电气传动控制系统设计指导

电气传动控制系统设计指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:李荣生 编
出品人:
页数:214
译者:
出版时间:2004-7
价格:20.00元
装帧:
isbn号码:9787111144991
丛书系列:
图书标签:
  • 电气传动
  • 电机控制
  • 电力电子
  • 自动化
  • 控制系统
  • 设计
  • 工业控制
  • 驱动器
  • 变频器
  • 伺服系统
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具体描述

《电气传动控制系统设计指导》是集电气传动控制系统工程设计和应用于一体的高等技术教育实践性教材。全书取材既反映了当前电气传动控制技术先进性、实用性,又兼顾了经典传动控制基本内容。主要内容包括:电气传动控制系统设计概述,变流器工程设计,双闭环调速系统工程设计,变频调速控制系统选型设计,单片机控制调速系统设计。

全书以工程设计与具体应用作为主线贯穿始终。一方面介绍电气传动控制系统工程设计步骤和方法,如控制系统方案确定、元器件参数计算和选择等;另一方面注重工程实践的具体应用,如控制系统运行、调试和设计举例,能够较好适用于电气自动化应用性本科、高职高专学生课程设计和毕业设计需要及电气自动化、机电类学生学习参考,同时对于现场从事电气传动控制工程技术人员也有一定参考价值。

好的,这是一份不包含《电气传动控制系统设计指导》内容的图书简介,旨在提供一个全面、深入且信息量丰富的替代性技术书籍概述。 --- 现代工业自动化系统集成与优化:基于PLC与SCADA的实战应用 图书概述 在当今高度互联与自动化的工业环境中,高效、可靠的控制系统是提升生产力、确保运营安全与产品质量的核心要素。本书《现代工业自动化系统集成与优化:基于PLC与SCADA的实战应用》聚焦于当前工业控制领域的主流技术——可编程逻辑控制器(PLC)与数据采集与监视控制系统(SCADA)的集成、配置、编程、调试及性能优化。 本书旨在为自动化工程师、系统集成商、高级技术院校学生以及寻求系统升级与维护的工厂技术人员,提供一套从理论基础到工程实践的全面指南。我们摒弃了对特定设备或过时技术的冗余描述,专注于构建灵活、可扩展且易于维护的现代化自动化架构。 --- 核心内容与章节结构 本书共分为五大部分,二十个章节,层层递进,确保读者能够系统性地掌握从底层I/O到顶层数据可视化的全过程。 第一部分:工业控制系统基础架构与元件选型 (Foundation & Component Selection) 本部分奠定现代工业控制系统的理论基础,重点讲解构成一个稳定、高效控制系统的关键硬件与软件选择原则。 第1章:工业自动化系统的演进与架构选择 探讨从继电器控制到现代分布式控制系统(DCS/PLC/SCADA)的演变历程。详细分析在不同行业(如流程工业、离散制造业、基础设施)中选择PLC、IPC(工业PC)或PAC(可编程自动化控制器)的决策矩阵,并引入网络拓扑结构的设计理念(如星型、环形、总线型、混合型)。 第2章:PLC硬件平台深入解析 重点对比主流PLC供应商(西门子、罗克韦尔、三菱等)的模块化与一体化CPU性能指标、I/O点数限制、处理速度及冗余配置方案。深入讲解安全认证等级(如SIL等级)对硬件选型的要求。 第3章:传感器、执行器与现场总线接口 超越传统的4-20mA和0-10V模拟信号,本章聚焦于基于现场总线的智能I/O模块。详细介绍工业以太网(EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP)和串行现场总线(CANopen, PROFIBUS DP)的选择标准、布线规范及抗干扰措施。强调智能传感器的自诊断与数据预处理能力。 第4章:工业电源、EMC与接地设计 系统稳定性的基石。讲解冗余电源配置、直流/交流供电的转换与保护机制。重点论述电磁兼容性(EMC)设计原理,包括屏蔽、滤波和合理的接地系统(功能接地、保护接地、信号接地)在控制柜内的实现规范。 --- 第二部分:PLC编程逻辑与高级控制算法 (PLC Programming & Advanced Control) 本部分侧重于PLC内部的软件工程实践,强调代码的可读性、可重用性及应对复杂逻辑的能力。 第5章:IEC 61131-3标准与编程语言实践 系统讲解五种标准编程语言:梯形图(LD)、指令表(IL)、结构化文本(ST)、功能块图(FBD)和顺序功能图(SFC)。通过实际案例对比不同语言在处理复杂算术运算、数据结构和状态机时的优劣。 第6章:高级过程控制(APC)的PLC实现 本章不涉及传统PID调校,而是深入探讨如何利用PLC内置或扩展模块实现先进控制策略,例如:串级控制、前馈控制、解耦控制的应用场景和参数设置。重点解析基于模糊逻辑的简单决策模块在PLC中的编程实现。 第7章:运动控制与高速计数器的集成 针对高精度定位需求,讲解同步轴控制(Sync Axis)、电子凸轮(Electronic Cam)的配置与编程。详细说明如何利用高速计数器(HSC)模块捕获非标准编码器信号,并与运动控制指令进行精确对齐。 第8章:PLC程序结构化、模块化与版本管理 强调软件工程在控制系统中的重要性。介绍如何构建清晰的程序层级(如硬件层、设备层、操作层、安全层)。讨论使用版本控制工具(如Git for PLC项目)进行协作开发和灾难恢复的策略。 --- 第三部分:SCADA系统构建与数据交互 (SCADA Construction & Data Exchange) 本部分专注于构建监控层,实现数据的有效采集、存储、可视化和分析。 第9章:SCADA系统架构与技术选型 对比基于客户端/服务器(C/S)架构和基于Web/移动端(B/S)架构的SCADA方案。分析不同历史数据库(Historian)的特性,如时间序列数据库(TSDB)与关系型数据库(RDB)在工业数据存储中的适用性。 第10章:PLC与SCADA的通信协议优化 深入探讨OPC UA(统一架构)作为中立数据交换层的配置与安全加固。讲解如何通过数据映射(Tag Mapping)和数据集描述优化PLC与SCADA之间的数据吞吐量,减少通信延迟。 第11章:人机界面(HMI)的认知工效学设计 超越简单的画面切换,本章关注高效操作界面设计。讲解如何应用海因里希定律(Heinrich’s Law)和信息分层原则来设计报警管理界面、趋势图和操作面板,以最小化操作员的认知负荷。 第12章:报警管理与事件序列记录(SEL) 实现符合工业标准的报警分级、抑制与确认流程。重点讲解时间戳精度对故障诊断的重要性,以及如何利用SCADA系统对关键事件进行精确到毫秒级的序列记录。 --- 第四部分:系统集成、调试与性能优化 (Integration, Commissioning & Optimization) 这是连接设计与实际运行的关键环节,侧重于跨系统协作和故障排除方法。 第13章:I/O点表管理与交叉验证 介绍如何利用自动化工具(如XML/CSV导入导出)管理大型项目中的数千个I/O点。讲解在集成不同制造商设备时,进行地址空间冲突检测与数据类型一致性验证的流程。 第14章:系统联调与“冻结”调试法 详细介绍现场调试的四个阶段:单模块测试、子系统集成测试、全系统联调和试运行。推广使用“冻结”调试法,即在不改变底层逻辑代码的前提下,通过修改SCADA端参数或设定值来验证系统响应的有效性。 第15章:过程建模与系统响应分析 介绍如何利用阶跃响应法获取关键回路的延迟时间(Dead Time)和时间常数。使用傅里叶分析或简单的系统辨识工具来评估控制回路的带宽和稳定性裕度。 第16章:故障诊断与远程维护策略 讲解如何构建远程诊断接口,安全地访问PLC和SCADA系统。介绍基于事件关联分析(Event Correlation)的智能故障定位技术,区分是设备故障、网络延迟还是逻辑错误导致的异常。 --- 第五部分:安全、可扩展性与未来趋势 (Security, Scalability & Future Trends) 本书的收尾部分展望工业控制系统的未来发展,特别关注网络安全和数字化转型。 第17章:工业控制系统网络安全(ICS Security) 基于ISA/IEC 62443标准,讲解如何对PLC和SCADA网络进行分段(Segmentation)与隔离。实施访问控制列表(ACLs)、使用VPN进行远程安全访问,以及对固件进行定期的漏洞扫描与补丁管理。 第18章:系统可扩展性设计与冗余配置 讨论如何在不中断生产的情况下扩展I/O点数或增加新的控制单元。详述PLC热备份(Hot Standby)和SCADA服务器集群的部署,确保系统的99.99%可用性目标。 第19章:云边协同与工业物联网(IIoT) 讲解如何将SCADA采集的数据安全、高效地推送到云平台进行大数据分析。介绍MQTT协议在边缘设备与云端通信中的应用,以及如何利用边缘计算能力在本地提前处理数据。 第20章:数字化双胞胎(Digital Twin)在集成系统中的初步应用 探讨如何利用高保真度的仿真模型来验证新的控制逻辑和操作场景,从而在实际生产部署前发现潜在的集成问题,指导系统优化。 --- 本书的特色 1. 实践导向:所有章节均附带详细的“工程实例解析”和“常见陷阱规避”板块,内容源自真实的大型自动化项目经验。 2. 跨平台中立性:虽然会提及主流厂商的技术特点,但核心原理和编程方法严格遵循IEC标准,确保知识的通用性和长期适用性。 3. 聚焦集成:强调PLC、SCADA、网络和安全层之间的无缝协作,而非孤立地讲解某一单一技术。 本书是您从“会用”到“精通”工业自动化系统集成的关键桥梁。

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用户评价

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我发现这本书在**不同章节之间的协调性和一致性方面存在明显的断裂感**,这让我怀疑它是否是**多位作者在不同时期、以不同标准拼凑而成**的。例如,前几章在讨论交流电机控制时,坚持使用**d-q坐标系下的矢量控制模型**,讲解细致入微;然而,当过渡到大功率异步电机驱动时,却突然转向了**经典的伏秒控制(V/f控制)**的讨论,并且对其中涉及的**电压利用率和谐波特性**的分析显得**单薄且不连贯**,完全没有体现出两者在系统集成上的优化思路。这种**技术栈的割裂**使得读者难以形成一个统一的、全局性的系统认知。一本优秀的指导书应该展现出**设计思路的内在逻辑链条**,而不是像一本**知识点的剪贴簿**,缺乏对“整体系统如何协同工作”的深入洞察和统一指导。这使得我在尝试构建一个**包含多种驱动器类型的复杂生产线控制方案**时,无法从书中获得一套连贯的设计方法论。

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这部作品的排版和图示设计简直是一场**视觉上的灾难**,让人不得不怀疑作者或编辑是否真正理解了“指导”二字的含义——指导不仅是文字的指引,更包含了**清晰直观的信息传递**。我花了大量的精力去解读那些**模糊不清、分辨率极低的系统框图**,它们更像是用早期CAD软件匆忙绘制的草稿,而非严谨的工程设计图。例如,关于**直流调速系统中的晶闸管换向过程**的阐述,配图模糊不清,关键点的波形对比几乎无法区分,这对于需要通过视觉来理解电气物理过程的读者来说,是**极大的学习障碍**。更别提索引和术语表做得如此敷衍,很多关键缩写在第一次出现时并没有给出完整名称,使得在跨章节查阅时,我需要不断地返回去寻找上下文的解释。如果说内容是骨架,那么呈现方式就是皮肤和肌肉,而这本书的**外在包装显然没有跟上其宣称的专业水准**,使得整个阅读体验变得**冗长且充满挫败感**。

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从内容深度上看,这本书似乎**完全沉浸在了上一个时代的经典控制理论的框架内**,对于**现代工业自动化和数字化转型带来的新挑战**几乎避而不谈,这使得它在“指导”当代工程实践方面显得**力不从心**。我本期望能看到关于**基于模型预测控制(MPC)在复杂电机驱动中的应用探讨**,或者至少是关于**工业以太网或Profinet等现场总线协议在分布式控制架构中的具体实施要点**。书中花了大量篇幅介绍经典的**电磁转矩补偿方法**和传统的**PI控制器的参数整定经验公式**,这些内容在如今的DSP和FPGA时代,似乎更像是历史回顾而非前沿指导。这种**技术路线的固化**,让这本书的“指导性”大打折扣,它更像是一部**技术史的节选**,而不是面向未来的设计手册。对于需要设计**具有高动态性能和网络化能力的现代传动系统**的工程师而言,这本书提供的视角**过于陈旧和局限**,缺乏对**实时操作系统和软件定义控制**的探讨。

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这本书读起来感觉像是作者在**试图用最简洁的语言搭建一个宏大的知识体系**,但最终呈现的效果却像是一份**过于精简的、缺乏血肉的框架结构图**。我期待在“电气传动控制系统设计指导”这样一本厚重的专业书籍中,能看到对**具体工程实践中遇到的复杂问题**的深入剖析,比如在处理**高精度伺服系统的动态响应优化**时,不同PID参数整定方法的优劣对比,以及它们在实际负载变化下表现的差异。然而,书中对这些核心细节的探讨往往一笔带过,更多的是**概念性的陈述和理论模型的罗列**。 比如,当涉及到**变频器在恶劣电磁环境下的抗干扰设计**时,我希望能看到例如屏蔽层选择、共模扼流圈应用的具体案例分析,而不是简单地提一句“需注意电磁兼容性”。对于一名希望**将理论知识转化为实际工程能力**的读者来说,这种**深度上的欠缺**是让人感到有些遗憾的。它更像是一本为**初识领域的研究者准备的参考手册**,而非指导工程实践的“指南”。整本书的逻辑连贯性不错,但**缺乏那种让人茅塞顿开的“硬核”干货**,读完后动手能力提升有限。

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这本书的行文风格展现出一种**强烈的、近乎傲慢的“学院派”气息**,它似乎预设了读者已经拥有了深厚的数学和电磁学基础,导致在**从理论到应用的过渡环节**处理得极其粗糙。作者习惯于直接抛出一个复杂的微分方程组,然后跳跃到“通过适当的反馈设计可以实现稳定控制”这样的结论,中间**大量依赖于读者的“心领神会”**。例如,在讨论**滑模控制器的设计**时,对**抖振现象的产生机理及其抑制策略**的分析,完全没有给出任何工程上可行的优化建议,仿佛抖振只是一个微不足道的小插曲。这种**过度依赖数学抽象而轻视工程直觉培养**的写法,极大地阻碍了初级和中级工程师的吸收。它更像是一本**给博士生做的阅读材料**,而非广义上的“设计指导”,其**缺乏循序渐进的引导和详尽的案例分析**,使得实践指导的价值大打折扣。

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