铺架机司机(特价) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787113039462

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工业自动化与控制系统实践指南 本书聚焦于现代工业生产线上至关重要的自动化控制技术，旨在为读者提供一套全面、深入且实用的知识体系，涵盖从基础理论到前沿应用的各个层面。 在当今高度依赖效率与精度的制造业环境中，自动化系统是驱动产业升级的核心动力。本书并非一本针对特定机械操作手册的说明书，而是一部涵盖广阔技术领域的综合性参考著作。它深入剖析了工业控制系统的核心构成、工作原理、集成方法以及故障诊断策略，为工程师、技术人员及相关专业学生提供了一个坚实的知识平台。 第一部分：工业自动化基础理论与架构 本部分为理解复杂自动化系统奠定了坚实的理论基础。 1. 工业控制系统的演进与分类： 追溯了从继电器控制到可编程逻辑控制器（PLC）的百年发展历程。详细阐述了不同级别控制系统（如现场级、控制级、管理级）的架构划分，以及它们如何通过工业网络互联，构建起层次化的信息与控制结构。重点分析了分布式控制系统（DCS）、监控与数据采集系统（SCADA）以及PLC在不同应用场景中的适用性与技术特点的对比。 2. 传感器与执行器技术深度解析： 传感器是系统的“感官”，执行器是系统的“肢体”。本书详尽介绍了各类主流工业传感器的工作原理、选型标准与安装规范。内容包括但不限于：精密温度、压力、流量变送器（如利用科里奥利效应、电阻应变原理），高精度光电、接近开关，以及各类位置反馈装置（如编码器和激光位移传感器）。同时，对执行器部分进行了深入探讨，重点分析了伺服电机、步进电机、变频器（VFD）的调速特性、控制模式（如矢量控制与V/f控制），以及比例阀和运动控制单元的精确驱动技术。 3. 信号调理与数据采集： 讲解了模拟信号在工业现场面临的噪声干扰、漂移等问题，并提供了有效的信号调理技术，如滤波、隔离、放大和线性化处理。详细介绍了模数转换（A/D）和数模转换（D/A）的精度指标与采样定理，确保了物理量到数字量的准确转换，这是后续控制算法有效运行的前提。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）与编程实践 PLC作为现代工业的“大脑”，其编程与应用是本书的核心内容之一。 4. PLC硬件选型与系统集成： 阐述了模块化PLC、紧凑型PLC以及基于PC的控制器（IPC）的结构差异。内容涵盖CPU模块、I/O模块（数字量、模拟量）、通信模块的选型依据，以及冗余配置在关键任务中的重要性。强调了现场总线（Fieldbus）技术的重要性，如Profibus、Foundation Fieldbus、CANopen等，以及工业以太网（EtherNet/IP, PROFINET）在高速数据交换中的应用。 5. 结构化编程方法与标准： 严格按照国际电工委员会（IEC）61131-3标准，系统介绍五种主流编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC）。本书侧重于使用结构化文本（ST）进行复杂算法实现，并提倡使用功能块图（FBD）进行清晰的逻辑流程表示。重点讲解了如何使用SFC来有效管理和驱动复杂的批次或状态转移过程。 6. 运动控制与高速计数： 深入探讨了点位控制、插补运动控制的基础理论，包括S曲线速度规划、加减速曲线的优化，以实现平稳、快速的机械动作。详细介绍了如何利用PLC的高速输入/输出模块（HSC）进行脉冲捕获、频率测量和高精度编码器反馈处理，这是实现精密定位和同步控制的关键技术。 第三部分：人机界面（HMI）与上位机监控（SCADA/MES集成） 本部分关注如何实现人机交互和信息可视化管理。 7. HMI设计原理与操作逻辑： 探讨了高效HMI界面的设计原则，包括信息分层、色彩心理学在报警管理中的应用、以及用户友好性的设计标准。内容涵盖趋势曲线的实时绘制、历史数据回溯、配方管理和用户权限设置等高级功能。 8. SCADA系统架构与数据通信： 剖析了SCADA系统的组成要素，包括历史数据库（Historian）、报警服务器和操作员站。重点讲解了工业通信协议（如OPC UA）在连接PLC、数据库与企业资源规划（ERP）系统之间的桥梁作用，实现从车间层到底层决策层的透明化管理。 第四部分：系统调试、维护与故障诊断 理论知识的最终价值体现在实际的工程应用和可靠运行上。 9. 系统启动与联调策略： 提供了一套系统化的调试流程，从硬件连接检查、I/O点验证，到逻辑程序的单步测试和联机调试。特别强调了在系统带电运行前，如何进行安全回路和急停系统的功能验证，确保操作人员的安全。 10. 故障诊断与预测性维护： 教授读者如何运用系统工具（如PLC诊断缓冲区、在线监视功能）快速定位硬件和软件故障。针对常见的控制回路（如PID回路）的参数整定与漂移问题，提供了基于频率响应分析和Z-变换的现代整定方法。最后，引入了基于数据分析的预测性维护概念，利用传感器数据分析来预测设备潜在的故障点，从被动维护转向主动管理。 总结： 本书内容全面覆盖了现代工业自动化控制领域的核心技术栈，是一本理论与实践紧密结合的专业参考书。它旨在培养读者构建、配置、编程和维护复杂自动化系统的综合能力，是所有致力于提升工业生产自动化水平的技术人员不可或缺的工具书。读者在阅读过程中，将逐步掌握如何将抽象的控制理论转化为高效、可靠的工业解决方案。

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