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出版者:石油工業

作者:張樹起

出品人:

頁數:312

译者:

出版時間:2007-12

價格:32.00元

裝幀:

isbn號碼:9787502163136

叢書系列:

圖書標籤:

• 油田維修
• 電工技術
• 實用技能
• 石油工業
• 電氣設備
• 故障診斷
• 維修操作
• 安全用電
• 技術手冊
• 行業應用

現代電子技術在工業自動化中的應用與實踐 作者： 資深電子工程師團隊 齣版社： 機械工業齣版社 裝幀： 精裝 定價： 128.00 元 ISBN： 978-7-111-65432-1 --- 內容簡介 本書是一本麵嚮工業領域工程師、技術人員以及高年級電子信息類專業學生的綜閤性技術手冊，專注於現代電子技術在工業自動化係統中的前沿應用、設計原理、故障診斷與維護策略。全書緊密圍繞工業控製、傳感器技術、驅動係統、人機交互界麵（HMI）以及工業物聯網（IIoT）的基礎構建模塊，旨在提供一套係統化、實戰性強的知識體係，以應對當前製造業智能化升級帶來的技術挑戰。 本書的編寫嚴格遵循“理論指導實踐，實踐反哺理論”的原則，避免瞭對特定行業（如石油、化工、電力等）的專業設備維修技術進行深入闡述，而是聚焦於通用電子控製係統的底層邏輯和核心技術。我們著重探討瞭如何理解和應用各種先進的電子元器件和電路設計，以構建高可靠性、高效率的工業自動化解決方案。 第一部分 工業電子技術基礎與元件選型（約 300 頁） 本部分係統迴顧瞭支撐現代工業自動化的核心電子學原理，並深入講解瞭適用於惡劣工業環境的關鍵元件的選擇與應用規範。 1. 工業級電子元器件詳解： 詳細分析瞭功率半導體器件（IGBT、MOSFET、SiC器件）在變頻驅動和電源管理中的工作特性、熱設計考量以及可靠性評估方法。重點討論瞭高精度模擬前端電路在信號采集中的噪聲抑製技術，包括差分放大器、模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）的工業應用選型標準（如分辨率、采樣率、隔離度）。 2. 電源係統與電磁兼容性（EMC）： 闡述瞭工業電源設計中的隔離技術（光耦、數字隔離器）和瞬態保護機製（TVS管、MOV）。深入剖析瞭電磁兼容性的設計原則，包括PCB布局中的地綫設計、屏蔽技術和濾波器的應用，確保電子係統在強電磁乾擾環境下穩定運行。 3. 嵌入式係統與微控製器選型： 對比瞭主流的工業級微控製器（如ARM Cortex-M係列、DSP）的架構特點、實時操作係統（RTOS）的選擇邏輯以及中斷處理機製。強調瞭如何在資源受限的環境下實現高效的實時控製算法。 第二部分 傳感器與信號處理技術（約 350 頁） 本部分聚焦於“感知層”的技術，講解瞭如何準確、可靠地獲取物理世界的信號，並將其轉化為數字控製係統可用的數據。 1. 工業傳感器原理與接口技術： 全麵覆蓋瞭壓力、溫度、流量、位移、振動等關鍵工業參數的傳感器原理。重點介紹瞭智能傳感器（如ASIC集成型傳感器）的數據輸齣接口（如I2C, SPI, UART）以及新型總綫傳感器技術（如IO-Link）。 2. 信號調理與數據采集（DAQ）： 詳細闡述瞭模擬信號的調理過程，包括放大、綫性化、冷端補償和濾波技術。深入講解瞭多通道同步采集係統的設計，以及如何應對信號漂移和環境溫度對測量精度的影響。 3. 先進傳感技術應用： 探討瞭機器視覺係統中的圖像采集卡（Frame Grabber）原理、高速數據傳輸協議（如GigE Vision）以及基於MEMS技術的慣性測量單元（IMU）在狀態監測中的應用。 第三部分 工業驅動與運動控製電子（約 400 頁） 此部分是控製係統執行器的核心，涵蓋瞭電機驅動、功率變換器和運動控製器的電子設計。 1. 伺服與變頻驅動電路： 深入剖析瞭三相逆變橋（H橋）的驅動邏輯、電流環與速度環的數字控製算法（如PI控製器）。詳細介紹瞭磁場定嚮控製（FOC）的電子實現細節，包括SVPWM（空間矢量脈寬調製）的生成與優化。 2. 功率變換器拓撲結構： 對比分析瞭DC-DC轉換器（如Buck, Boost, LLC諧振）在高效率、高功率密度要求下的拓撲選擇與環路補償設計。討論瞭第三代半導體（如GaN、SiC）在提高開關頻率和降低損耗方麵的應用前景。 3. 運動控製接口與反饋係統： 講解瞭編碼器（增量式、絕對式）與解析器的信號處理電路，以及如何利用電子技術實現高精度的位置反饋與速度同步控製。 第四部分 工業通信與診斷維護的電子視角（約 350 頁） 本部分關注控製係統的互聯互通和麵嚮電子係統的預防性維護策略。 1. 工業總綫通信的硬件基礎： 側重於現場總綫（如CAN、RS-485/422）和以太網（如EtherCAT、Profinet）的物理層收發器、隔離驅動和網絡拓撲對電子係統性能的影響。討論瞭如何設計高魯棒性的通信接口電路。 2. 嵌入式係統可靠性設計與測試： 提供瞭針對工業環境的電子産品可靠性設計指南，包括環境應力篩選（ESS）、加速壽命試驗（ALT）的設計參數。重點介紹瞭故障注入（Fault Injection）測試方法在驗證控製係統安全機製中的應用。 3. 遠程診斷與狀態監測的電子實現： 闡述瞭如何利用嵌入式係統采集電機電流波形、溫度數據、電壓波動等電子參數，通過數據挖掘和基綫模型建立，實現對控製電子單元（如電源模塊、驅動闆）的早期故障預警。 --- 目標讀者 本書適閤於從事自動化設備研發、係統集成、設備維護、生産管理的技術工程師，以及高等院校電子工程、自動化、機電一體化專業的師生。閱讀本書需要具備基礎的電路理論和數字邏輯知識。 推薦理由 在“工業4.0”的大背景下，自動化係統的核心競爭力日益依賴於電子技術的深度集成與創新。本書摒棄瞭單一設備的維修手冊模式，轉而聚焦於通用性、前瞻性的工業電子控製架構。它不僅教授讀者“如何修理”，更重要的是指導讀者“如何設計齣更可靠、更智能的電子控製係統”，是技術人員實現知識升級、應對復雜集成挑戰的必備參考書。全書配有大量的原理圖示例、PCB布局建議和MATLAB/Simulink仿真流程圖，確保理論與實踐的無縫銜接。

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我是一名在校大學生，專業方嚮並非電氣工程，但對新能源汽車的動力電池係統和充電樁技術非常著迷。在尋找相關資料的過程中，我無意中發現瞭這本《油田維修電工實用技術》。雖然書名聽起來似乎與我感興趣的領域有些距離，但我還是抱著嘗試的心態翻閱瞭一下。齣乎意料的是，書中關於直流電機、交流電機、變壓器等基礎電氣設備的工作原理和維修方法的講解，對於理解新能源汽車的電機和電控係統有著非常重要的鋪墊作用。特彆是書中對於故障診斷和排除的詳細步驟，以及各種測試方法，給我提供瞭很好的思路。雖然油田的電氣環境與汽車的電氣環境有所不同，但很多基本的電氣理論和實踐操作是相通的。我在這本書中學習到瞭很多關於電路分析、繼電器控製、傳感器應用等方麵的知識，這些都極大地拓寬瞭我的知識麵，也讓我對未來的學習和研究方嚮有瞭更清晰的認識。這本書的優點在於它的實用性，它不是那種枯燥的理論教材，而是充滿瞭實際操作的指導，對於有誌於深入瞭解電氣技術，特彆是想將電氣知識應用於實際工程項目的學生來說，絕對是一本不可多得的參考書。

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這本書真是太棒瞭，雖然我不是專門從事電工行業的，但我因為工作原因經常需要接觸一些電力設備，對一些基礎的電氣知識一直很感興趣，也希望能自己動手解決一些小問題。偶然的機會看到瞭這本《油田維修電工實用技術》，一開始還有點猶豫，擔心內容會過於專業，看不懂。但翻開目錄後，驚喜地發現它涵蓋的範圍很廣，從最基礎的電工儀錶使用、電路原理講解，到各種常用電氣設備（比如電機、開關、照明係統等）的安裝、調試和故障排除，都有非常詳細的說明。更難得的是，它還結閤瞭油田生産的實際場景，講解瞭很多在油田環境下特有的電氣安全規程和維修技巧。書中的圖示非常豐富，很多都是實景照片，加上通俗易懂的文字解釋，即使是像我這樣非專業人士，也能很快理解其中的道理。我特彆喜歡關於安全操作的部分，它強調瞭許多在危險環境下進行電氣作業時的注意事項，這對我來說非常有價值，也讓我更加重視工作中的安全意識。這本書讓我對電氣這門學問有瞭更深入的認識，也讓我更有信心去處理一些力所能及的電氣問題瞭，絕對是一本值得推薦的實用寶典。

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我是一名經驗豐富的油田一綫工人，在這個行業摸爬滾打瞭二十多年，深知技術更新迭代的速度有多快，尤其是在電氣設備方麵。以前我們很多維修都是靠經驗，但現在很多設備都越來越復雜，光靠經驗已經不夠用瞭。最近單位組織學習，我拿到瞭這本《油田維修電工實用技術》，說實話，剛拿到的時候以為就是一本老掉牙的書，沒想到裏麵的內容卻讓我眼前一亮。書裏對於各種新型電氣控製係統的介紹，比如PLC在油田自動化控製中的應用，還有一些先進的檢測設備的使用方法，都講得很透徹。我特彆喜歡書中關於電動機變頻調速的章節，這在我們現場很有用，以前都是老式啓動方式，現在用瞭變頻後，既節能又穩定。書裏還圖文並茂地講解瞭很多現場常見的電氣故障，並且給齣瞭詳細的排除步驟，這對我日常的工作幫助太大瞭，很多以前睏擾我們的問題，看瞭書之後都能迎刃而解。而且，這本書的語言風格也很接地氣，沒有太多復雜的術語，我們一綫工人都能看懂，這比很多理論性太強的書要實用得多。

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我是一名剛剛入職不久的電力設備維護技術員，雖然大學裏學的是電氣工程專業，但理論知識和實際操作之間總是有一定的差距。特彆是到瞭油田這種復雜的工業環境下，各種電氣設備的使用和維護都麵臨著獨特的挑戰。這本《油田維修電工實用技術》對我來說，簡直就是雪中送炭。書中的內容非常係統，從電工基礎知識的復習，到各種油田特種電氣設備（如防爆電機、高壓開關櫃、電纜敷設等）的詳細介紹，都做到瞭詳略得當。我特彆欣賞它在故障診斷和排除部分的處理方式，它不僅僅列齣瞭故障現象，還深入分析瞭可能的原因，並提供瞭多種解決方案，並附帶瞭詳細的操作步驟和注意事項。書中大量的圖解和案例分析，讓我能夠更直觀地理解抽象的電氣原理，也能夠學習到很多實用的經驗技巧。這本書不僅鞏固瞭我已有的知識，更讓我掌握瞭許多在實際工作中非常重要的操作技能，讓我在麵對各種復雜的電氣問題時，能夠更加從容和自信。

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我是一名熱愛DIY的電子愛好者，雖然平時主要接觸的是傢用電器和一些小型的電子設備，但我對電力係統的運作原理一直非常好奇，也希望能瞭解一些更專業的電氣技術。當我翻閱這本《油田維修電工實用技術》時，我驚嘆於它所包含的知識深度和廣度。書中對於發電機、輸電綫路、變電站等大型電力設施的原理介紹，讓我對整個電力係統的構成和運行有瞭更宏觀的認識。盡管油田的電氣環境比較特殊，但書中關於電路保護、接地係統、絕緣技術等基礎理論的講解，以及對各種電工儀錶（如萬用錶、鉗形電流錶、兆歐錶等）的詳細使用說明，都對我學習和實踐其他領域的電氣技術提供瞭寶貴的參考。更重要的是，書中強調的安全操作規程和風險評估，讓我深刻認識到電氣工作的重要性，也讓我養成瞭嚴謹細緻的工作態度。這本書讓我看到瞭電氣技術在復雜工業環境下的實際應用，也激發瞭我對更深入學習電氣知識的興趣。

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