电工技术基础与技能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:226

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出版时间:2010-6

价格:24.00元

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isbn号码:9787030275691

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• 电工技术
• 基础知识
• 技能培训
• 电路原理
• 电工实训
• 电气安全
• 电子技术
• 职业教育
• 电力系统
• 动手能力

现代工业控制系统原理与应用 内容概要 本书系统地介绍了现代工业控制系统的基本组成、工作原理、核心技术以及实际应用。涵盖了从传统的继电器控制到现代可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）以及基于现场总线和以太网的工业控制网络技术。全书内容严谨、结构清晰，旨在帮助读者深入理解和掌握工业自动化领域的前沿技术。 第一章：工业控制系统的演进与概述 本章首先回顾了工业控制技术的发展历程，从早期的机电控制到电气控制，再到电子控制和数字控制的转变。重点阐述了现代工业控制系统的基本概念、架构和分类，包括集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和计算机过程控制（CPC）等主要类型。同时，详细分析了工业控制系统在现代制造业、能源、交通等关键行业中的战略地位和功能定位。 1.1 工业控制技术发展历程 1.2 现代工业控制系统的基本概念与层次结构 1.3 PLC、DCS与SCADA系统的对比分析 1.4 工业控制系统对生产效率和质量的影响 第二章：传感器与执行器的原理及选型 传感器是工业控制系统的“眼睛”，执行器是系统的“手脚”。本章深入探讨了各类常用工业传感器的物理原理、技术参数和适用范围，包括温度、压力、流量、位移、光电和接近开关等。随后，详细讲解了各类执行器的驱动和控制技术，如直流/交流伺服电机、步进电机、变频器（VFD）的工作原理及选型要点。特别强调了信号的采集、调理和抗干扰措施。 2.1 常用工业传感器的工作原理 2.1.1 热敏电阻与热电偶的温度测量 2.1.2 压敏电阻与应变片式压力传感器 2.1.3 涡流式和超声波式位移测量 2.2 执行器的基本驱动原理 2.2.1 步进电机与伺服电机控制回路分析 2.2.2 变频器在电机调速中的应用 2.3 信号调理与数据采集接口技术 第三章：可编程逻辑控制器（PLC）核心技术 本章是全书的核心部分之一，系统介绍了PLC的硬件结构、指令集、编程语言以及软件应用。内容侧重于西门子S7系列和罗克韦尔Logix系列的实际应用案例，深入讲解了梯形图（LD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）等IEC 61131-3标准编程语言的使用技巧。重点剖析了定时器、计数器、数据处理和中断程序的逻辑设计。 3.1 PLC的硬件组成与工作周期 3.2 IEC 61131-3标准编程语言详解 3.2.1 梯形图逻辑设计与优化 3.2.2 顺序功能图（SFC）在流程控制中的应用 3.3 常用指令的高级应用 3.3.1 循环移位、数据块操作与指针应用 3.3.2 故障诊断与程序调试方法 3.4 PLC的扩展模块接口与配置 第四章：分布式控制系统（DCS）的架构与应用 本章聚焦于DCS系统，对比其与PLC系统的差异，深入分析DCS的系统架构、冗余设计、数据库管理和组态环境。详细介绍了DCS中如何实现高可靠性的过程控制、操作员站（OS）的人机交互界面（HMI）设计，以及历史数据和报警的管理机制。通过经典化工流程案例，展示DCS在大型复杂系统中的集成优势。 4.1 DCS的系统层次结构与主要功能 4.2 DCS的冗余设计与可靠性保障 4.3 过程控制块（PCS）的组态与算法实现 4.4 DCS操作员界面（HMI）的设计规范与人机工程学 第五章：工业通信网络与总线技术 现代控制系统高度依赖于可靠、高速的通信网络。本章详细介绍了工业通信的物理层、数据链路层和应用层协议。重点讲解了现场总线技术（如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）和工业以太网（如Profinet, Ethernet/IP）的特性、拓扑结构及网络规划。同时，涵盖了工业以太网中的实时性保障机制（如时间敏感网络TSN）。 5.1 工业通信网络分层模型与标准 5.2 现场总线技术的深入分析 5.2.1 Profibus DP/PA的帧结构与数据交换 5.2.2 现场设备的功能块模型 5.3 工业以太网的优势与主流协议 5.3.1 Profinet IO的实时数据传输机制 5.3.2 OPC UA在数据互操作中的作用 5.4 网络安全在工业控制系统中的基础防护 第六章：先进控制算法与系统优化 本章超越了传统的PID控制，介绍了现代工业过程中常用的先进控制策略，旨在提高控制精度和系统稳定性。内容包括模型预测控制（MPC）、自适应控制、模糊控制以及串级、前馈等经典反馈控制结构的优化应用。本章着重于控制策略的数学模型建立和在仿真环境中的验证。 6.1 PID控制器的参数整定与局限性 6.2 串级控制与前馈控制的设计与应用 6.3 模型预测控制（MPC）的基本原理与离线计算 6.4 模糊逻辑控制器的设计与工程实现 第七章：工业过程的监控与数据管理 本章探讨如何利用SCADA（数据采集与监视控制系统）实现对分散现场设备的数据集中采集、远程监视和操作管理。详细讲解了数据历史存储、趋势分析、报警管理系统（AMS）的逻辑构建，以及数据在不同控制层级间的有效传递和利用。 7.1 SCADA系统的架构与功能模块 7.2 历史数据库的结构与高效查询 7.3 报警管理系统（AMS）的设计规范与分级处理 7.4 工业物联网（IIoT）在数据集成中的潜力 附录 A. 常用控制元件电气符号标准 B. 工业通信网络诊断工具简介 C. PLC常见故障代码速查表 本书适合从事工业自动化、机电一体化、过程控制等专业的本科高年级学生、研究生，以及在制造、化工、电力等行业中从事控制系统设计、编程、维护和运行的工程师参考使用。通过学习本书内容，读者将能够独立完成中小型自动化系统的方案设计、硬件选型、软件编程、系统集成和调试工作。

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