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页数:311

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出版时间:2012-11

价格:46.00元

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isbn号码:9787115294234

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《现代工业自动化控制系统设计与实践》 图书简介 在当今高度工业化和智能化的时代，自动化控制系统已成为现代工业生产不可或缺的核心技术。从精密的制造业到能源的输配，从复杂的化工流程到智慧的城市交通，无处不闪耀着自动化控制的身影。本书旨在为广大从事工业自动化设计、开发、维护及相关领域的技术人员、工程师，以及希望深入了解自动化控制系统原理与实践的在校学生提供一本系统、全面且极具参考价值的指导读物。 本书并非专注于某一种特定的软件工具，而是致力于为读者构建起坚实的自动化控制系统设计理念和实践框架。我们将深入剖析现代工业自动化控制系统的基本构成、核心原理、关键技术以及发展趋势，帮助读者理解不同类型控制系统的适用场景与优劣。 核心内容概览： 第一部分：工业自动化控制系统基础理论与架构 自动化控制系统概述： 深入探讨自动化的定义、发展历程，以及其在现代工业中的重要性。介绍闭环控制、开环控制等基本概念，并阐述其在实际应用中的区别与选择。 系统架构与分层模型： 详细解析典型的工业自动化控制系统架构，包括现场执行层、控制层、监控与管理层以及企业信息层。阐述各层的功能、接口以及信息流动的逻辑，帮助读者建立宏观的系统认识。 传感器与执行器技术： 重点介绍各类工业现场常用的传感器（如温度、压力、流量、液位、位置等）的工作原理、选型要点及安装注意事项。同时，深入讲解执行器（如电动机、阀门、液压缸、气动元件等）的特性、控制方式及其在实际系统中的应用。 工业通信协议与网络： 详细介绍多种主流的工业通信协议，包括但不限于Modbus、Profibus/Profinet、EtherNet/IP、CANopen等。阐述其通信机制、网络拓扑以及在不同自动化场景下的应用优势。讲解工业以太网、现场总线等技术的发展与演进。 PLC、DCS、SCADA系统原理： 对可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）和监控与数据采集系统（SCADA）进行深入的原理性阐述。讲解其基本结构、指令系统、编程方法、通信接口以及在不同规模与复杂度的自动化项目中的应用策略。 第二部分：工业自动化控制系统设计与实现 控制策略与算法： 介绍PID控制、模糊控制、自适应控制、模型预测控制等经典与先进的控制策略。重点讲解PID控制器的整定方法（如Ziegler-Nichols法、临界比例法、衰减震荡法等）及其参数优化的策略。 系统集成与硬件选型： 指导读者如何根据工艺要求、环境条件、预算等因素，进行主控单元（PLC、DCS）、I/O模块、通信模块、人机界面（HMI）等关键硬件的合理选型。强调硬件兼容性、可靠性与扩展性的重要性。 控制逻辑设计与编程实践： 以实际工业场景为案例，讲解如何将工艺流程转化为可执行的控制逻辑。示范不同编程语言（如梯形图、指令表、结构化文本、功能块图）在PLC和DCS中的应用。强调程序的可读性、模块化和可维护性。 人机界面（HMI）设计与组态： 深入探讨HMI在人机交互中的关键作用。指导读者如何进行有效的HMI画面设计，包括信息显示、报警处理、操作控制、趋势图绘制以及历史数据查询等功能。介绍常用的HMI组态软件的开发流程。 安全与可靠性设计： 强调工业自动化系统在安全与可靠性方面的要求。讲解安全继电器、安全PLC、冗余设计、故障诊断与自恢复等技术，以及相关的安全标准与规范。 第三部分：工业自动化控制系统的高级应用与发展趋势 工业物联网（IIoT）与智能制造： 探讨IIoT技术如何赋能传统工业自动化，实现设备互联、数据驱动的智能化决策。介绍边缘计算、云计算在工业领域的应用。 大数据分析与人工智能在自动化中的应用： 讲解如何利用大数据技术对生产过程数据进行深度挖掘，实现预测性维护、工艺优化、能效管理等。介绍机器学习、深度学习等AI技术在故障诊断、智能控制等方面的潜力。 工业网络安全： 随着系统互联互通的深入，工业网络安全问题日益凸显。本书将探讨潜在的安全威胁，以及相应的防护策略和技术手段。 系统调试、维护与优化： 提供系统调试过程中常见问题的排查方法和技巧。讲解日常维护工作的重要性，以及如何通过性能监控和数据分析对系统进行持续优化，提高生产效率和设备寿命。 本书注重理论与实践的结合，不仅阐述了自动化控制系统的原理，更通过大量的实例分析，帮助读者掌握实际应用中的关键技术和解决问题的思路。通过阅读本书，读者将能够更深刻地理解现代工业自动化的核心，并具备设计、实施和优化自动化控制系统的能力，从而在快速发展的工业领域中脱颖而出。

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这本书的价值远超其定价，它不仅仅是一本软件操作手册，更像是一部浓缩的电气设计方法论教材。作者在讲解绘图技巧的同时，无形中灌输了正确的电气设计思维。例如，在讲解保护设备选型时，书中引用了最新的国家标准条文作为设计依据，而不是简单地停留在软件层面的“拖放”操作。这让我意识到，工具只是手段，规范和原理才是核心。我尤其欣赏其中关于项目文件管理的章节，它提供了一套完整的、可复制的文件夹命名和文件归档系统，这对于多人协作的大型项目来说简直是救命稻草。我尝试着在我的上一个项目中应用了书中的方法，结果发现团队成员之间信息同步的速度明显加快了。这本书的深度和广度兼顾得非常好，既能让新手快速上手，也能让有经验的人从中汲取新的、更优化的工作流程。

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这是一本真正用心打磨出来的实战工具书，它最大的成功之处在于，它成功地桥接了“理论知识”与“软件操作”之间的鸿沟。过去我学完理论课后，面对软件界面总是无从下手，不知道该如何将学到的继电器逻辑、保护配合关系用软件语言表达出来。这本书通过大量详尽的、从零开始的项目实操案例，完美地演示了这一转化过程。书中的每一个案例都像一个微缩的项目，从需求分析到最终出图，环环相扣，让我清晰地看到了设计思想是如何一步步转化为数字模型的。我特别喜欢其中穿插的“效率提升小贴士”，这些小技巧往往是一些资深工程师才了解的快捷键组合或隐藏功能，对于提升日常工作效率有立竿见影的效果。这本书的质量稳定可靠，内容紧跟行业前沿，是技术人员案头必备的参考资料。

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这本书的封面设计简洁明了，蓝白色的主色调给人一种专业、严谨的感觉。装帧质量相当不错，纸张厚实，印刷清晰，阅读体验很舒服，长时间翻阅眼睛也不会感到疲劳。我原本以为这会是一本理论性很强的教材，但翻开目录后才发现，它更侧重于实战应用。章节安排逻辑性很强，从基础的符号库建立讲起，逐步深入到复杂的系统图绘制和元件库管理，每一步骤都有详尽的图文说明，即便是初学者也能很快跟上节奏。作者似乎非常了解读者在实际工作中可能遇到的痛点，对一些常见的操作误区都有专门的提醒和纠正，这比单纯罗列功能要实用得多。我特别喜欢它提供的那些真实的项目案例，那些复杂的配电系统图、控制线路图，通过书中的步骤解析，变得条理清晰，不再是令人望而生畏的“一团乱麻”。这本书更像是一位经验丰富的工程师手把手的教学，让人在实践中快速掌握软件的核心精髓。

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这本书的排版简直是一场视觉享受，这在技术手册中是极其难得的。大量的彩图和高分辨率的截图穿插在文字说明中，每一个关键步骤的点击位置都用醒目的色块或箭头标出，根本不需要来回对照屏幕和书本，学习效率倍增。我之前用其他软件时，常常因为看不清细微的图标而感到挫败，但这本教程的图例非常精细，即便是复杂的电路元件符号也能看个清清楚楚。特别是关于三维建模和虚拟导线的演示部分，书中的流程图非常直观，将原本抽象的虚拟操作具体化了。我感觉作者在内容组织上花了很多心思，采用了“模块化”的结构，我可以根据我当前需要解决的具体问题，直接跳到相应的章节进行学习，而不用从头到尾按顺序阅读。这种结构设计非常符合工程师碎片化的学习习惯，非常人性化。

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说实话，我接触过不少同类型的软件操作指南，但很多都显得过于“官方”，缺乏人情味，读起来枯燥乏味。这本书的叙述风格却非常接地气，行文流畅自然，仿佛是朋友在分享他的独门秘籍。作者在介绍每一个新功能时，都会先解释这个功能在实际设计流程中的作用和必要性，而不是生硬地告诉你“点击A按钮，执行B操作”。这种“知其所以然”的教学方式，极大地激发了我学习的积极性。我特别关注了关于图纸规范化管理的章节，过去我们团队在图纸输出时总会因为格式不统一而吃了不少亏。这本书里详细介绍了如何自定义图层、标准标题栏和明细表的批量生成，这些技巧直接提高了我们部门的整体出图效率，节省了大量的后期修改时间。如果说有什么遗憾，可能就是对某个高级脚本编程的应用介绍可以再深入一些，但考虑到这是一本入门到进阶的教程，当前的深度已经非常到位了。

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