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出版者:中國電力

作者:陳浩

出品人:

頁數:359

译者:

出版時間:2007-7

價格:38.00元

裝幀:

isbn號碼:9787508353951

叢書系列:

圖書標籤:

• 我要學習
• PLC
• 觸摸屏
• 變頻器
• 工業控製
• 自動化
• 案例
• 實戰
• 編程
• 應用
• 電氣工程

工業自動化技術前沿：麵嚮實踐的係統集成與優化 麵嚮現代製造業的綜閤技術藍圖 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入且高度實用的工業自動化係統集成與優化解決方案。我們聚焦於當前主流工業控製領域的核心技術要素，構建從底層硬件選型到上層係統集成的完整知識體係，旨在培養讀者具備獨立設計、實施、調試及維護復雜自動化生産綫的能力。全書結構緊湊，理論與實踐緊密結閤，特彆關注工程現場遇到的實際問題與高效應對策略。 第一部分：工業現場總綫與網絡化控製基礎 本部分將詳細解析現代工業控製係統中的數據通信骨架——工業以太網與現場總綫技術。我們將深入探討EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP等主流通信協議的底層架構、報文結構及通信時序。重點剖析如何構建高效、可靠、抗乾擾能力強的現場網絡拓撲結構，並闡述如何利用診斷工具對網絡進行性能評估和故障快速定位。 內容涵蓋： 1. 工業通信協議深度解析： OSI參考模型在工業場景的映射，數據幀的封裝與解封裝，實時性保證機製（如時間同步技術）。 2. 網絡架構設計與安全加固： 從傳統星型到環形冗餘拓撲的演進，如何設計適應不同生産節拍的網絡帶寬分配，以及針對網絡攻擊的基礎安全策略部署。 3. 數據采集與邊緣計算接口： 如何高效地將生産現場數據接入更高層級的MES/ERP係統，探討OPC UA作為跨平颱數據互操作標準的實施細節。 第二部分：高可靠性運動控製係統設計與調試 運動控製是實現精密製造的關鍵。本部分將聚焦於伺服驅動器、高精度編碼器、以及實現復雜軌跡規劃的高性能運動控製器（Motion Controller, MC）的集成應用。我們將超越基礎的定位控製，深入探討同步控製、電子凸輪、插補運動（2軸、3軸及以上）的原理與工程實現。 內容涵蓋： 1. 伺服係統動態特性分析： 辨識係統的慣量匹配、剛性設定、環路增益調校（電流環、速度環、位置環的解耦與耦閤調試）。 2. 高級運動控製算法實現： 探討S麯綫加減速麯綫的優化應用，直綫插補與圓弧插補的數學模型及其在實際代碼中的映射。 3. 安全集成與功能安全： 介紹符閤IEC 61508/61511標準的SIL等級要求，以及如何集成STO（安全轉矩關閉）、SS1（安全停止1）等安全功能模塊，確保人機共存環境的安全。 第三部分：機器視覺引導與質量在綫檢測 在追求零缺陷製造的背景下，機器視覺係統已成為自動化産綫不可或缺的一部分。本部分將詳細介紹機器視覺的基本構成、成像原理、以及在工業現場的應用案例。 內容涵蓋： 1. 視覺硬件選型與照明技術： 針對不同錶麵材質（反光、吸光、透明）選擇閤適的鏡頭焦距、傳感器類型（綫陣/麵陣）和光源（條形光、環形光、同軸光）。 2. 圖像處理與特徵提取： 掌握Blob分析、邊緣檢測、模闆匹配等核心算法的參數優化，實現對産品缺陷的快速準確識彆。 3. 視覺與控製係統的集成： 如何將視覺係統提供的坐標信息或OK/NG信號，無縫傳遞給機器人或分揀機構，實現精確的定位抓取或剔除操作。 第四部分：能源效率優化與工業物聯網（IIoT）實踐 現代工業不僅關注效率，更關注可持續發展與資源優化。本部分將探討如何通過智能技術對生産過程中的能耗進行精細化管理，並搭建初步的工業物聯網數據平颱。 內容涵蓋： 1. 關鍵設備能耗監測模型： 設計針對電機、加熱器、壓縮機等高能耗設備的實時功率采集迴路，建立能效基綫（Baseline）。 2. 數據驅動的預防性維護（PdM）： 利用振動、溫度等傳感器數據，結閤時間序列分析，預測設備潛在故障，變計劃維護為按需維護。 3. 雲端與本地數據交互： 學習使用MQTT等輕量級協議，實現設備數據的安全、低延遲上報，以及如何利用這些數據進行生産排程的動態優化。 第五部分：人機交互界麵（HMI）的高級應用與數據可視化 雖然本書不專門講解單一的HMI軟件操作，但我們將重點放在HMI作為係統“神經中樞”的角色定位，強調其在復雜信息展示和操作邏輯構建中的高級應用。 內容涵蓋： 1. 多級權限管理與操作員日誌： 實施基於角色的訪問控製（RBAC），確保關鍵參數修改隻能由授權人員執行，並詳盡記錄所有操作日誌。 2. 趨勢分析與報警管理： 建立高效的報警抑製與確認機製，設計直觀的工藝參數曆史趨勢圖錶，幫助操作人員快速判斷當前工況與曆史最優狀態的偏差。 3. 移動端接入與遠程監控策略： 探討如何安全地通過平闆電腦或智能手機對現場設備狀態進行實時監控和遠程診斷，無需部署額外的SCADA服務器。 本書適閤於自動化工程技術人員、設備維護工程師、係統集成商，以及希望係統提升自身工業控製領域綜閤技能的理工科高年級學生和研究生。通過對這些前沿技術的綜閤學習與實戰演練，讀者將能夠勝任未來智能工廠對復閤型人纔的嚴苛要求。

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