维修电工技能训练 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:310

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出版时间:2007-7

价格:29.00元

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isbn号码:9787508355733

丛书系列:

图书标签:

• 维修电工
• 电工技能
• 技能训练
• 实操
• 电路维修
• 电力技术
• 职业教育
• 电工基础
• 故障诊断
• 安全用电

现代工业控制系统维护与故障诊断 图书简介 本书专注于现代工业生产线上广泛应用的自动化控制系统，是为电气工程、自动化、机电一体化等专业领域的技术人员、工程师以及高级技工量身打造的一本深度实践指南。内容紧密围绕工业现场中常见的PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）、变频器（VFD）、伺服驱动系统以及工业网络通信等核心技术，旨在提升读者对复杂控制系统的理解、维护能力和快速故障排除效率。 第一部分：工业自动化基础理论与元件解析 本部分首先回顾了现代工业自动化系统的基本架构，强调了从传统继电器控制向基于微处理器控制转型的必要性。详细阐述了传感器和执行器在信号采集与指令执行中的关键作用，区分了不同类型的工业传感器（如电感式、光电式、压力、温度传感器）的工作原理、选型标准及常见安装误差对系统稳定性的影响。 深入剖析了工业控制系统的“神经中枢”——PLC的结构组成，包括CPU模块、I/O模块（数字量与模拟量）、通信模块及电源单元。重点讲解了主流品牌（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix/CompactLogix、三菱Q系列）在硬件选型和I/O分配上的差异化策略。 变频器技术精要： 详细解析了交交变频器（VVVF）和直接转矩控制（DTC）的工作原理，深入探讨了调制方式（如SVPWM）对电机谐波和转矩脉动的影响。本书不仅停留在原理层面，更侧重于变频器的参数设置，包括V/f控制、矢量控制的启动和调试流程、电流环和速度环的增益整定，以及如何有效抑制电机啸叫和过流保护的优化。 第二部分：PLC程序逻辑与高级应用 本章是本书的核心技术板块，旨在突破基础指令集的应用瓶颈，迈向高效、健壮的程序设计。 程序设计范式： 摒弃零散的指令堆砌，全面介绍结构化编程（SFC/FSMS）在批处理和顺序控制中的应用，强调模块化、可重用性和文档化的重要性。对比了梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、结构化文本（Structured Text, ST）在不同控制场景下的适用性。 数据处理与数学运算： 详细介绍了浮点运算、PID（比例-积分-微分）算法在PLC中的实现与调优。重点演示如何根据现场负载特性（如惯性、延迟时间）选择合适的PID控制模式（位置式/增量式），并通过仿真实例展示积分饱和的处理方法。 模拟量处理与标定： 深入讲解了模拟量信号的标准化（4-20mA/0-10V）、冷端补偿、线性化处理等环节。针对噪声干扰，介绍了数字滤波技术（如滑动平均滤波、一阶低通滤波）在PLC内部的实现，确保采集数据的准确性。 第三部分：人机界面（HMI）与数据可视化 本部分聚焦于操作层面的效率提升。系统介绍了主流HMI软件平台（如WinCC Flexible/TIA Portal, FactoryTalk View）的开发环境，强调屏幕设计应遵循人机工程学原理，突出关键信息，减少误操作。 高级报警管理： 详细阐述了如何构建分级报警系统（如一级紧急、二级故障、三级提示），包括报警的存储、确认机制、历史记录追溯。演示了如何通过HMI实时显示系统运行趋势图（Trending）和历史数据曲线分析，辅助操作员进行初步的性能评估。 数据交换与OPC通信： 讲解了HMI与PLC之间、以及系统与上位MES/ERP之间的数据交换协议（如Modbus TCP/IP, PROFINET/EtherNet/IP）。特别说明了OPC UA在构建跨平台、安全数据通信架构中的关键地位。 第四部分：系统集成、网络通信与诊断 工业现场的复杂性来源于多个子系统间的互联。本部分专注于如何构建稳定可靠的工业网络。 工业以太网深度解析： 对比了Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP等主流工业以太网协议的帧结构、实时性要求及网络拓扑结构（星型、环形、线型）。重点讲解了PROFINET的两种通信模式（RT和Isochronous Real-Time）及其对周期性数据交换的影响。 设备级诊断与维护： 针对变频器、伺服驱动器、远程I/O模块等现场总线设备，本书提供了详尽的故障码查询表和诊断流程。强调利用制造商提供的诊断工具（如在线监控软件）进行远程诊断，减少停机时间。例如，解析伺服系统中的过流、编码器丢失、位置偏差过大等报警的根本原因和解决步骤。 系统可靠性与冗余设计： 介绍了针对关键生产环节的冗余方案，包括热备用PLC系统（冗余CPU/冗余I/O）、环形网络冗余（MRP/RSTP）以及电源双路供电设计。分析了冗余切换的原理和验证方法，确保在单点故障发生时，生产过程能平滑过渡。 第五部分：故障排除与系统优化实战案例 本部分通过多个贴近实际生产场景的案例，展示故障诊断的系统化思维。案例涵盖了从简单的传感器接线错误、I/O卡件损坏，到复杂的运动控制同步失调、PID环路失稳等高难度问题。 故障树分析法： 系统介绍如何运用故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）来结构化地定位复杂故障的潜在原因。 性能优化策略： 提供了基于生产数据的系统性能优化思路，例如，如何通过分析PLC扫描时间（Cycle Time）瓶颈来提升控制周期，如何利用驱动器内置的振动抑制功能来提高机械设备的运行平稳度，从而提升产品质量和设备综合效率（OEE）。 本书的特色在于其极强的操作性和前瞻性，内容聚焦于当前工业4.0背景下对高技能型电气维护人才的需求，是技术人员从“会接线”向“会设计、会优化、能救急”转变的必备参考书。

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