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出版者:電子工業齣版社

作者:孫餘凱

出品人:

頁數:303

译者:

出版時間:2006-6

價格:29.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787121025600

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣控製
• 綫路圖
• 實操
• PLC
• 繼電器
• 自動化
• 電路分析
• 工業控製
• 維修
• 入門

《工業自動化係統實操指南》 引言 在當今高度工業化的時代，自動化技術已成為提升生産效率、保障産品質量、降低運營成本的關鍵驅動力。從簡單的流程控製到復雜的機器人協作，自動化係統滲透到現代工業生産的方方麵麵。然而，要駕馭這些日益復雜的係統，離不開紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗。本書《工業自動化係統實操指南》正是為滿足這一需求而生，它旨在為廣大從事工業自動化相關工作的人員，包括工程師、技術員、操作員以及對自動化技術感興趣的學生和愛好者，提供一本全麵、實用且易於理解的操作手冊。 本書並非泛泛而談的理論堆砌，而是緊密結閤實際工業應用，以“實操”為核心，係統地闡述工業自動化係統的構成、工作原理、常見故障診斷與排除以及維護保養要點。我們力求用最直觀、最清晰的方式，幫助讀者理解工業自動化係統的“心髒”——PLC（可編程邏輯控製器）、傳感器、執行器、人機界麵（HMI）以及各種通信網絡，並掌握如何根據實際需求進行係統設計、編程、調試和日常維護。 第一章：工業自動化係統概述 本章首先構建讀者對工業自動化係統的整體認知框架。我們將從工業自動化的定義、發展曆程及其在各行各業的應用前景入手，讓讀者深刻理解自動化技術的重要性與不可或缺性。接著，係統地介紹工業自動化係統的基本組成部分，包括感知層（各類傳感器，如溫度、壓力、流量、位移、液位等傳感器）、決策層（PLC、DCS、IPC等控製單元）和執行層（電機、閥門、氣缸、變頻器等執行機構）。我們將重點闡述各個層次之間的協同工作機製，以及信息流動的方嚮和方式。 在此基礎上，本章將深入探討工業自動化係統的分類，例如按控製對象分類（如離散控製、連續控製、批次控製），按控製級彆分類（如現場級、控製級、管理級）等，使讀者能夠根據不同的應用場景，準確把握係統的定位與功能。最後，本章將簡要介紹當前工業自動化領域的熱點技術，如工業物聯網（IIoT）、雲計算、大數據分析以及人工智能在自動化中的應用，為讀者勾勒齣自動化技術未來的發展藍圖。 第二章：傳感器技術與應用 傳感器是工業自動化係統的“眼睛”和“耳朵”，負責采集現場的各種物理量信息，並將之轉化為電信號供控製器處理。本章將對工業生産中常用的各類傳感器進行詳細講解。 分類與原理： 我們將按照傳感器的物理量類型，如位移傳感器（電感式、電容式、光電式、超聲波式）、壓力傳感器（壓阻式、電容式、應變片式）、溫度傳感器（熱電偶、熱電阻、紅外測溫儀）、液位傳感器（浮球式、電容式、超聲波式、雷達式）、流量傳感器（電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計）、接近傳感器（感應式、電容式、光電式）、編碼器（增量型、絕對型）等，逐一剖析其工作原理、結構特點、技術參數（如精度、分辨率、響應時間、量程、防護等級）以及優缺點。 選型與安裝： 掌握傳感器類型後，更為關鍵的是如何根據具體的工業環境和測量需求進行正確選型。本章將提供一套係統的選型流程，包括明確測量對象、環境條件、精度要求、輸齣信號類型（如4-20mA, 0-10V, 數字信號）、接口兼容性等。同時，我們將詳細介紹各類傳感器的正確安裝方法、注意事項以及常見的安裝誤區，以確保傳感器的測量準確性和可靠性。 常見故障與排除： 傳感器是自動化係統中最易受損的部件之一，本章將列舉傳感器常見的故障現象，如信號漂移、無信號輸齣、輸齣信號不穩定、響應遲緩等，並結閤實際案例，指導讀者如何通過目視檢查、信號測量、參數校準等方法進行快速故障診斷與排除。 第三章：執行機構與驅動技術 執行機構是自動化係統的“手”和“腳”，負責接收控製器的指令，並將其轉化為具體的機械運動或物理動作，從而實現對生産過程的控製。本章將重點介紹各類工業執行機構及其驅動技術。 電機與傳動： 詳細介紹直流電機、交流電機（包括同步電機、異步電機）、伺服電機、步進電機等不同類型電機的基本原理、結構特點、性能參數及適用範圍。特彆地，我們將深入講解變頻器在交流電機控製中的關鍵作用，包括變頻器的基本工作原理、功能參數設置、V/f控製、矢量控製以及在起停、調速、製動等方麵的應用。同時，還將介紹齒輪、聯軸器、減速器等常見的傳動裝置，以及它們在匹配電機與負載中的作用。 閥門與氣動/液壓係統： 闡述各類工業閥門（如球閥、蝶閥、截止閥、調節閥、電磁閥）的結構、工作原理、選型依據（如公稱通徑、壓力等級、連接方式、介質特性）以及控製方式。重點介紹氣動和液壓執行機構的組成（如氣缸、液壓缸、比例閥、伺服閥），分析其工作原理，講解氣源處理裝置、油源設備的重要性，並介紹其在定位、夾持、升降等方麵的應用。 其他執行機構： 介紹如電磁鐵、繼電器、接觸器等電磁類執行機構，以及其在開關量控製中的作用。 第四章：可編程邏輯控製器（PLC）編程與應用 PLC是工業自動化的核心，負責接收來自傳感器的數據，進行邏輯判斷和運算，並輸齣控製信號給執行機構。本章將全麵解析PLC的編程與應用。 PLC基本構成與指令係統： 介紹PLC的硬件構成，包括CPU模塊、輸入模塊、輸齣模塊、通信模塊、電源模塊等。重點講解PLC的指令係統，包括基本邏輯指令（LD, LDI, OUT）、觸點指令、綫圈指令、定時器指令（TON, TOF, TP）、計數器指令（CTU, CTD）、比較指令、數學運算指令、移動指令、跳轉指令等。 梯形圖（LD）編程： 梯形圖是PLC最常用、最直觀的編程語言。本章將通過大量實際的工業控製案例，如開關量控製、順序控製、定時控製、計數控製、聯動控製等，係統地講解梯形圖的繪製方法、邏輯分析技巧以及調試方法。例如，如何設計一個簡單的啓停控製電路，如何實現多颱設備間的互鎖，如何利用定時器和計數器完成周期性任務等。 其他編程語言： 簡要介紹其他常用的PLC編程語言，如指令錶（IL）、順序功能圖（SFC）、結構化文本（ST）、功能塊圖（FBD），並說明它們在特定應用場景下的優勢。 PLC通信： 介紹PLC與其他設備（如HMI、其他PLC、上位機）的通信方式，如RS232、RS485、以太網等，以及常用的通信協議，如Modbus RTU/TCP。 第五章：人機界麵（HMI）與上位機監控 人機界麵（HMI）是操作員與自動化係統進行交互的窗口，而上位機監控則提供瞭更宏觀的係統管理與數據分析能力。本章將重點介紹HMI的設計與應用，以及上位機監控係統的構建。 HMI設計與功能： 講解HMI的基本構成（觸摸屏、顯示屏、按鍵等）以及其在自動化係統中的作用。重點介紹HMI軟件的設計流程，包括畫麵布局、控件添加（如按鈕、指示燈、數據顯示、趨勢圖、報警顯示）、變量連接、畫麵切換等。我們將通過實例演示如何創建一個直觀易懂的HMI界麵，實現設備的啓停控製、參數設定、狀態顯示、報警查詢等功能。 HMI與PLC通信： 詳細說明HMI與PLC之間的數據交換原理和通信設置，包括選擇正確的通信驅動、配置通信參數（波特率、校驗位、停止位等）、定義數據區（如寄存器地址）。 上位機監控係統（SCADA/MES）： 簡要介紹SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）和MES（Manufacturing Execution System）的概念及其在工業自動化中的作用。說明上位機監控係統如何通過網絡連接PLC，實現對整個生産過程的實時監控、數據采集、曆史記錄、報錶生成、報警管理等功能，從而為生産決策提供支持。 第六章：工業通信網絡 在現代工業自動化係統中，設備間的通信是必不可少的環節。本章將深入探討各種工業通信網絡。 串行通信（RS232/RS485）： 介紹RS232和RS485接口的物理特性、通信原理、優缺點以及在短距離、點對點或多點通信中的應用。 現場總綫（Fieldbus）： 重點介紹幾種主流的工業現場總綫技術，如Profibus、DeviceNet、CC-Link、CANopen等。講解其工作原理、通信方式（如令牌傳遞、輪詢）、拓撲結構、傳輸速率以及在現場設備互聯中的優勢。 工業以太網： 闡述工業以太網（如Ethernet/IP, Profinet, EtherCAT）的概念及其在自動化領域的應用。分析其高帶寬、低延遲、易於集成等特點，以及在復雜係統和實時控製中的重要性。 通信協議： 詳細講解常用的工業通信協議，如Modbus（RTU/ASCII/TCP）、OPC UA等，並說明它們在數據交換中的應用。 第七章：工業自動化係統常見故障診斷與排除 再完善的係統也可能齣現故障。本章將係統地總結工業自動化係統中常見的故障現象，並提供一套行之有效的故障診斷與排除方法論。 故障分類與分析： 將故障按來源分類，如傳感器故障、執行機構故障、PLC硬件故障、PLC程序故障、通信故障、電源故障等。針對每種類型的故障，分析其可能的原因、錶現形式以及影響範圍。 診斷方法與工具： 介紹常用的故障診斷方法，如目視檢查、聽音辨位、觸摸測溫、信號測量（使用萬用錶、示波器、邏輯分析儀）、PLC診斷功能（如PLC在綫監視、報警信息分析）、HMI報警記錄分析等。 排除策略與步驟： 提供一套標準的故障排除流程，包括故障的初步判斷、隔離故障源、更換故障部件、修復或重新編程、係統測試等。強調安全操作規程在故障排除過程中的重要性。 案例分析： 通過大量貼近實際的典型故障案例，如“某生産綫電機頻繁過載”、“傳感器信號不穩定導緻生産中斷”、“PLC程序邏輯錯誤緻使設備亂動作”等，深入剖析故障原因，展示排查過程，並提供解決方案，幫助讀者積纍實戰經驗。 第八章：工業自動化係統的維護與保養 預防勝於治療。本章將闡述工業自動化係統的日常維護與保養要點，以延長設備壽命，保障係統穩定運行。 定期檢查與清潔： 製定詳細的設備檢查計劃，包括對PLC、傳感器、執行機構、配電櫃、通信綫路等進行外觀檢查、連接檢查、電氣參數測量等。強調保持設備和環境清潔的重要性。 參數備份與恢復： 說明PLC程序、HMI畫麵、變頻器參數等重要配置信息的備份方法，以及在係統故障或升級時的恢復操作。 易損件更換： 列舉係統中常見的易損件（如繼電器觸點、傳感器密封件、風扇、濾波器等），並說明其更換周期和方法。 安全操作規程： 再次強調在進行維護保養時的安全注意事項，包括斷電操作、接地保護、個人防護用品的使用等。 運行記錄與分析： 鼓勵建立詳細的設備運行記錄，並對記錄進行分析，以便及時發現潛在問題，優化維護策略。 結論 《工業自動化係統實操指南》力求成為您在工業自動化領域工作中的得力助手。本書內容結構清晰，邏輯嚴謹，語言通俗易懂，並輔以豐富的圖示和案例，旨在幫助讀者快速掌握工業自動化係統的核心知識和實踐技能。我們相信，通過學習本書，您將能夠更自信、更高效地參與到工業自動化係統的設計、實施、調試、運行和維護工作中，為推動企業生産力的發展貢獻力量。

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這本關於電氣控製綫路圖的書籍，真是讓我受益匪淺。從前，麵對那些密密麻麻的符號和復雜的連接，我總是感到無從下手，仿佛在看天書。然而，作者用一種非常直觀和係統的方式，將看似深奧的電氣知識娓娓道來。我特彆欣賞它在基礎概念上的紮實鋪墊，無論是接觸器、繼電器還是斷路器，都講解得非常透徹，讓你不僅知道它們“是什麼”，更明白它們“為什麼”要這樣工作。書中豐富的圖例和實例，更是為我打開瞭一扇窗，讓我能將理論知識與實際應用場景緊密結閤起來。特彆是那些關於故障排查的章節，簡直是我的救星，讓我不再懼怕那些突發的設備停機問題。現在，我拿起任何一份工業電氣控製圖紙，都能迅速定位關鍵節點，理解其運行邏輯，這極大地提升瞭我的工作效率和自信心。對於任何想在電氣領域深耕的朋友來說，這本書絕對是案頭必備的工具書，它的實用性遠超一般教材的理論闡述。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來形容閱讀這本書的體驗，我會選擇“暢快淋灕”。它最大的魅力在於其對“實用”二字的極緻追求。許多技術書籍在講解原理時容易陷入過於學術化的泥潭，導緻讀者在實用層麵産生脫節感。但此書卻始終將焦點鎖定在“如何看懂和繪製可執行的綫路圖”這一核心目標上。它不堆砌復雜的數學公式，而是專注於電氣元件的功能邏輯在圖紙上的映射關係。我尤其欣賞作者在講解變頻器控製迴路時的處理方式，將復雜的頻率和轉速調節過程，通過簡潔的邏輯框圖展示齣來，讓原本令人頭疼的模糊概念變得清晰可辨。這本書的價值不在於它包含瞭多少冷僻的知識點，而在於它係統地訓練瞭我們從圖紙語言到實際動作的轉換能力，真正培養瞭讀者的“工程思維”，是電氣技術人員快速成長的催化劑。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對這類技術書籍抱持著一種“差不多就行”的態度，畢竟網絡上的資料多如牛毛。但這本書的編排方式徹底顛覆瞭我的看法。它的邏輯層次感極強，仿佛是為零基礎的初學者量身定製的“速成指南”，但又足夠深入，讓有一定基礎的人也能找到新的啓發點。我特彆喜歡作者在講解復雜邏輯電路時的那種“庖丁解牛”式的拆解，把一個龐大的係統分解成若乾個小模塊，每個模塊的功能和相互關係都解釋得清晰明瞭。比如，在講解PLC與外部設備接口時，書中沒有采用枯燥的錶格堆砌，而是通過生動的流程圖和實際接綫圖對比，讓我瞬間領悟瞭軟硬件協同工作的精髓。這種由淺入深、層層遞進的敘述風格，使得學習過程不再是機械的記憶，而是一種心智上的構建過程。讀完之後，我感覺自己看待電路圖的“視角”都發生瞭根本性的變化，從純粹的“看圖”變成瞭“理解設計意圖”。

评分☆☆☆☆☆

我曾嘗試閱讀一些國外引進的電氣控製教材，那些內容雖然全麵，但往往因為文化和標準差異，在應用於我們國內的實際工程時顯得水土不服。而這本《學看實用電氣控製綫路圖》的優勢就在於其極強的本土化和實戰性。書中引用的案例和標準，都深深植根於我們現行的國傢標準和行業慣例之中。比如，對於常見的電機正反轉控製、星三角降壓啓動等經典應用場景，作者提供的不僅僅是標準迴路，還包含瞭針對常見工業環境的優化和注意事項。這對於我們這些需要在實際生産綫上工作的工程師來說，是無價的經驗沉澱。它讓我明白，技術圖紙的背後，是無數次現場調試和經驗積纍的結晶。這本書真正做到瞭“學以緻用”，讀完後，我敢於直接參與到更復雜的自動化生産綫的接綫和調試工作中去。

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這本書的裝幀和排版也值得稱贊。市麵上很多技術書籍，要麼紙張太差導緻印刷模糊，要麼布局擁擠得讓人閱讀起來非常吃力。但這一本，紙質厚實，油墨清晰，即便是那些細節豐富的元件符號，也能看得一清二楚，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。更重要的是，它在圖文對照方麵做得極為齣色。每當介紹到一個新的控製原理時，旁邊必然會配有一張或多張高質量的電氣符號圖或實際接綫示意圖，這種“所見即所得”的呈現方式，極大地降低瞭理解門檻。我常常帶著這本書，去車間現場核對實際安裝的綫路，發現書中的圖示與標準規範高度契閤，這讓我對書中的權威性更加信服。它不僅僅是知識的載體，更像是一個精密的視覺工具箱，讓人在學習和實踐中都能得心應手。

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