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《电梯电气控制原理及维护》主要介绍了电梯电气控制系统原理、组成、功能以及故障诊断与维护，包括：交、直流电动机，电梯常用低压电器，继电器控制电梯控制电路的组成及电路分析，继电器控制电梯常见故障的分析和排除，PLC的基本知识，PLC控制VVVF电梯的原理与分析，PC控制VVVF电梯的调试等。
《电梯电气控制原理及维护》由孙文涛、索军利、梁志强、陈恒亮编写，孙文涛主编；肖建章主审。
《现代工业自动化系统设计与实践》 一、 概述 本书是一部聚焦于现代工业自动化领域，涵盖系统设计理论、关键技术应用及实际工程维护的综合性著作。在当前工业4.0和智能制造浪潮席卷全球的背景下，自动化技术已成为提升生产效率、优化资源配置、保障产品质量和安全性的核心驱动力。本书旨在为从事工业自动化设计、实施、操作与维护的工程师、技术人员以及相关专业学生提供一个全面、深入的学习平台，帮助他们掌握先进的自动化理念和实用的工程技能。 本书内容紧密围绕工业生产的核心需求，从自动化系统的基本构成出发，逐步深入到复杂的控制策略、网络通信、信息集成和系统优化等各个层面。我们将重点阐述如何根据不同工业场景的需求，进行科学合理的系统设计，如何选择和集成各类自动化硬件与软件，以及如何在实际运行中实现高效的系统维护和故障排除。本书强调理论与实践的结合，不仅讲解技术原理，更注重工程应用的实际案例分析，力求使读者在理解抽象概念的同时，也能获得解决实际工程问题的能力。 二、 内容亮点与章节概览 本书共分为若干章节，内容循序渐进，逻辑清晰，结构严谨。 第一篇：工业自动化基础理论与系统构成 第一章：工业自动化的发展历程与现状 从早期机械化、电气化时代的工业自动化萌芽讲起，回顾了 PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）、SCADA（数据采集与监视控制系统）等核心技术的发展演变。 深入分析当前工业自动化面临的挑战与机遇，包括工业互联网、边缘计算、大数据、人工智能等新兴技术在自动化领域的融合应用。 探讨智能制造对自动化系统提出的新要求，例如柔性生产、实时数据分析、预测性维护等。 第二章：自动化系统的基本构成要素 传感器与变送器： 详细介绍各种工业传感器（如温度、压力、流量、液位、位移、力等）的工作原理、选型原则、安装要求和常见故障分析。重点阐述智能变送器的发展趋势及其优势。 执行机构： 深入讲解各种执行机构（如电动机、伺服电机、步进电机、液压缸、气动阀门、变频器、伺服驱动器等）的工作原理、选型依据、控制方式以及与控制系统的接口设计。 控制器： 重点介绍 PLC、DCS、IPC（工业个人计算机）等主流控制器的架构、编程语言（Ladder Diagram, Function Block Diagram, Structured Text等）、指令集、通信接口及其在不同工业场景下的应用特点。 人机界面（HMI）与监控系统（SCADA）： 讲解 HMI 的设计原则、画面布局、操作逻辑、组态软件的使用方法，以及 SCADA 系统的功能、架构、数据采集、报警管理、报表生成和远程监控能力。 第三章：工业通信网络技术 现场总线技术： 详细介绍 Profibus, Foundation Fieldbus, DeviceNet, CC-Link 等主流现场总线的通信协议、拓扑结构、电气特性、通信速率、应用领域以及在提高系统集成度和实时性方面的作用。 工业以太网： 深入探讨 Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP/IP 等工业以太网技术，分析其优势、网络设计、安全防护措施以及在实现更大数据量传输和更高带宽通信方面的潜力。 无线通信技术： 介绍工业 Wi-Fi, LoRa, NB-IoT 等在工业环境下的应用，探讨其在传感器网络、移动设备监控等方面的可行性与局限性。 通信协议栈与数据交换： 讲解 OPC UA 等跨平台、面向对象的通信协议，以及 MQTT 等轻量级消息队列协议在物联网和云端集成中的应用。 第二篇：现代工业自动化系统设计方法与实践 第四章：自动化系统需求分析与方案设计 需求调研与分析： 讲解如何从工艺流程、生产目标、操作要求、安全规范、成本预算等多个维度进行详细的需求收集与分析。 系统架构设计： 介绍集中式、分布式、分层式等不同系统架构的特点，以及如何根据实际需求选择最合适的架构。 设备选型与集成： 提供一套系统性的设备选型方法，包括技术参数评估、品牌信誉考察、兼容性验证、成本效益分析等。强调硬件的标准化和模块化设计。 控制策略设计： 讲解 PID 控制、模糊控制、神经网络控制、模型预测控制（MPC）等先进控制算法的原理及其在具体生产过程中的应用场景。 安全设计与风险评估： 强调自动化系统的安全设计，包括功能安全（SIL）、信息安全（Cybersecurity）等概念，并介绍相关的风险评估方法与措施。 第五章：PLC 与 DCS 系统应用详解 PLC 系统设计与编程： 详细讲解 PLC 的硬件配置、I/O 地址分配、中断处理、定时器/计数器应用、数据处理等。深入剖析 Ladder Diagram, Structured Text 等编程方式的编写技巧和应用场景。 DCS 系统设计与组态： 讲解 DCS 的系统架构、控制器配置、工程站组态、操作员站画面设计、报警与事件管理、历史数据归档等。重点介绍 DCS 在复杂连续过程控制中的优势。 PLC 与 DCS 的协同应用： 探讨在大型复杂系统中，PLC 和 DCS 如何协同工作，实现优势互补。 第六章：机器人与自动化生产线集成 工业机器人技术： 介绍机器人基本结构、运动学与动力学、控制系统、编程语言以及在搬运、焊接、装配、检测等领域的应用。 自动化生产线设计： 讲解生产线布局优化、节拍设计、物料输送系统、协同工作站设计等。 机器人与 PLC/DCS 的集成： 探讨如何将工业机器人无缝集成到现有的自动化控制系统中，实现运动控制、任务协同和数据共享。 第七章：数据采集、监控与可视化 SCADA 系统深度应用： 深入讲解 SCADA 系统的组态、点表管理、数据采集策略（轮询、事件驱动）、报警优先级设置、历史数据存储与检索。 MES（制造执行系统）集成： 介绍 MES 在生产计划排程、物料跟踪、质量管理、设备管理、车间管理等方面的功能，以及其与 SCADA/DCS 系统的集成模式。 可视化技术与数据分析： 讲解三维可视化、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）在监控和维护中的应用。介绍基于大数据的生产过程分析、故障预测和性能优化方法。 第三篇：工业自动化系统的维护、优化与发展趋势 第八章：自动化系统故障诊断与维修 常见故障分析： 详细列举传感器故障、执行机构故障、控制器故障、通信故障、软件故障等常见问题，分析其产生原因。 故障诊断方法： 介绍基于逻辑分析、信号测量、诊断软件、专家系统等多种故障诊断技术。 维修与备件管理： 讲解设备维护的策略（预防性维护、预测性维护、状态监测），以及备件的库存管理与更换流程。 安全操作规程： 强调在进行维护操作时的安全注意事项，包括断电、挂牌、隔离等关键步骤。 第九章：自动化系统的性能优化与升级 系统性能评估： 讲解如何通过关键性能指标（KPI）来评估自动化系统的运行效率、稳定性、能耗等。 优化策略： 探讨参数整定优化、控制算法改进、流程再造、设备升级等多种优化方法。 系统扩展与改造： 介绍在原有系统基础上进行功能扩展、容量增加或技术升级的方案设计与实施要点。 第十章：工业自动化前沿技术与未来展望 工业物联网（IIoT）与连接性： 探讨 IIoT 如何连接生产设备、传感器、软件系统，实现数据的互联互通。 人工智能（AI）与机器学习： 介绍 AI 和机器学习在预测性维护、过程优化、质量控制、智能决策等方面的应用前景。 数字孪生（Digital Twin）： 讲解数字孪生技术如何通过构建物理对象的虚拟副本，实现模拟、预测、优化和远程控制。 边缘计算在自动化中的作用： 分析边缘计算如何实现数据的实时处理和快速响应，降低对云端带宽的依赖。 未来自动化系统的发展趋势： 预测未来自动化系统将更加智能化、柔性化、集成化和绿色化。 三、 目标读者 从事工业自动化系统设计、集成、安装、调试和维护的工程师。 从事生产制造、过程控制、设备管理的技术人员。 高校自动化、电气工程、机械工程、计算机科学等相关专业的在校学生。 对现代工业自动化技术感兴趣的研究人员及相关从业人员。 四、 本书特色 内容全面： 涵盖了工业自动化从基础到高级应用的各个环节。 理论与实践结合： 深入浅出的理论讲解配合大量实际工程案例分析，提供解决实际问题的思路和方法。 技术前沿： 紧跟工业4.0和智能制造的最新发展动态，介绍前沿技术及其应用。 系统性强： 章节之间逻辑清晰，内容组织系统，便于读者逐步深入学习。 可读性高： 语言通俗易懂，图文并茂，力求使复杂的技术概念易于理解。 五、 结语 《现代工业自动化系统设计与实践》旨在成为一本实用、权威的工业自动化技术参考书。通过对本书的学习，读者将能够构建、操作和维护更加高效、可靠、智能的工业自动化系统，为推动工业现代化和智能制造的发展贡献力量。
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