变压器运行技术问答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:国家电力公司华东公司

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2003-1

价格:8.00元

装帧:

isbn号码:9787508313580

丛书系列:

图书标签:

• 电
• 变压器
• 运行
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• 电力
• 电气
• 问答
• 维护
• 故障诊断
• 电力系统
• 高压电工

熔炼智慧：现代工业控制系统与PLC应用实践 图书简介 本书是一部深度聚焦于现代工业自动化领域，特别是可编程逻辑控制器（PLC）及其在复杂工业控制系统中的实际应用与维护的专业技术手册。它旨在为电气工程师、自动化技术人员、系统集成商以及相关专业学生提供一套系统、前沿且极具操作性的知识体系。 本书的编写立足于当前工业4.0和智能制造对控制系统提出的高标准要求，涵盖了从基础的数字逻辑到复杂的网络化控制架构的全景图。我们摒弃了对传统低压电器和电力设备运行原理的冗余介绍，将全部篇幅集中于“智能”与“控制”的核心技术之上。 --- 第一部分：工业控制系统的核心理论与架构解析 本部分作为全书的理论基石，深入剖析了现代工业控制系统的基本构成、发展趋势以及关键技术指标。 1. 工业控制系统的演进与结构模型 详细阐述了从早期的继电器控制系统到分布式控制系统（DCS），再到当前主流的集散控制系统（DCS）与基于PLC的网络化控制架构的演变路径。重点分析了ISA-95参考模型在现代工厂自动化层级结构中的应用，清晰界定了现场层（传感器/执行器）、控制层（PLC/RTU）、监视与操作层（HMI/SCADA）以及企业资源计划层（ERP）之间的功能划分与数据流向。 2. 传感器、执行器与现场总线技术 本章不再关注传统电机、开关等执行器的物理构造，而是聚焦于它们与控制器的接口技术。深入讲解了各类先进传感器的信号处理特性，包括： 智能数字传感器：如基于IO-Link协议的设备，如何实现参数配置和状态诊断的数字化上传。 过程变量采集：高精度模拟量信号（4-20mA、0-10V）的抗干扰处理、冷端补偿在热电偶应用中的精确处理方法。 现场总线技术比较与选型：详尽对比了工业以太网（Ethernet/IP, PROFINET, EtherCAT）和传统现场总线（PROFIBUS DP, Foundation Fieldbus, CANopen）的实时性、带宽、拓扑结构限制与诊断能力。重点剖析了EtherCAT在高速运动控制中的决定性优势及其帧结构原理。 3. 控制器基础原理与指令集深度剖析 本书对PLC硬件结构（CPU模块、I/O模块、通信模块）的描述是基于其功能实现的，而非单纯的部件介绍。核心内容集中在： 指令集效率优化：系统性讲解了高级逻辑指令（如数据处理、数学运算、循环移位）在不同品牌PLC（如西门子S7-1500, 罗克韦尔ControlLogix, 三菱Q系列）中的实现差异与执行效率比较。 中断与实时性保障：详细阐述了外部事件中断、时间中断和程序扫描周期之间的相互作用机制。如何通过合理设置程序优先级和中断服务程序（ISR）来保障关键控制任务的毫秒级响应。 故障安全（Safety）控制架构：讲解了SIL等级（Safety Integrity Level）的要求，以及安全PLC（Safety PLC）与标准PLC在硬件冗余、逻辑隔离和认证标准上的根本区别。 --- 第二部分：高级控制算法与PLC编程实践 本部分是本书的核心应用篇章，侧重于将复杂的控制理论转化为高效、稳定的PLC程序。 4. 现代过程控制理论在PLC中的实现 摒弃了基础的开关量逻辑描述，直接进入连续过程控制的精髓： PID控制器调优的精细化方法：不仅介绍Ziegler-Nichols法，更侧重于基于模型的辨识方法（如阶跃响应法）获取过程参数（$K_p, T_i, T_d$）。详细讨论了串级控制、前馈控制在复杂系统中的结构设计与参数设定。 先进控制策略：深入解析了基于模型的预测控制（MPC）在PLC环境下的简化实现路径，以及模糊控制在非线性、不确定系统中的应用实例。 运动控制系统集成：讲解了如何利用PLC内置的运动控制功能块（Motion Control Function Blocks）实现多轴同步、凸轮联动、电子齿轮箱等复杂轨迹规划。涉及S曲线加减速算法的程序实现与运动轴间的时序同步机制。 5. 工业网络化与SCADA/MES接口 本章聚焦于控制系统的数据集成能力，这是智能制造的关键瓶颈： OPC UA协议详解与实践：详细说明了OPC UA（Unified Architecture）在数据安全、跨平台通信中的优势。提供了在不同品牌PLC中配置OPC UA服务器和客户端的实际操作步骤，包括信息模型（Information Modeling）的构建。 SCADA系统的数据映射与优化：讲解了如何设计高效的数据采集策略，避免网络拥堵。重点讨论了历史数据库（Historian）的配置、数据点命名规范（Tag Naming Conventions）以及数据压缩与归档技术。 云端集成与边缘计算：探讨了将PLC采集的关键数据通过MQTT协议安全传输至云平台进行大数据分析的架构设计，以及在边缘网关侧进行预处理和故障诊断的边缘计算模式。 --- 第三部分：系统可靠性、诊断与故障排除 本部分是资深工程师必备的知识储备，关注于系统的长期稳定运行和快速恢复能力。 6. 可靠性工程与冗余架构设计 系统详细对比了不同冗余方案的优劣： 热备份（Hot Standby）与冷备份：在控制器级别、I/O模块级别和通信网络级别的实现机制与切换时间分析。 数据一致性维护：在冗余系统切换过程中，如何保证控制回路状态、定时器值和累加器数值的无缝同步，避免“控制颤振”。 电源与通信冗余：关键配电单元（PDU）的选择、双环网通信拓扑的构建与故障隔离机制。 7. 高效的系统诊断与故障快速定位 本书强调“预防性维护”和“预测性维护”的理念，而非被动的故障响应： PLC内置诊断机制的深度挖掘：教授如何利用CPU诊断缓冲区、硬件中断标志位、以及通信模块的状态寄存器，实时监控系统健康状况。 在线调试与程序版本控制：讲解了如何使用版本控制工具管理PLC程序，以及在不影响生产的情况下进行程序修改和下装的“热替换”技术。 高级故障排除流程：针对常见的I/O点卡死、周期性通讯中断、模拟量漂移等问题，提供了系统化的排查流程图，从现场接线、信号屏蔽到软件逻辑的逐层分析方法。 --- 本书特色 本书的所有案例和示例代码均基于现代主流工业自动化平台，严格遵循IEC 61131-3标准，并结合了大量的现场工程经验总结。我们避免了对单一品牌硬件的偏袒，而是侧重于控制思想的通用性与技术迁移能力。阅读本书，读者将掌握的不是简单的“如何按下一个按钮”，而是“如何设计一套能够自我监控、高可靠、可扩展的工业智能控制系统”。它代表了当代工业自动化领域从“电气控制”向“信息物理系统（CPS）”转型的技术核心。

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