设备电气控制与维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:徐建俊

出品人:

页数:217

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:17.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505372382

丛书系列:

图书标签:

• 电气控制
• 设备维修
• 工业自动化
• 电路分析
• 继电器
• PLC
• 传感器
• 电机控制
• 故障诊断
• 电气安全

《工业自动化系统维护指南》 本书深入剖析现代工业自动化系统，从PLC（可编程逻辑控制器）的核心原理、梯形图、指令列表、功能块图等编程语言的实际应用，到伺服系统、变频器、传感器、执行器等关键电气组件的选型、安装、调试及故障诊断，进行了系统而详尽的阐述。 第一部分：工业自动化基础理论与系统构成 本部分旨在为读者构建坚实的理论基础，理解自动化系统的工作原理。 第一章 自动化系统概述 什么是工业自动化？其发展历程与趋势。 自动化系统的基本构成：感知层、控制层、执行层、网络通信层。 自动化系统在不同行业的应用（如制造业、能源、交通、楼宇等）。 自动化系统带来的效益分析：提高效率、降低成本、保证质量、提升安全性。 第二章 PLC（可编程逻辑控制器）系统详解 PLC的工作原理：扫描周期、CPU单元、输入/输出模块、电源模块。 PLC的硬件结构与接口技术。 PLC编程基础：指令系统（基本指令、应用指令）、数据类型、存储区。 PLC编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FB）、结构化文本（ST）、顺序功能图（SFC）的特点及应用场景。 PLC的指令应用技巧：位逻辑操作、定时器、计数器、传送指令、比较指令、数学运算指令、跳转指令等。 PLC的程序结构：子程序、中断程序、子例程。 PLC的通讯与联网：串行通讯（RS-232/485）、以太网通讯（Ethernet/IP, Profinet）、现场总线（Profibus, DeviceNet）。 PLC的仿真与调试：软件仿真工具的使用、硬件在环（HIL）测试。 第二部分：关键电气组件的深入解析与应用 本部分聚焦于工业自动化系统中不可或缺的电气组件，涵盖其原理、选型、安装、调试及常见问题。 第三章 伺服驱动与电机系统 伺服系统的组成：伺服电机、伺服驱动器、编码器。 伺服电机的工作原理：直流伺服、交流伺服、步进电机（作为伺服系统的替代方案）。 伺服驱动器的功能与参数设置：增益（P, I, D）调节、限流、限压、速度环、位置环。 编码器的类型与作用：增量式编码器、绝对式编码器。 伺服系统的应用：精密定位、速度控制、力矩控制。 伺服系统的安装与布线注意事项。 伺服系统调试方法：零点标定、参数优化、运动指令测试。 第四章 变频器（VFD）的原理与应用 变频器的基本原理：AC-DC-AC转换。 变频器的类型：电压型、电流型。 变频器的控制方式：V/f控制、矢量控制（磁通同步控制）、直接转矩控制（DTC）。 变频器的参数设置：电机参数匹配、基本频率、最高频率、加减速时间、载波频率。 变频器的应用：电机调速、软启动、制动。 变频器的选型原则：功率匹配、电压等级、防护等级、环境适应性。 变频器的安装与维护：散热、电磁兼容（EMC）设计、接地。 变频器常见故障分析与排除。 第五章 传感器与执行器技术 传感器 传感器分类：按照工作原理（电阻式、电容式、电感式、光电式、声波式）、测量对象（位置、速度、温度、压力、液位、流量、力矩等）。 常用传感器：接近开关、光电开关、限位开关、编码器、温度传感器（RTD, Thermocouple）、压力传感器、液位传感器、超声波传感器、视觉传感器。 传感器的选型指南：精度、量程、响应速度、工作环境、输出信号类型（开关量、模拟量）。 传感器的安装与连接：信号线、电源线、屏蔽。 执行器 执行器的分类：电动执行器（电机驱动）、气动执行器（气缸、气动马达）、液压执行器。 常用执行器：电磁阀、继电器、接触器、伺服阀、比例阀、气缸、电动推杆。 执行器的驱动方式：直接驱动、继电器驱动、PLC输出驱动。 执行器的选型考量：推力、速度、精度、行程、工作介质。 执行器的安装与维护：连接、密封、润滑、防护。 第三部分：工业控制系统的安装、调试与故障排除 本部分着重于实际操作层面，指导读者如何正确地安装、调试自动化系统，并有效地解决遇到的问题。 第六章 电气控制柜的设计与布线 电气控制柜的标准与规范。 控制柜的布局设计：元器件的合理排布、散热考虑、可维护性。 配线原则：强弱电分离、线束管理、标记清晰。 电线电缆的选择与规格：绝缘耐压、耐温、阻燃等级。 端子排的使用与连接。 接地与防雷设计。 控制柜的安装与固定。 第七章 自动化系统集成与调试 系统集成流程：硬件组装、电气连接、软件部署。 调试前的准备工作：检查图纸、核对元器件、准备测试工具。 单体设备调试：PLC输入输出测试、伺服电机/变频器基本运行测试、传感器信号读取。 系统联动调试：按照工艺流程进行联调，测试各子系统之间的协调工作。 运动控制调试：位置、速度、加速度参数的优化。 安全联锁功能测试。 记录调试过程中的关键参数和问题。 第八章 常见电气故障的诊断与排除 故障分类：电气故障（短路、断路、过载、接地故障）、机械故障（卡死、磨损）、控制逻辑故障（程序错误、参数设置不当）。 故障诊断方法： 外观检查：观察是否有烧焦、断裂、松脱等痕迹。 仪器测量：使用万用表、示波器、绝缘电阻表进行测量。 PLC诊断：利用PLC的诊断功能、报警信息、I/O状态指示灯。 程序分析：检查PLC程序逻辑、数据寄存器状态。 经验判断：根据故障现象联想可能的原因。 具体故障排除示例： 电机不转的常见原因及解决办法。 传感器信号异常的排查。 伺服系统报警分析与处理。 变频器过载、过压、欠压故障排除。 PLC通信中断的诊断。 断路器、接触器、继电器常见故障。 预防性维护：定期检查、清洁、润滑、紧固连接。 第四部分：安全操作与维护管理 第九章 工业安全操作规程 电气安全基础知识：电压、电流、电阻、功率。 触电的危害与防护措施：绝缘、接地、保护装置（漏电保护器、断路器）。 高压电气设备操作安全。 机械运动部件的安全防护。 灭火器的使用与维护。 应急处理程序。 第十章 维护管理与技术发展 维护管理体系：计划性维护、预防性维护、纠错性维护。 备件管理与库存策略。 技术资料的管理与更新。 工业物联网（IIoT）在维护中的应用：远程监控、预测性维护。 新兴自动化技术趋势：人工智能（AI）、机器视觉、机器人集成。 本书力求通过理论与实践相结合的方式，帮助读者全面掌握工业自动化系统的构成、原理、应用与维护技能，提升其在实际工作中的问题解决能力，成为一名合格的自动化系统工程师或技术人员。

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我特别欣赏这本书在技术深度上的拿捏分寸。它显然面向的是有一定基础，希望从“会用”迈向“精通”的工程师和技术人员。书中对诸如变频器矢量控制、PID参数整定、以及现代工业总线协议（如EtherCAT）的介绍，绝非浅尝辄止的表面描述。它深入探讨了背后的数学模型和算法实现逻辑，例如，在讲解模糊控制时，作者甚至引用了相关的模糊集合理论基础，这在同类普及读物中是极为罕见的。然而，这种深度并没有以牺牲可读性为代价。每当引入复杂概念时，作者都会巧妙地穿插一个实际生产线上的应用场景进行佐证，用生动的“现场故事”来锚定抽象的理论，使得高深的技术知识变得可触可感。读完对某个子系统的讲解，我感觉自己不再只是一个简单的操作员，而更像是一个能够理解设备“思维”的“医生”，能够准确判断出是硬件故障、参数漂移还是控制逻辑冲突。这种深度与广度兼备的平衡感，是这本书最宝贵的价值所在。

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这本书的语言风格非常独特，它融合了理工科的严谨逻辑与工程师的务实口吻。全书读下来，感觉就像是有一位经验丰富、耐心十足的资深技师在你身边进行一对一的指导。他不会使用过于晦涩的学院派术语，而是倾向于用最直白、最贴近现场实际操作的语言来阐述复杂的概念。比如，在讲解接地系统的规范时，他没有单纯地罗列国家标准条文，而是配上了一段充满“血泪教训”的旁白，告诫读者为什么一个看似微小的接地电阻超标，可能在未来引发难以追踪的电磁干扰问题。这种叙事口吻带着一种朴素的、来自一线的智慧，让人倍感亲切和信任。同时，书中大量的实测数据和故障日志截图，也加强了这种真实感。这些都不是教科书里虚拟的“理想情况”，而是充满噪音、温度波动和实际磨损的“真实世界”数据，这对于我们日常排除故障时参考价值巨大，因为它教会我们如何从“不完美”的现场数据中提取有效信息。

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这本书的附加值内容设计得非常贴心且实用。它不仅仅局限于纯粹的理论和操作指南，还体贴地加入了一些工程师职业发展和安全规范的专题探讨。比如，其中有一章专门讨论了如何建立一个高效的电气维护文档体系，包括标签的标准化、备件库存的数字化管理建议，甚至提到了在应急抢修时如何快速有效地进行现场记录，这些都是教科书上通常不会涉及，但在实际工作中却至关重要的“软技能”。此外，书中对工业电气安全标准的解读极为透彻，它不仅强调了“禁止带电操作”，更深入分析了不同电压等级下人体触电的生理反应机理，使得安全规程的学习从“必须遵守的规定”升华为“为了保护自己的生命健康而必须理解的科学原理”。这种超越本职工作的关怀，让整本书的厚度增加，也让它的使用价值得到了极大的拓展，使其成为了一个全面的、面向长期职业发展的参考宝库。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳封面采用了一种低饱和度的深蓝色，搭配烫金的字体，显得既专业又不失格调。我尤其喜欢封面右下角那个抽象的电路图纹样，它不是那种生硬的机械复制，而是用流畅的线条勾勒出能量流动的韵律感，仿佛在无声地诉说着电气世界的复杂与美妙。内页纸张的质感也无可挑剔，那种微哑光的处理，不仅能有效减少阅读时的反光，让长时间阅读眼睛不易疲劳，而且油墨的附着力极佳，即便是最精密的图表和细小的注释，都清晰锐利，没有丝毫的拖泥带水。翻开扉页，作者的简介部分，文字排版极其考究，行间距和字距都经过精心调整，使得整体视觉感受非常舒适，完全不像有些技术书籍那样密密麻麻，让人望而生畏。这种对细节的极致追求，让我对内容本身抱有了更高的期待，感觉拿到手的不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的工艺品，从物理层面就传递出了严谨治学的态度。书脊的装订工艺也相当扎实，即使经常需要摊开平放查阅复杂的接线图，也完全不用担心书页松动或脱落，这一点对于需要频繁翻阅的参考资料来说至关重要。整体来看，这本书在视觉传达和触感体验上，已经远远超越了我对一本技术教材的固有印象。

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这本书的内容组织逻辑简直是教科书级别的典范，它不像传统教材那样将理论知识堆砌在前面，而是采用了一种“问题导向、实践先行”的叙事结构。开篇并非抽象的定律推导，而是直接切入一个日常工业场景中常见的故障诊断案例，比如“为什么伺服驱动器会无故跳闸？”。随后，作者才慢条斯理地回溯到相关的电气元件特性和控制回路原理，这种由果溯因的讲解方式，极大地激发了读者的好奇心和解决问题的欲望。每章节的末尾都附带了一系列“深度思考题”，这些问题不是简单的知识点复述，而是要求读者综合运用前面学到的多项知识进行分析判断，甚至需要手绘简单的逻辑图来阐述自己的思路，极大地锻炼了读者的系统思维能力。更值得称赞的是，书中大量的图示，全部采用三维渲染或清晰的实物照片配合注释，完全抛弃了那些过时且难以辨认的简化示意图，使得复杂的继电器逻辑或PLC扫描周期都能被直观地把握。这种层层递进、环环相扣的编排，让学习过程不再是枯燥的记忆，而更像是一场精心设计的智力探险。

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