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出版者:第1版 (2005年4月1日)

作者:安顺合等编

出品人:

页数:932

译者:

出版时间:2005-4

价格:58.00

装帧:平装

isbn号码:9787111160236

丛书系列:

图书标签:

• 电工安全
• 安全操作
• 实用技术
• 电气知识
• 操作规程
• 电力系统
• 高压电
• 低压电
• 电气事故
• 维修技能

《现代工业自动化系统设计与维护指南》 书籍简介 在二十一世纪的工业图景中，自动化已不再是一种可选项，而是驱动效率、精度和安全性的核心动力。本书《现代工业自动化系统设计与维护指南》旨在为电气工程师、自动化技术人员、系统集成商以及相关专业的学生提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系，涵盖从概念设计到系统调试、日常维护及故障诊断的完整生命周期。 本书严格聚焦于当前主流的工业控制技术，特别是可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、工业网络通信协议以及人机界面（HMI）的应用与集成。我们避免了基础电路理论的冗余叙述，而是将重点放在如何运用先进的控制理念和工具，构建稳定、高效、智能化的现代生产线。 第一部分：自动化系统架构与核心元件解析 本部分作为理论基石，详细剖析了现代工业自动化的基本构成要素和层级结构。 工业控制系统概述： 我们首先梳理了从传统继电器控制到当代基于微处理器的分布式系统的演变脉络，清晰界定了PLC、PAC（可编程自动化控制器）和DCS之间的功能差异与适用场景。特别强调了现代系统对实时性、冗余性和开放性的要求。 PLC/PAC的深度剖析： 内容深入到主流品牌（如西门子S7系列、罗克韦尔Logix平台、三菱FX系列等）的硬件选型原则，包括CPU模块的运算速度、I/O点容量的精确计算、以及内存管理机制。详细阐述了模块化I/O系统的组态方法，包括远程I/O站的部署策略和现场总线接口的选择。 传感器与执行器的智能接口： 关注现代高精度传感器的技术特性，如基于总线供电的智能传感器（IO-Link技术）的应用。重点讲解了变频驱动器（VFD）的选型、参数设置和矢量控制原理，以及伺服驱动系统在高速、高精度运动控制中的配置要点。 第二部分：先进控制算法与程序逻辑构建 本部分专注于工业控制软件的开发与优化，是实现系统智能化控制的核心。 结构化编程与面向对象控制： 摒弃了简单的梯形图（LD）叙事，本书重点介绍IEC 61131-3标准下的五种编程语言（LD, FBD, ST, SFC, IL）的最佳实践。强调使用功能块（Function Block）和结构化文本（ST）进行模块化、可复用代码的开发，以提升项目可维护性。 经典与先进控制策略实现： 详细演示了PID调节器的离线/在线整定方法，并引入了先进控制技术，如串级控制、前馈控制在复杂过程控制中的应用。针对离散制造业，深入讲解了批次控制（ISA-88标准）的软件实现框架。 安全控制系统的集成（SIS）： 专门设立章节讨论功能安全（Functional Safety）的概念，包括安全完整性等级（SIL）的确定、安全PLC（Safety PLC）的选型、以及故障安全（Fail-Safe）逻辑的设计原则。 第三部分：工业网络通信与数据集成 在“工业4.0”和“工业物联网（IIoT）”的背景下，通信网络的可靠性至关重要。 主流工业现场总线详解： 全面对比和分析了EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP以及Foundation Fieldbus等主流协议的架构特点、报文结构和确定性延迟保障机制。重点讲解了如何根据应用需求选择合适的通信介质（如光纤、双绞线）和拓扑结构。 数据采集与监控（SCADA/HMI）： 探讨了现代SCADA系统的设计原则，包括服务器冗余、历史数据归档（Historian）的配置。在HMI设计方面，强调用户体验（UX）和报警管理（ISA 18.2标准），确保操作员能快速、准确地获取关键信息。 信息层与控制层的互联： 深入解析了OPC UA作为跨平台数据交换标准的核心作用，指导读者如何安全、高效地将控制层数据向上集成到MES（制造执行系统）或ERP（企业资源计划）系统。 第四部分：系统调试、维护与故障诊断 实践证明，一个系统80%的问题发生在调试和维护阶段。本部分聚焦于如何将理论知识转化为现场的解决能力。 系统调试与验证流程： 详细介绍了“FAT/SAT”的规范化操作，包括I/O点表的核对、控制回路的端到端测试、以及系统动态性能的仿真验证。强调了“先静态后动态”的调试方法论。 预测性维护与系统健康监测： 介绍了如何利用PLC和驱动器内置的诊断功能，结合振动分析、电流特征分析等技术，构建预测性维护（PdM）模型，实现设备寿命的优化管理。 复杂故障的系统化诊断： 提供了针对电源质量问题、周期性通信中断、间歇性I/O信号漂移等典型疑难故障的诊断流程图谱。强调利用示波器、网络分析仪等专业工具辅助定位底层硬件和协议层面的错误。 本书特色 本书的编写坚持“理论指导实践，实践反哺理论”的原则。全书配备了大量的实际案例分析，这些案例均来源于化工、电力、汽车制造等不同行业的真实项目数据，并附有详细的程序逻辑框图和硬件接线图示。我们致力于提供的是一套可立即应用于现代工业现场的工具箱，而非仅仅停留在概念层面。通过对最新工业标准和技术趋势的全面覆盖，本书是确保您的自动化知识体系与时俱进的权威参考。

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说实话，我本来以为这本手册会是一本枯燥的规范汇编，翻开后才发现它在**低压配电系统的故障排查逻辑**上，构建了一个非常清晰且易于遵循的思维框架。对于我这种已经在行业摸爬滚打了十几年、习惯了凭经验解决问题的人来说，这本书提供的“结构化诊断流程”反而提供了一种更高维度的审视角度。它摒弃了那种“试错法”的排查方式，而是引入了**系统性分解与排除法**，从电源输入端开始，逐级向下，结合电压、电流、功率因数等关键参数的变化，形成一个可预测的故障路径图。我曾用书中的方法快速定位了一个间歇性跳闸的隐蔽性短路点，那之前我们团队花了快两天时间都没头绪。此外，对于**新型复合材料电缆的连接技术**，书中也给出了非常前沿的指导，远超出了我们目前日常培训的内容，这使得手册的价值不仅停留在“安全”层面，更提升到了“技术前瞻性”的层面，非常适合对技术有更高追求的资深电工。

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这本书最让我感到惊喜的是，它居然将**职业健康与安全管理体系（OHSMS）的理念融入到了日常电工操作的SOP中**。它不仅仅是教你怎么接线、怎么断电，更深层次地引导操作者思考“为什么我们要这样做”以及“如何持续改进操作流程”。例如，在讲解**紧急触电急救程序**时，它不仅提供了标准的触电急救步骤，还附带了关于“如何评估现场环境是否已解除二级危险源”的检查清单，这表明作者的视野已经超越了单一的“操作安全”，而是扩展到了整个工作场所的风险管理。这种前瞻性的视角，对于希望晋升到班组长或安全员岗位的同事来说，提供了绝佳的管理思路借鉴。它让我意识到，一个优秀的电工，不仅要“会修”，更要“会管”，这本书无疑为这种综合能力的培养提供了坚实的方法论基础。

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这本《电工安全操作实用技术手册》着实让我受益匪浅，尤其是它对于**高压电气设备维护中的风险识别与规避**这一章节的深入剖析，简直是实战宝典。我记得上次在处理一个老旧变电站的设备升级时，现场环境复杂，各种线缆标识不清，让人心里直打鼓。这本书里详细列举了上百种可能被忽视的“小疏忽”如何酿成“大事故”，比如在潮湿环境下进行绝缘电阻测试时，如何通过特定的步骤和工具组合来确保读数的准确性和操作人员的安全。它不像其他手册那样只停留在理论层面，而是提供了大量的**案例分析和分步指导**，告诉你“当遇到A情况时，必须采取B措施，并核对C项检查点”。我尤其欣赏其中关于**人机工程学在安全操作中的应用**那一部分，它不仅仅关注电路本身，还关注操作员的生理和心理状态，比如长时间作业后的疲劳管理和紧急情况下的应急反应时间优化，这些细节的把控，真正体现了“实用”二字的精髓，让我在面对复杂高风险作业时，心里更有底气，操作也更加从容不迫。

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从一个相对初学者的角度来看，这本《电工安全操作实用技术手册》在**电气安全基础理论的普及和概念澄清**方面，做得比我之前看过的任何教材都要直观有效。它成功地将“欧姆定律”、“基尔霍夫定律”这些枯燥的理论，与实际工作中的“过载保护”和“接地系统有效性”紧密地联系起来。书中有大量**使用彩色图例和三维示意图**来解释复杂的电场分布和安全距离的设定，让我这个刚从理论转入实操的新人，不再需要凭空想象电流是如何流动的，而是能“看见”危险。特别是关于**静电防护在电子设备维护中的应用**这一块，作者用非常通俗的语言解释了静电的产生机制和如何通过佩戴合适的腕带、地垫来有效消除风险，这种将高深理论“翻译”成一线语言的能力，极大地降低了学习门槛，让安全意识真正深入人心，而不是流于口号。

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这本书的装帧和排版设计简直是为一线工作者量身定做的——**便携性与耐用性**达到了一个奇妙的平衡。我经常需要在户外和机房的狭小空间内操作，厚重的大部头根本没法带。这本手册的尺寸恰到好处，封面材料摸起来很有韧性，即使不小心沾上点油污或灰尘，也很容易擦拭干净，这对于经常在脏乱环境作业的我们来说，简直是救星。内容组织上，它巧妙地将**国家标准规范引用与实际操作步骤交叉呈现**。每当介绍一个关键步骤时，旁边会用一个醒目的图标标注出对应的国家/行业标准编号，方便需要立即查阅法规依据的读者。我特别喜欢那个“**常见工具与防护用品的维护周期表**”，它把原本分散在不同章节里的信息整合到了一个地方，确保了扳手、万用表、绝缘手套等装备始终处于最佳可用状态，这种对细节的极致关注，体现了作者对一线工作环境的深刻理解。

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