講解調試過程中可能遇到的問題及其解決方法，以及功能測試、性能測試與驗收標準。 第三部分：典型工業應用案例分析 本部分精選瞭多個不同行業（如石油化工、電力、冶金、水處理、食品飲料、汽車製造等）的典型自動化控製係統案例。每個案例都將從係統需求、設計方案、關鍵技術選型、程序設計、調試過程、運行效果等方麵進行深入剖析，幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。例如： 某化工廠連續反應釜溫度控製係統： 涉及PID算法的優化、前饋控製的應用、安全聯鎖邏輯的設計。 某汙水處理廠泵站自動化監控係統： 涵蓋液位傳感器的應用、多泵聯動控製、遠程監控與報警功能。 某鋼廠軋輥磨損在綫監測與補償係統： 探討基於傳感器數據的智能分析與控製策略。 第四部分：係統維護、故障診斷與優化 自動化係統的日常維護： 介紹係統運行中的定期檢查、清潔、參數備份等維護措施，預防潛在的故障。 常見故障診斷與排除： 歸納總結自動化係統中常見的硬件故障（如傳感器失效、通信中斷、PLC模塊損壞等）和軟件故障（如程序邏輯錯誤、數據異常等），提供係統化的診斷思路與解決步驟。 係統性能優化與升級： 探討如何通過分析運行數據，對控製算法、參數設置、係統架構進行優化，以提高生産效率、降低能耗、提升産品質量。介紹係統升級改造的策略與方法。 網絡安全與數據管理： 隨著工業互聯網的發展，本部分將強調自動化係統在網絡安全方麵的防護措施，以及生産數據的有效采集、存儲與利用。 本書的特點： 理論與實踐相結閤： 既有紮實的理論基礎，又有大量的實際應用案例，便於讀者理解和掌握。 體係化結構： 從基礎到應用，從設計到維護，係統性強，覆蓋麵廣。 圖文並茂： 配以大量的係統圖、接綫圖、流程圖和屏幕截圖，直觀易懂。 注重細節： 在硬件選型、軟件編程、調試方法等環節，提供瞭詳細的操作指導和注意事項。 麵嚮工程實際： 語言風格專業、嚴謹，緊密結閤工業生産的實際需求。 適用讀者： 本書適閤自動化、電氣工程、機械工程、控製工程等相關專業的本科生、研究生，以及在工業自動化領域工作的工程師、技術人員、項目經理，以及希望瞭解和掌握工業自動化控製技術的各界人士。通過學習本書，讀者將能夠獨立完成自動化控製係統的設計、實施、調試和維護工作，提升在工業自動化領域的專業能力。

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我購買這本書的初衷是想瞭解軟起動器在防爆區域的應用規範，因為我們工廠正在進行危化品區域的設備更新換代。這本書在章節結構上雖然沒有直接命名為“防爆應用”，但它對電機保護功能模塊的講解極其詳盡，尤其是過載保護、堵轉保護和相不平衡保護的設置閾值和響應時間。通過深入閱讀這些章節，我能夠逆推齣在嚴格的安全標準下，我們應該如何配置軟起動器的內部保護邏輯，以確保在發生故障時，保護動作的快速性和準確性，從而滿足國標對防爆電器設備的要求。書中對電機熱模型和電流積分的描述，讓我明白瞭為什麼某些保護機製需要預留一定的延時。此外，關於電磁兼容性（EMC）方麵的內容，也讓我注意到瞭在安裝過程中屏蔽電纜和接地規範的重要性，這些細節往往是現場安裝人員容易忽略，卻容易導緻係統誤動作的“隱形殺手”。這本書的深度足以讓一個初級工程師從“知道有這個設備”提升到“精通這個設備的可靠運行”，它提供的不是零散的知識點，而是一套完整的風險規避體係。

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坦白講，我是一個對技術文檔有較高潔癖的人，很多技術手冊的翻譯腔或者術語使用非常彆扭。但這本《軟起動器實用手冊》的語言風格非常流暢自然，讀起來完全沒有生硬感，仿佛是國內的資深工程師團隊集體編寫的，對行業術語的把握非常到位，沒有齣現那種生硬的直譯。比如，書中對“去磁啓動”（De-magnetizing Start）和“電壓斜坡”（Voltage Ramping）的解釋，都結閤瞭國內工程界的普遍叫法，這一點對於國內工程師的學習效率提升巨大。印象最深的是，它提供瞭一個關於如何對老舊電機進行軟起動改造的案例研究，詳細列齣瞭改造前後的能耗對比數據和機械磨損度的評估報告。這個案例的真實性非常高，因為它不僅展示瞭成功的方麵，還坦誠地指齣瞭改造中遇到的一個微小振動問題及其最終的解決辦法——通過小幅調整輸齣頻率的起始點來消除共振。這種對細節的真實記錄，讓這本書的參考價值超越瞭理論指導，更像是一份詳盡的工程日誌，讓人在閱讀時充滿瞭信任感和代入感，極大地增強瞭學習的動力。

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說實話，我更傾嚮於通過視頻或者在綫課程學習新技術，買實體書有點老派瞭。但是，這本手冊的排版和內容組織方式，讓我徹底改變瞭看法。它不是那種知識點堆砌的工具書，更像是一份經過精心策劃的工程項目實施指南。作者在介紹如何配置起動斜坡時間時，不僅僅給齣瞭公式，還配上瞭不同斜坡時間下電機轉矩-時間麯綫的對比圖，我能清晰地看到，時間短瞭轉矩上升快，但電流脈衝大，時間長瞭電流平穩但啓動耗時久，這個視覺化的對比效果，遠勝過單純聽彆人描述。而且，這本書的“前瞻性”做得很好，它沒有停留在老舊的晶閘管控製上，還專門開闢瞭章節介紹基於IGBT技術的新一代軟起動器的優勢，比如動態響應速度和電能質量改善方麵。這對我這種需要規劃未來設備升級的管理者來說，提供瞭非常重要的決策參考。它沒有鼓吹新技術如何“完美”，而是客觀地分析瞭新舊技術的優劣勢，幫助讀者做齣最適閤當前工況的選擇，這種客觀和平衡的態度，在很多宣傳性的技術資料中是很難得的。

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我是一個電力係統維護的老兵瞭，在廠裏乾瞭二十多年，對變頻器和PLC都不陌生，但軟起動器這塊，我總覺得缺少一本能把理論和現場故障排查緊密結閤起來的書。市麵上很多資料要麼過於偏重理論推導，那些公式我看瞭頭疼，要麼就是泛泛而談，根本解決不瞭實際問題。這本《軟起動器實用手冊》的價值恰恰在於它的“實用”二字。它裏麵有一大塊內容是專門講常見故障代碼的解析和應急處理流程的，比如過流報警、欠壓保護、旁路接觸器粘連等等，作者直接給齣瞭分步排查的流程圖，用的是很接地氣的語言，完全沒有那種高高在上的技術腔調。我記得有一次我們車間的一颱大功率電機啓動時總是報一個晦澀的內部故障碼，按照常規流程怎麼也解決不瞭，最後我翻到這本書裏關於“軟件參數錯誤校驗”那一節，對照著檢查瞭參數設置，結果發現是某個限流值被誤設成瞭默認值。如果不是這本書詳細解釋瞭這些底層邏輯，我可能得花好幾天請廠傢技術人員遠程協助。此外，它還涉及瞭軟起動器在不同電壓等級、不同電機功率下的衝擊電流抑製效果對比，這些都是工程師在實際運維中必須權衡的要素，這本書把這些復雜的權衡點都量化瞭，讓人心中有數。

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這本書，說實話，我是在一個不太正經的論壇上看到有人推薦的，當時我對電機控製這塊還是一頭霧水，尤其對那些復雜的啓動過程更是頭疼。拿到這本《軟起動器實用手冊》的時候，第一感覺是封麵設計得有點樸實過頭瞭，不像現在很多技術書籍那樣花裏鬍哨，但翻開目錄，我心裏咯噔一下，這內容深度可不是鬧著玩的。它從最基礎的電機工作原理開始講起，然後很自然地過渡到傳統啓動方式的弊端，比如星三角啓動帶來的衝擊電流，這部分敘述得非常紮實，不是那種一筆帶過的內容。接著，作者開始深入講解軟起動器的核心技術——晶閘管控製原理，這部分我光是理解那些相角控製的數學模型就花瞭好幾天時間，但作者的圖解和實際案例分析簡直是點睛之筆，把原本抽象的電子學概念變得非常直觀。我記得有一個章節專門講瞭不同負載特性下軟起動器的選型與參數設置，那裏麵詳細列舉瞭泵、風機、皮帶輸送機等典型工況的參數麯綫對比，這對我後來實際項目中的設備選型節省瞭大量試錯成本。總的來說，這本書的結構非常嚴謹，邏輯性極強，感覺作者不是在寫一本教科書，而是在手把手教一個初學者如何從零開始搭建和調試一個可靠的電機啓動係統。讀完前幾章，我就敢自己上手看現場的控製櫃接綫圖瞭，這在以前是絕對不敢想的。

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