高级技工学校电气自动化专业教学计划与教学大纲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:劳动和社会保障部培训就业司

出品人:

页数:125

译者:

出版时间:2008-11

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787504573667

丛书系列:

图书标签:

• 电气自动化
• 高级技工
• 职业教育
• 教学计划
• 教学大纲
• 专业课程
• 技能培训
• 学校教育
• 技术教育
• 自动化技术

《现代电气自动化技术应用与实践》 本书系统阐述了电气自动化领域的前沿理论、核心技术以及在工业生产中的广泛应用。内容涵盖了PLC（可编程逻辑控制器）的原理与编程、变频器与伺服系统的控制方法、传感器与执行器的选型与应用、工业网络通信技术（如Modbus、Profinet）、SCADA（数据采集与监视控制系统）的设计与组态，以及机器人技术在自动化生产中的集成应用。 核心章节内容详述： 第一部分：自动化基础理论与关键技术 第二章：传感器与执行器技术 传感器原理与分类： 深入介绍各类常用工业传感器，包括光电传感器、接近传感器、压力传感器、温度传感器、液位传感器、编码器等。详细解析其工作原理、信号输出类型（模拟量、数字量）、选型依据（精度、响应速度、工作环境、防护等级）及安装调试要点。特别关注非接触式传感器的应用优势及其在目标检测、位置反馈中的作用。 执行器原理与选型： 详细讲解电磁阀、气缸、液压缸、电机（直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机）等执行器的结构、工作原理、控制方式（开关量、脉冲量、模拟量）及选型原则。重点阐述伺服电机在精密定位和动态响应方面的优势，以及变频器在交流电机调速控制中的核心作用。 第三章：可编程逻辑控制器（PLC）应用 PLC硬件结构与指令系统： 剖析PLC的CPU模块、输入/输出模块、通信模块、电源模块等组成部分，讲解PLC的二进制、BCD码等数据表示形式。系统介绍指令系统，包括基本逻辑指令（LD, LDI, AND, OR, NOT）、定时器指令（TON, TOF, TP）、计数器指令（CTU, CTD）、比较指令、传送指令、移位指令、算术指令、程序控制指令（CALL, RET）等。 PLC编程方法与实践： 重点讲解梯形图（Ladder Diagram, LD）和指令表（Instruction List, IL）的编程逻辑，辅以结构化文本（Structured Text, ST）和功能块图（Function Block Diagram, FBD）等IEC 61131-3标准编程语言的简介。提供丰富的实际案例，如简单的开关量控制、定时控制、计数控制、电机启停与方向控制、液位自动控制、温度 PID 调节等，指导读者完成实际的项目编程与仿真调试。 第四章：变频器与伺服系统控制 变频器原理与参数设置： 详细阐述变频器（VFD）的工作原理（AC-DC-AC）、PWM（脉宽调制）技术及其在实现电压、频率、转矩调节中的作用。讲解变频器的基本参数（如频率设定、加减速时间、过载保护、载波频率）的设置与优化。 变频器与PLC的接口控制： 教授变频器与PLC之间的通信方式，包括模拟量（4-20mA, 0-10V）控制、脉冲量（脉冲串）控制、以及RS485（Modbus RTU）等串行通信方式。通过实例演示如何实现变频器的启停、频率调节、故障诊断等远程控制。 伺服系统原理与应用： 介绍伺服系统的组成（伺服驱动器、伺服电机、编码器）及其闭环控制原理，重点讲解位置、速度、力矩控制模式。阐述伺服系统在精密传动、动态响应和高精度定位方面的优势，并结合实际生产场景（如包装机械、数控机床、搬运系统）分析其应用。 第二部分：工业自动化系统集成与应用 第五章：工业网络通信技术 串行通信协议： 深入解析RS232、RS485通信接口的标准与特点，详细讲解Modbus RTU/ASCII协议的帧格式、功能码、数据交换机制，以及在PLC与外设（如人机界面、传感器、变频器）之间通信的应用。 现场总线技术： 介绍CAN总线（Controller Area Network）在汽车电子和工业自动化中的应用，以及其实时性、可靠性优势。详细讲解Ethernet/IP、Profinet等工业以太网协议的特点，包括其实时性、确定性、数据结构和在分布式控制系统中的应用。 第六章：人机界面（HMI）与SCADA系统 HMI设计与组态： 讲解HMI触摸屏在工业自动化中的作用，包括画面设计、控件（按钮、指示灯、数据输入/显示、趋势图、报警显示）的添加与配置、事件响应逻辑的编写。演示如何通过HMI与PLC进行数据交换，实现操作监控和参数设置。 SCADA系统架构与功能： 介绍SCADA系统的层次化架构（现场层、控制层、管理层），核心功能（数据采集、实时监控、历史数据存储、报警管理、报表生成、远程控制）及典型应用场景（如水处理、电力调度、生产线监控）。阐述SCADA系统在提升生产效率、优化资源配置方面的重要价值。 第七章：机器人技术与自动化集成 工业机器人基本概念与类型： 介绍工业机器人的定义、发展历程，以及常见的机器人类型（如关节型机器人、SCARA机器人、Delta机器人、并联机器人）。 机器人运动控制与编程： 讲解机器人坐标系（世界坐标系、关节坐标系、工具坐标系、工件坐标系）及其转换关系，介绍机器人运动学（正运动学、逆运动学）的基本原理。演示机器人离线编程与在线示教编程的方法，以及机器人控制系统（Teach Pendant）的操作。 机器人与自动化系统集成： 探讨工业机器人如何与PLC、视觉系统、传感器、输送带等其他自动化设备进行集成，实现自动化生产线的协同工作。通过具体案例，如机器人抓取、搬运、装配、焊接、喷涂等，展示自动化系统集成带来的效率提升与品质保障。 第八章：故障诊断与维护 常见故障分析： 针对PLC、变频器、伺服系统、传感器、执行器等在实际运行中可能出现的常见故障，如输入/输出异常、通信中断、参数错误、电机过载、编码器故障等，进行系统性分析。 故障诊断方法： 介绍基于PLC运行指示灯、通信状态、HMI报警信息、万用表测量、示波器分析等多种故障诊断技术与方法。 系统维护与优化： 讲解电气自动化设备的日常维护要点，包括清洁、紧固、绝缘检查、参数备份等。指导读者如何根据实际运行情况对系统进行参数优化，提高系统的稳定性和效率。 本书以理论与实践相结合为导向，通过丰富的图示、详细的步骤和典型的工程案例，帮助读者深入理解电气自动化技术的核心，并具备解决实际工程问题的能力。无论是希望系统学习自动化知识的学生，还是希望提升专业技能的在职技术人员，本书都将是您宝贵的参考资料。

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作为一名从业多年的老技师，我对技术资料的实用性和前沿性看得非常重。初略浏览这本书的章节目录，我发现它对当前工业自动化领域的热点技术覆盖得相当到位，特别是对于新型伺服驱动系统和工业物联网（IIoT）在生产线集成中的应用，都有深入的探讨。很多现行的教材往往停留在比较陈旧的PLC编程逻辑上，而这本书明显更贴近现代智能制造的需求，对于像EtherCAT等高速总线协议的讲解，理论与实践的结合点把握得非常精准。我尤其欣赏它在“故障诊断与排除”部分所采取的系统化方法论，不是简单罗列现象，而是引导读者建立起科学的排查树模型，这对于提升学员独立解决复杂问题的能力，是至关重要的。这种对行业脉搏的精准把握，让这本书的价值远超一本普通的教学大纲汇编。

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从一个正在准备考取高级技师证的学员的角度来看，这本书的语言风格和知识密度简直是一场酣畅淋漓的“知识盛宴”。它没有过多地使用那些晦涩难懂的学术术语来故作高深，而是采用了非常务实、直白的理工科叙述方式，但同时又保持了高度的精确性。很多概念，比如模糊控制与PID控制的交汇点、变频器矢量控制的数学模型，在书中被分解成了易于理解的步骤，配上清晰的图示，即便是初次接触这些高级概念的读者，也能较快地把握核心要义。更难能可贵的是，它似乎在潜移默化中培养读者的“系统思维”，而不是孤立地看待每一个模块，这种培养方式，对于未来跨领域协作至关重要。读完某一章，总有一种“茅塞顿开”的满足感，这在很多技术书籍中是很难得的体验。

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我对这本书中体现出的“前瞻性教育理念”印象尤为深刻。它不仅仅是在教授现有的技术，更像是在为未来十年培养技术骨干。我特别留意到，书中对网络安全在工业控制系统（ICS）中的渗透防范这一新兴议题给予了足够的重视，这在传统教材中是极少被提及的。这表明编著者具备超越当前教学大纲限制的行业洞察力。此外，对于模块化编程思想的强调，以及在案例分析中融入的柔性制造单元（FMS）的理念，都预示着这本书的目标用户是未来的“系统集成专家”，而非单纯的设备操作员。这本教材无疑是站在了行业发展的最前沿，为培养真正适应“工业4.0”时代的复合型高级技能人才，提供了坚实的理论和实践基础，它的存在，对提升整个职业教育的质量具有标杆意义。

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这本书的结构编排逻辑严密得近乎完美，它遵循着从宏观到微观、从基础到复杂的递进路线图。它开篇并没有急于深入复杂的控制算法，而是花了大篇幅来巩固基础的电气原理和安全规范，这体现了对职业教育核心——“安全与基础不牢，地动山摇”这一理念的深刻理解。随后，章节之间的过渡衔接得天衣无缝，比如从基础的传感器原理过渡到信号处理和数据采集，再到PLC的硬件选型和软件逻辑构建，每一步都有明确的铺垫和承接。这种教科书式的组织方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。对于学校的教务管理者而言，这套清晰的脉络意味着备课可以事半功倍，而对于自学的读者，则提供了一条清晰、高效的学习路径，避免了在知识点的海洋中迷失方向。

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这本书的装帧设计实在是令人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调配上烫金的字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉，完全符合一本面向“高级技工”层面的教材应有的气质。我翻开内页，纸张的质地也相当考究，印刷清晰锐利，即便是复杂的电路图和时序逻辑图，也能看得一清二楚，这对于我们这种需要反复对照和学习的读者来说，简直是福音。而且，装订非常牢固，我特意用力翻折了几页，都没有出现松动的迹象，显然是考虑到了实训和长期使用的需求。整体来看，这本书在视觉传达和物理质量上，就已经成功地建立了权威性，让人在拿起它的那一刻，就对其中蕴含的知识充满了敬意和期待。它不仅仅是一本书，更像是一个精良的工具书，摆在书架上都觉得赏心悦目，透露着一股工业美学。

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