机电设备原理与构造

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出版者:
作者:张新民 编
出品人:
页数:325
译者:
出版时间:1970-1
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787030267870
丛书系列:
图书标签:
  • 自动化
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  • 机电设备
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具体描述

《机电设备原理与构造》共10章,以广泛使用的机电加工设备为主,介绍了各类机床的作用、工作原理、典型部件与机构,还对与人们生活密切相关的其他机电设备,如汽车发动机、电梯与自动扶梯、空调、洗衣机等的工作原理、结构特点作了较为详细的介绍。

《机电设备原理与构造》可作为高职高专院校机械类各专业的教材,也可供机械工程技术人员参考。

现代工业自动化系统的设计与维护:基于PLC与SCADA的实践指南 本书简介 《现代工业自动化系统的设计与维护:基于PLC与SCADA的实践指南》是一本深入探讨当代工业自动化技术核心——可编程逻辑控制器(PLC)和数据采集与监视控制系统(SCADA)的专业参考书。本书旨在为电气工程、自动化技术、机械工程等领域的工程师、技术人员以及高等院校师生提供一个全面、系统且高度实用的知识框架和操作指导。 随着“工业4.0”和智能制造浪潮的推进,工业生产对自动化水平、实时控制能力以及数据集成效率提出了前所未有的要求。本书精准地把握了这一技术发展趋势,聚焦于如何利用现代主流的自动化软硬件平台,构建稳定、高效且易于维护的工业控制系统。本书的编排逻辑清晰,从基础理论出发,逐步深入到复杂的系统集成与故障诊断,确保读者能够扎实掌握从概念设计到现场实施的全过程。 --- 第一部分:工业自动化基础与PLC核心技术 本部分为全书的基石,详细阐述了构成现代自动化系统的基本要素和核心控制技术。 第一章:工业自动化系统的演进与架构 本章首先追溯了工业控制技术的发展历程,对比了传统继电器控制系统与现代分布式控制系统(DCS)和PLC系统的优劣。重点介绍了当前主流的自动化系统金字塔结构,包括现场设备层、控制层、监控层和管理层。通过清晰的图示和案例分析,使读者建立起对整个自动化生态系统的宏观认知。此外,本章还探讨了工业网络通信协议(如Modbus RTU/TCP、EtherNet/IP、Profinet)在系统集成中的关键作用,为后续的软硬件选型和连接奠定基础。 第二章:可编程逻辑控制器(PLC)的原理与选型 本章是PLC技术的核心讲解部分。从PLC的基本组成(CPU、存储器、输入/输出模块、电源)入手,深入剖析了扫描周期、中断处理和看门狗定时器的内部工作机制。在选型方面,本书提供了详尽的对比分析,指导读者根据控制点的数量、响应速度要求、环境适应性(如防护等级IP值)和预算,科学地选择最适合的PLC系列(如西门子S7-1500系列、罗克韦尔ControlLogix系列等)。特别强调了冗余控制系统的设计原则和热备份技术的应用。 第三章:PLC编程语言与逻辑实现 本章聚焦于实现控制逻辑的编程技术。详细讲解了国际标准IEC 61131-3定义的五种主流编程语言:梯形图(LD)、指令表(IL)、结构化文本(ST)、功能块图(FBD)和顺序功能图(SFC)。本书以大量的实际工程实例,演示如何利用这些语言高效地实现开关量控制、模拟量PID调节、运动控制逻辑以及复杂的定时和计数功能。结构化文本(ST)的应用被着重强调,作为实现复杂算法和数据处理的首选工具。 第四章:模拟量处理与PID控制算法 工业过程控制中,对温度、压力、流量等连续变量的精确控制至关重要。本章系统地介绍了模拟量信号的采集、标准化(4-20mA, 0-10V)和转换过程。随后,深入解析了比例-积分-微分(PID)控制器的理论基础,包括P、I、D参数的物理意义。更重要的是,本书提供了详细的PID参数整定方法,包括查表法、Ziegler-Nichols法,并介绍了现代PLC中先进的自整定(Auto-Tuning)功能的使用技巧,以确保过程变量的平稳性和快速响应。 --- 第二部分:SCADA与数据集成技术 本部分将视角从单机控制提升至工厂级的实时监控与数据管理层面,重点阐述SCADA系统的构建与应用。 第五章:数据采集与监视控制系统(SCADA)概述 本章详细定义了SCADA系统的功能模块,包括人机界面(HMI)、历史数据库(Historian)、报警管理和远程通信服务器。阐述了SCADA系统在现代制造执行系统(MES)中的定位和接口要求。书中对比了不同SCADA软件平台(如WinCC, Ignition, Wonderware InTouch)的特点及其在不同行业(如水处理、电力、离散制造)的应用优势。 第六章:HMI/MMI的设计原则与高级可视化 人机界面(HMI)是操作员与控制系统交互的窗口。本章强调了“以人为中心”的设计理念,详细讲解了有效的图形化设计规范,包括颜色标准、信息密度控制和关键报警的优先级展示。高级可视化部分,本书探讨了三维(3D)可视化技术在模拟复杂机械设备运行状态中的应用,以及如何设计高效的趋势图和报警摘要界面,以提升操作效率和故障识别速度。 第七章:历史数据管理与趋势分析 工业数据是优化生产、进行预测性维护的宝贵资源。本章讲解了工业数据采集的策略,包括数据压缩、存储格式(如SQL Server, Time Series Databases)的选择。重点在于如何利用历史数据进行长期趋势分析,发现设备性能衰退的早期迹象,并介绍如何利用历史数据重放功能(Playback)来复现和分析历史故障事件。 第八章:网络安全与远程访问 在工业物联网(IIoT)背景下,自动化系统的网络安全至关重要。本章系统地介绍了ISA/IEC 62443标准框架下的工业控制系统(ICS)安全防护措施。内容涵盖了网络分段(DMZ设计)、防火墙配置、VPN技术在远程维护中的应用,以及PLC固件的安全更新策略,确保系统在开放网络环境下的健壮性。 --- 第三部分:系统集成、维护与前沿技术 本部分面向工程实践的深度应用,涵盖了系统集成的高级挑战、日常维护策略以及面向未来的技术趋势。 第九章:运动控制与伺服系统的集成 对于需要精确同步和轨迹控制的生产线(如包装、数控机床),本章是关键。详细讲解了伺服驱动器与PLC之间的同步通信(如EtherCAT),以及如何通过PLC实现点位控制、速度控制和电子凸轮(Electronic Camming)等高级运动功能。书中包含了多个同步轴联动控制的编程实例。 第十-一章:系统调试、故障诊断与维护策略 本书提供了一套结构化的系统调试流程,包括I/O点位核对、控制回路的回路检查(Loop Check)和安全联锁功能验证。在故障诊断方面,不仅讲解了如何利用PLC的在线诊断工具(如Watch Table、Force Table),更侧重于基于系统架构的排查思路,例如区分是现场仪表故障、I/O模块问题、网络延迟还是控制逻辑错误。同时,引入了预测性维护(PdM)的基本概念,指导读者如何将状态监测数据嵌入到SCADA系统中,以实现预防性停机。 第十二章:云计算与边缘计算在自动化中的应用 本章展望了未来的发展方向。探讨了边缘计算(Edge Computing)如何解决传统云架构中数据处理延迟高的问题,例如在本地网关设备上执行数据预处理和本地AI推理。最后,介绍了如何安全、高效地将控制数据上传至云平台(如Azure IoT Hub, AWS IoT Core),实现跨地域的资产管理和数据分析。 --- 适用对象: 工业自动化工程师、控制系统集成商。 负责生产线运行、维护和升级的技术人员。 自动化、机电一体化、电气工程等专业的高年级本科生及研究生。 希望从传统控制向现代工业互联网转型的高级技工。 本书内容翔实,结合大量工程实例和实际操作截图,是理论学习与工程实践之间一座坚实的桥梁。通过对本书的学习,读者将能够独立完成中小型自动化项目的方案设计、系统集成、编程调试及后期维护工作,显著提升其在智能制造领域的实战能力。

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读后感

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用户评价

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我拿到《机电设备原理与构造》这本书,感觉就像是开启了一扇通往工业世界的大门。我一直对工业生产中那些大型、复杂的机械设备感到惊叹,它们是如何协同工作,生产出我们日常所需的各种产品的?我希望这本书能够深入讲解这些设备的“骨骼”和“肌肉”——它们的构造。书里会详细介绍各种类型的机械连接方式吗?比如,螺纹连接、铆接、焊接等,它们各自的优缺点是什么?在设计中如何选择合适的连接方式?我同样好奇的是,这些设备是如何实现精确控制的。书中的“原理”部分,是否会深入讲解传感器、控制器和执行器的协同工作原理?比如,一个温度传感器如何将温度信号转化为电信号,再由控制器进行处理,最终指令一个加热元件工作?我希望这本书能够提供一些实际的工程案例,通过分析这些案例,让我能够更好地理解理论知识是如何在实际工程中应用的。我希望这本书能够帮助我培养一种“解剖”设备的能力,能够从整体到局部,从原理到构造,都有清晰的认识。

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《机电设备原理与构造》这本书,对于我来说,是一个系统学习的起点。我一直对工程技术抱有浓厚的兴趣,也渴望能够深入了解机械和电子是如何结合,创造出如此多神奇的设备。我希望这本书能够为我打下坚实的基础,让我能够系统地理解机电设备的构成要素和工作流程。我期待书中能够详细讲解各种基本动力元件,比如各种类型的电机、液压泵、气动马达等,以及它们的工作原理、性能特点和适用范围。同时,我也对传动和执行机构非常感兴趣,比如各种齿轮、轴承、液压缸、气动阀等,它们是如何将动力转化为有用的机械运动的。更重要的是,我希望这本书能够帮助我理解,在设计和制造机电设备时,工程师们是如何进行系统性思考的。比如,如何进行力学分析?如何进行热力学分析?如何进行材料选择?如何进行可靠性设计?我希望这本书能够提供一些工程分析和设计的通用方法,让我能够将学到的原理和构造知识融会贯通,形成自己的工程思维。

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当我第一次接触到《机电设备原理与构造》这本书时,我的脑海中浮现出无数的机械齿轮转动、电路板上电流奔腾的画面。我一直对那些能够将电能转化为机械能,或者将机械运动转化为电信号的设备着迷。它们是现代工业的基石,是科技进步的缩影。我希望通过阅读这本书,能够深入了解这些设备的“灵魂”——它们的原理。究竟是什么样的物理定律在支配着它们的运作?又是如何通过精妙的结构设计和严谨的数学计算来实现高效、稳定的工作?我期待着书中能够详细阐述各种能量转换机制,例如电动机如何将电能转化为旋转动能,发电机又如何实现反向转换。同时,我也对各种传感器和执行器的工作原理感到好奇,它们是如何感知环境变化并做出相应反应的,又是如何精确地控制机械部件的运动。这本书的篇幅看起来相当可观,这让我确信它会包含足够丰富的信息,能够满足我对技术细节的探究欲望。我希望能看到一些关于力学、电磁学、热力学等基础科学如何应用于机电设备设计的具体例子,以及作者是如何将这些抽象的理论具象化,呈现在读者面前的。我希望这本书的语言风格能够深入浅出,既有专业性,又不至于过于晦涩难懂,让像我这样的初学者也能有所收获。

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《机电设备原理与构造》这本书,对我来说,就像一本探索奇妙机械世界的地图。我一直觉得,现代社会的运转离不开各种各样的机电设备,它们是无声的英雄,支撑着我们的日常生活和工业生产。但是,它们究竟是如何实现的呢?我迫切地想要了解驱动这些设备的“引擎”——它们的原理。是电磁感应?是液压驱动?还是气动控制?书中会不会解释这些基本原理的物理基础?我特别想知道,在设计这些设备时,工程师们是如何权衡效率、成本、可靠性以及安全性这些复杂因素的。比如,在选择电机的类型时,会考虑哪些因素?在设计减速器时,又要如何保证传动的平稳和精确?我期待这本书能够解答这些我一直以来都很困惑的问题,让我能够更深入地理解技术背后的逻辑。我也希望这本书的语言风格能够既严谨又生动,能够吸引我持续阅读下去,而不是仅仅停留在枯燥的理论层面。我希望书中能够包含一些经典的机电设备案例分析,让我能够通过实际的例子来学习和巩固理论知识,从而真正掌握机电设备的设计、制造和维护的关键技能。

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《机电设备原理与构造》这本书,对我而言,是关于“如何让东西动起来”的终极指南。我常常会想,那些无声运行却又至关重要的设备,比如供水系统中的水泵、空气调节系统中的风机,它们是如何持续可靠地工作的?我希望这本书能够深入讲解各种动力源和传动系统的核心原理,以及它们是如何构成一个完整的机电设备的。我尤其期待书中能够详细介绍各种“执行机构”,它们是机电设备的“手脚”,负责完成实际的工作。比如,电动机如何实现旋转,液压缸如何实现直线运动,气动阀门如何控制气体流量。我希望这本书能够深入剖析这些执行机构的内部构造和工作机制,让我能够理解它们是如何将能量转化为精确的运动的。同时,我也对设备的“大脑”——控制系统,非常感兴趣。书中的“原理”部分,是否会包含对反馈控制、PID控制等经典控制理论的介绍?我希望这本书能够让我理解,如何通过设计合理的控制策略,来优化机电设备的性能,提高其效率和可靠性。

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这本书的名字叫《机电设备原理与构造》,我拿到这本书的时候,就对它充满了好奇。我平时对机械和电子方面的东西很感兴趣,但总觉得有些概念很难理解,比如电路的某些方面,或者说机械部件的精确配合。这本书的封面设计得很专业,让我觉得它会是一本很扎实、很有深度的教材。我希望通过阅读这本书,能够更系统地学习机电设备的工作原理,了解它们内部是如何运转的,以及各种部件是如何协同工作的。我特别想知道,那些看起来复杂精密的机器,它们最核心的设计理念是什么,又是如何通过物理定律和工程技术实现的。我希望能从这本书里找到答案,并且能够将这些知识运用到我自己的思考和实践中,或许未来也能从事相关的工作。这本书的装帧也很不错,纸张的质感很好,排版也清晰,这些细节都让我觉得作者在编写这本书时是很用心的。我翻看了目录,里面涉及的内容非常广泛,从基础的动力学原理,到各种常见的机电设备类型,再到具体的构造细节,感觉涵盖得很全面。我尤其期待能够理解那些在实际应用中至关重要的部分,比如如何提高设备的效率,如何保证运行的稳定性,以及如何进行故障诊断和维修。这些都是从书本理论走向实际操作的关键。我希望这本书不仅仅是理论知识的堆砌,更能提供一些实际的案例分析,让我能够更好地理解原理在实际工程中的应用。

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拿到《机电设备原理与构造》这本书,我首先注意到的是它的标题。这个标题非常直接地说明了这本书的内容,既有“原理”,又有“构造”,这意味着它不仅仅会讲解“为什么”,还会深入探讨“怎么做”。这正是我一直想从一本技术书籍中获得的。我常常会想,那些伟大的发明家和工程师是如何将他们的想法转化为实际存在的机器的。仅仅知道一个设备如何工作是不够的,更重要的是理解它的每一个组成部分是如何相互配合,共同完成特定功能的。我希望这本书能详细介绍各种重要的机械零件,比如齿轮、轴承、连杆、曲轴等等,解释它们各自的作用,以及在不同的机电设备中是如何应用的。同时,我也对电子元器件在机电设备中的角色非常感兴趣,比如各种传感器、控制器、执行器等等,它们是如何协同工作,实现对机械部分的精确控制的。我期待这本书能够提供丰富的图示和剖面图,让我能够清晰地看到设备的内部构造,理解各个部件之间的连接关系和运动轨迹。我希望能从这本书中学到如何“拆解”一个设备,从微观的零件到宏观的整体,都能有清晰的认识,并且能够理解这种设计背后的合理性。

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老实说,我拿到《机电设备原理与构造》这本书的时候,心里是有点忐忑的。我一直觉得“机电设备”这个词听起来就很高大上,好像离我们普通人的生活很远。但同时,我又对那些在我们生活中无处不在的电器和机械装置充满了好奇,比如我们家里的空调、冰箱,还有写字楼里的电梯,甚至是工厂里那些庞大的生产线。它们到底是怎么工作的呢?为什么有些设备用了很久依然稳定,而有些则会时不时出点小毛病?我希望这本书能够揭开这些“黑箱”的秘密。我尤其想了解,当我们在设计制造这些设备的时候,会考虑到哪些关键因素。比如,为了让电动机更省电,需要优化哪些结构?为了让传送带更耐磨,需要选择什么样的材料和工艺?为了让液压系统更精确,需要如何控制压力和流量?我希望这本书不仅仅是理论上的讲解,更能带我们走进实际的制造车间,看看这些设计是如何一步步变成现实的。我希望能从这本书中学习到分析问题、解决问题的思路,不仅仅是了解原理,更能理解背后的设计哲学和工程智慧。我希望这本书的插图和图表会很多,而且清晰易懂,能够帮助我更好地理解那些复杂的机械结构和电路图。

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收到《机电设备原理与构造》这本书,我的第一反应是它充满了解决现实问题的智慧。我常常会观察到一些设备,比如自动门、电梯、或者甚至是小家电里的定时开关,它们是如何做到如此精准和可靠的?我希望这本书能够深入讲解这些“智能”背后的原理,特别是关于控制系统和执行机构的部分。我知道,机电设备的运作离不开精密的控制,而这些控制又是如何实现的呢?是通过PLC(可编程逻辑控制器)?还是单片机?抑或是更复杂的系统?我期待书中能够详细介绍各种控制原理,以及它们在不同类型的机电设备中的具体应用。同时,我也对设备的“身体”——它们的构造,充满好奇。书里会介绍各种材质的选用吗?比如,为什么有些部件需要用高强度钢,而有些则可以用塑料?在设计过程中,如何考虑磨损、腐蚀以及热胀冷缩等因素?我希望能从这本书中学习到如何将理论知识转化为具体的工程实践,理解设计决策背后的逻辑和权衡。我希望这本书能够提供一些工程设计的基本方法和步骤,让我能够更好地理解和分析复杂的机电设备。

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对于《机电设备原理与构造》这本书,我有一个非常朴素的愿望:我想理解我们身边那些“会动”的机器是如何工作的。从家里的洗衣机、电风扇,到工厂里的机器人手臂、自动化生产线,它们背后都有一套精密的原理和构造。我希望这本书能够为我揭开这层神秘的面纱。我希望这本书能够详细讲解各种动力源的原理,比如电动机是如何将电能转化为动能的,内燃机又是如何通过燃烧产生动力的。我也对各种传动机构非常感兴趣,比如齿轮传动、皮带传动、链条传动等,它们是如何实现动力传递和变速变矩的。更重要的是,我希望这本书能够让我理解,在设计制造这些设备时,工程师们是如何考虑实际应用场景的需求的。比如,什么样的材料能够承受高强度的工作?什么样的润滑系统能够保证设备的长期稳定运行?什么样的安全装置能够防止意外发生?我希望这本书能够提供一些实用的指导,让我能够不仅仅是了解原理,更能理解原理在实际工程中的应用和优化。我希望这本书的知识能够触类旁通,让我对其他类型的机电设备也能产生更深入的理解。

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