变频器、软起动器及PLC实用技术问答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电

作者:方大千

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2007-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787115165961

丛书系列:

图书标签:

• 变频器
• 软起动器
• PLC
• 电机控制
• 工业自动化
• 电气工程
• 技术问答
• 故障诊断
• 维修
• 实操指南

深入浅出：现代工业自动化控制系统构建与实践 本书聚焦于当前工业领域最核心、最前沿的自动化控制技术，旨在为读者提供一套系统、实用且深入的工程实践指南。我们摒弃了冗长枯燥的理论灌输，转而采用紧贴实际生产需求的案例驱动和问答解析模式，让复杂的控制逻辑和硬件配置变得清晰易懂。 第一部分：工业网络通信与数据集成 现代工厂的效率提升，很大程度上依赖于信息流的顺畅。本部分将彻底解析工业以太网（EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT）的底层协议架构、拓扑结构设计以及在复杂多变电磁环境下的抗干扰优化策略。我们详细探讨了OPC UA作为工业4.0时代数据集成“万能钥匙”的关键作用，并提供了从传感器层级到MES/ERP系统的多层级数据采集、清洗与实时传输的实操方案。 现场总线技术深度剖析： 对比分析CANopen在运动控制中的实时性优势与Modbus TCP在传统设备互联中的广泛兼容性，教授如何进行异构网络间的网关配置与协议转换。 网络安全防护基础： 随着IT与OT融合，网络安全成为生产可靠性的重要保障。本书涵盖了面向工业控制系统的基础安全策略，包括VLAN划分、访问控制列表（ACL）的部署，以及如何建立基本的防火墙策略来隔离生产控制区与办公网络。 时间敏感网络（TSN）的前瞻性应用： 介绍了TSN技术如何解决传统以太网在确定性控制方面的瓶颈，并展示了在高速同步驱动和分布式控制系统中的初步应用案例。 第二部分：先进过程控制（APC）与回路优化 过程控制是确保产品质量稳定性和能源效率的关键。本书超越了基础的PID控制，重点讲解了适用于复杂、大延迟、多变量耦合过程的先进控制策略。 模型预测控制（MPC）的理论与实践： 详细拆解MPC的核心——系统辨识、约束处理与优化求解器的选择。提供基于实际化工或冶金过程数据的系统辨识流程，并指导读者如何使用商业或开源工具包搭建和在线调优MPC控制器，以实现对关键工艺变量的精准追踪和优化。 先进的扰动抑制技术： 探讨了基于状态观测器的先进控制方法，如卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在传感器信号噪声去除和状态估计中的应用，特别是在无法直接测量关键内部变量（如反应器浓度）时的有效性。 回路故障诊断与隔离（FDI）： 教授如何建立鲁棒的FDI系统，利用残差分析、基于模型的检测器和数据驱动的异常检测算法，实现对传感器漂移、执行器卡涩等常见回路故障的早期预警和自动隔离，确保控制系统的可靠运行。 第三部分：高精度伺服驱动与运动控制系统集成 现代机械的精度和速度要求极高，本部分专注于高性能伺服系统的选型、配置和调试，尤其关注多轴联动和轨迹规划。 伺服驱动器参数化与动态补偿： 深入讲解伺服驱动器内部的电流环、速度环、位置环的相互关系和增益整定原则。重点教授如何通过负载模型辨识来优化速度环的响应，并讲解如何利用摩擦力补偿、重力补偿等高级功能来消除机械系统的非线性误差。 电子凸轮与虚拟轴技术： 详细阐述电子凸轮（E-CAM）在替代传统机械凸轮中的优势，包括其灵活性和在线修改能力。提供了在复杂的包装机或剪切机应用中，如何精确同步多个伺服轴，实现复杂轨迹插补的配置步骤和编程技巧。 振动抑制与系统共振分析： 针对高速运行时可能出现的系统共振问题，本书介绍了振动分析的基本原理，以及如何利用陷波滤波器（Notch Filter）或更复杂的反馈控制结构来有效抑制机械结构固有的谐振频率，从而提高系统运行的平稳性和精度。 第四部分：可视化界面设计与人机交互（HMI/SCADA） 有效的HMI设计是操作人员与复杂系统高效沟通的桥梁。本书强调以用户为中心的设计理念，关注信息的可读性和操作的直观性。 操作员体验（UX）驱动的界面设计： 讲解如何遵循ISA-101高效率HMI标准，进行色彩管理、警报管理和信息分层展示。重点在于如何设计“状态驱动”而非“数据驱动”的界面，使操作员能一眼识别系统状态的异常。 报警管理系统的构建与优化： 详细介绍报警的生命周期管理，从“合理化”（消除冗余和不必要的报警）到“分级”（根据对生产的影响设定优先级）。提供实用的方法来避免“报警风暴”，确保关键故障信息能够穿透噪音被及时响应。 远程监控与移动端集成： 探讨在保障数据安全的前提下，如何利用现代SCADA平台实现对生产现场的远程可视化监控和基本操作权限的授予，满足现代管理者对生产数据“随时随地”可获取的需求。 本书特色： 本书的结构紧凑，内容高度凝练，汇集了大量在实际工程项目中积累的“避坑”经验。我们不只是告诉你“做什么”，更重要的是解释“为什么这么做”以及“在特定条件下如何调整”。读者通过本书的学习，将能够独立完成从硬件选型、系统集成到复杂算法部署的全流程工作，真正掌握现代工业自动化的核心技术能力。

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这本书的语言风格非常朴实，没有那种故作高深的学院派腔调，读起来非常舒服，就像和一位经验丰富的老前辈聊天一样。特别欣赏它对“经验之谈”的尊重与记录。例如，在讲到电机绝缘电阻测试时，书里提到，理论上要求大于100MΩ，但在实际老旧设备维护中，如果阻值在10MΩ到50MΩ之间，并且环境湿度不高，可以考虑在短期内继续运行，并制定详细的监测计划。这种“既要遵守规范，也要尊重现实”的论述，是教科书上绝对找不到的“黄金经验”。它不回避行业内的灰色地带和实际操作中的妥协，反而把这些经验总结出来，帮助我们做出更明智的风险判断。这种务实态度，让我对书的作者团队产生了极大的信任感，感觉他们绝对是深入一线、摸爬滚打出来的专家，而不是只待在实验室里写报告的人。

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这本书的排版和结构设计简直是为我这种“碎片化学习者”量身定做的。我平时工作节奏快，很难静下心来连续阅读大块的理论章节。这本书采用的问答体，每一个“问”都对应着一个明确的技术难点或实际操作中的困惑，阅读起来完全没有压力。比如，我一直在纠结西门子S7-1200的PROFINET通信诊断，总是在报超时错误，书里专门用了一整节来解释如何通过诊断缓冲区抓取具体错误码，并给出了不同网络拓扑下的推荐帧延迟设置，这比官方厚厚的在线帮助文档直观多了。更绝的是，它并没有止步于基础的“怎么做”，而是深入探讨了“为什么会这样”。例如，为什么在某些特定的负载突变情况下，即使变频器参数设置合理，还是会发生过流保护，书中通过对电流环和速度环PI参数的相互影响分析，清晰地揭示了隐藏的系统共振点。这种深度和广度兼备的讲解，让我对自动化控制系统的理解从“点状知识”上升到了“网络化认知”，每一次阅读都像完成了一次小小的技术升级。

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最让我感到惊喜的是，这本书不仅涵盖了传统的控制技术，还对一些前沿的应用场景进行了深入的探讨，这一点是很多同类书籍所欠缺的。比如，它专门开辟了一部分讨论了如何利用变频器的矢量控制模式来应对高动态响应要求的机械负载，比如卷绕机或桁架机械手，并详细对比了不同算法（如SLVC与SVC）在实际应用中的性能差异。对于PLC部分，它没有停留在经典的梯形图编程，而是引入了结构化文本（ST）在复杂运动控制算法中的应用范例，这对于希望从初级维护转向高级系统集成的工程师来说，无疑是极大的助力。这本书的更新速度和前瞻性值得称赞，它没有满足于讲解“过去式”的技术，而是努力地去指导读者如何应对“未来式”的工业自动化挑战，确保我们手中的知识体系不会因为技术迭代而迅速过时，这对于职业发展来说，价值是无法估量的。

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拿到这本厚厚的《变频器、软起动器及PLC实用技术问答》时，我心里咯噔一下，想着这名字听起来就够硬核的，估计里面又是佶屈聱牙的专业术语堆砌。我从事电气自动化设备维护工作有些年头了，平时处理的大多是实际故障，对理论深究总觉得有点力不从心。翻开目录，先是各种变频器品牌、型号的参数设置，接着是软起动器的选型计算，PLC的编程指令集……嚯，这内容覆盖面广得惊人。我本以为它会像我以前看的几本教材一样，晦涩难懂，光讲原理不讲应用。但翻阅几页后，发现它的切入点非常接地气，简直像是一个经验丰富的老工程师坐在你旁边，把那些平时工作中遇到的“疑难杂症”拎出来，用问答的形式掰开了揉碎了讲。比如，关于变频器在高温高湿环境下的降容问题，书里不是简单地给个公式，而是结合实际案例，分析了不同散热方式对电机性能的影响，甚至连更换元器件时需要注意的替代品兼容性都考虑进去了。这种由浅入深、直击痛点的叙述方式，让我这个“实战派”也看得津津有味，感觉手头的那本用了很久的维修手册可以光荣退休了。

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我手里其他几本相关的参考书，大多集中在某个特定品牌的PLC或驱动器上，知识点相对孤立。这本《变频器、软起动器及PLC实用技术问答》的厉害之处，在于它成功地搭建了这三大核心部件之间的“沟通桥梁”。很多时候，故障的根源并不在某一个设备本身，而是它们之间接口或逻辑配置出了问题。我记得有一次，PLC发出启动指令后，软起动器一直停留在预设的斜坡时间，但变频器却迟迟没有输出工频信号，查找了很久都没头绪。拿到这本书后，我翻到了关于“PLC与驱动器安全逻辑互锁”的那一章，书里通过一个具体的时序图，详细说明了在集成总线通信时，如果PLC的内部看门狗（Watchdog）设置不当，会如何触发驱动器的安全停机信号，即便外部启动信号是有效的。这个分析太到位了，它不再把PLC、软起动器、变频器视为独立的黑盒子，而是将它们置于一个完整的生产流程中进行剖析，让人立刻明白，在现代工控系统中，系统集成和逻辑协同比单纯的设备参数设置要重要得多。

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