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出版者:电子工业

作者:曹海平 编

出品人:

页数:237

译者:

出版时间:2010-4

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787121105142

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
• 实验教程
• 电路分析
• 电路实验
• 电子元件
• 电工基础
• 电子基础
• 实践教学
• 高等教育

《工业自动化基础与实践》 本书旨在为读者构建一个扎实的工业自动化系统理论基础，并提供丰富的实践操作指导，帮助读者理解和掌握现代工业生产流程中的核心自动化技术。我们聚焦于工业自动化领域最常用、最关键的技术模块，从基础概念入手，层层深入，直至复杂系统的集成与应用。 第一部分：PLC（可编程逻辑控制器）控制技术 PLC基础原理与硬件结构： 详细介绍PLC的工作原理、构成要素（CPU模块、输入/输出模块、电源模块、通信模块等）以及不同类型PLC的特点和选择依据。我们将深入剖析PLC的扫描周期、指令执行流程，以及如何通过不同的硬件接口与外部设备进行通信。 指令系统与编程基础： 涵盖Ladder Diagram（梯形图）、Instruction List（指令表）、Function Block Diagram（功能块图）等主流PLC编程语言，并重点讲解指令的格式、功能、寻址方式以及逻辑运算、定时器、计数器、跳转指令等基本指令的使用。书中将提供大量由浅入深的编程实例，帮助读者理解指令的实际应用。 数据处理与通信： 深入探讨PLC内部数据区的组织方式、数据类型（位、字节、字、双字等）以及数据传送、转换、比较等操作。同时，将讲解PLC与其他设备（如HMI、变频器、上位机）的通信协议，如RS485、Modbus RTU/TCP、Profibus等，并提供相应的通信编程指导。 高级PLC应用： 学习PID（比例-积分-微分）控制在PLC中的实现方法，理解其工作原理和参数整定技巧。此外，还将介绍PLC在伺服控制、步进电机控制、数据采集与监控（SCADA）系统中的应用案例。 第二部分：HMI（人机界面）设计与应用 HMI基本概念与功能： 讲解HMI在工业自动化系统中的作用，包括信息显示、参数设置、报警管理、操作控制等。介绍不同尺寸、类型的HMI产品，以及它们在实际应用中的优劣。 HMI组态软件操作： 详细介绍主流HMI组态软件（如组态王、WinCC、Proface GP-Pro EX等）的基本操作流程，包括工程创建、屏幕设计、控件添加与属性设置、数据连接等。 界面设计与用户体验： 强调良好HMI界面设计的重要性，涵盖色彩搭配、图标选择、布局合理性、信息呈现方式等，旨在提升操作人员的使用效率和舒适度。 HMI与PLC通信： 学习如何配置HMI与PLC之间的通信参数，实现数据的双向传输，包括实时数据监控、历史数据记录、报警事件的显示与处理。 第三部分：变频器与电机控制 变频器工作原理与选型： 深入剖析变频器（VFD）的工作原理，包括整流、滤波、逆变等环节，以及其在调速、软启动、节能等方面的优势。提供变频器的选型依据，如电机功率、电压等级、运行环境等。 变频器参数设置与调试： 详细讲解变频器常用参数的含义和设置方法，包括电机参数自学习、载波频率、限流设置、加减速时间等。提供完整的变频器调试流程，以及故障排除指南。 电机类型与控制方式： 介绍三相异步电机的基本结构和工作原理，以及不同控制方式（V/f控制、矢量控制）的特点。 变频器与PLC联动控制： 学习如何通过PLC对变频器进行启停、调速、方向控制，实现复杂的自动化生产任务，如物料输送、卷绕、恒压供水等。 第四部分：传感器与执行器 工业传感器技术： 广泛介绍各类工业传感器的原理、特性、选型和应用，包括： 位置传感器： 限位开关、接近开关（感应式、电容式、磁性式）、光电开关、编码器（增量式、绝对式）等。 测量传感器： 温度传感器（热电偶、热电阻、红外）、压力传感器、液位传感器、流量传感器、位移传感器（LVDT、电涡流式）等。 识别传感器： 颜色传感器、条形码/二维码扫描器等。 执行器技术： 讲解各种执行器的基本原理、选型和应用，包括： 电磁阀与气动/液压执行机构： 讲解电磁阀的结构、工作方式，以及它们如何驱动气缸、油缸实现直线或旋转运动。 电机类执行器： 步进电机、伺服电机及其驱动器。 继电器与接触器： 在电气控制回路中的作用。 传感器与执行器的集成： 阐述如何根据工艺要求选择合适的传感器和执行器，并将其集成到自动化控制系统中。 第五部分：工业网络与通信 工业网络基础： 介绍工业以太网、现场总线（如Profibus, DeviceNet, CC-Link, AS-i）等主流工业通信技术的基本概念、拓扑结构、通信协议和数据传输方式。 网络连接与配置： 讲解如何进行工业网络的物理连接，以及如何配置网络节点、IP地址、通信参数等。 网络诊断与故障排除： 提供工业网络通信故障的诊断方法和排除技巧。 第六部分：自动化系统集成与项目实践 典型工业自动化系统分析： 选取不同行业（如包装、印刷、汽车制造、食品饮料）的典型自动化生产线案例，对它们的控制原理、关键设备配置、系统架构进行深入分析。 自动化项目实施流程： 讲解从需求分析、方案设计、设备选型、编程调试、系统集成到现场验收的完整项目实施流程。 安全与维护： 强调工业自动化系统的安全规范、操作规程和日常维护的重要性，包括电气安全、网络安全、设备保养等。 案例分析与实战演练： 书中将包含多个综合性项目案例，引导读者将所学知识融会贯通，独立完成简单的自动化控制系统设计与实现。 本书内容结构清晰，理论讲解与实际应用紧密结合，配有大量图表、流程图和实际操作指导，旨在培养读者分析问题、解决问题的能力，使其能够胜任工业自动化领域的各项技术工作。

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