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《机械工程力学》通过静力分析、机械零部件的承载能力分析、运动及动力分析等三个部分，对机械工程力学的概念原理进行了介绍。《机械工程力学》由北京邮电大学出版社出版。
好的，以下是根据您的要求撰写的一份图书简介，该书名为《工业自动化系统设计与实践》，内容不涉及《机械工程力学》。 --- 图书简介：《工业自动化系统设计与实践》 书名：工业自动化系统设计与实践 作者：[此处可填写作者姓名，例如：张华, 李明] 出版社：[此处可填写出版社名称] ISBN：[此处可填写ISBN号] --- 导言：迈向智能制造的核心驱动力 在当前全球制造业转型升级的浪潮中，工业自动化不再是简单的生产效率提升工具，而是决定企业核心竞争力的关键要素。从离散制造到流程工业，高效、柔性、可靠的自动化系统是实现“智能制造”和“工业4.0”愿景的基石。《工业自动化系统设计与实践》一书，正是基于这一时代背景，系统性地梳理了现代工业自动化领域的理论基础、关键技术、设计方法以及工程实施的实战经验。 本书并非对自动化概念的泛泛而谈，而是致力于构建一套从需求分析、系统架构、硬件选型到软件编程、调试验证的完整设计流程。我们深知，自动化系统的成功实施，不仅依赖于对前沿技术的掌握，更依赖于对实际工业现场复杂性和不确定性的深刻理解。因此，本书结构紧凑，内容详实，旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及系统集成商提供一本既具理论深度又富含实践指导价值的参考手册。 第一部分：自动化系统的基础框架与元件（基石构建） 本部分专注于奠定读者对工业自动化系统的整体认知，并深入解析构成系统的核心“积木”。 第一章：工业自动化概述与发展趋势 本章首先界定工业自动化的范畴，区分不同级别的自动化（现场控制层、监控层、管理层）。重点探讨了当前驱动行业变革的关键技术，包括工业物联网（IIoT）、边缘计算在自动化中的应用，以及数据驱动的预测性维护策略的兴起。读者将了解自动化系统如何从传统的“固定逻辑”向“智能决策”转变。 第二章：可编程逻辑控制器（PLC）原理与选型 PLC作为工业控制的“心脏”，其重要性不言而喻。本章详细阐述了PLC的工作原理（如扫描周期、I/O刷新机制），并对主流品牌的PLC架构（如西门子S7系列、罗克韦尔Logix系列）进行了横向对比分析。选型部分着重于基于实际负载、响应速度、通信需求和冗余要求的决策过程，提供了一套量化的选型模型。 第三章：传感器与执行器的精确接口 传感器和执行器是自动化系统感知和执行外部世界的桥梁。本章深入探讨了各类工业传感器（如光电、接近、压力、流量、视觉传感器）的工作原理、精度等级与抗干扰能力。执行器部分聚焦于伺服驱动、变频器（VFD）的控制模式（如方波、正弦波控制、矢量控制），以及如何通过合理的接口电路设计确保信号的稳定性和抗噪性。特别强调了信号调理、隔离与接地技术在噪声环境下的关键作用。 第四章：人机界面（HMI）与工业网络通信 HMI是操作员与机器交互的窗口。本章涵盖了HMI的设计原则，包括信息可视化、报警管理和操作逻辑的优化。通信方面，本书将重点解析目前工业领域的主流标准，如Modbus TCP/IP、PROFINET、EtherNet/IP。不仅讲解了协议的结构，更侧重于如何在复杂的网络拓扑中进行路由配置、带宽管理和故障诊断。 第二部分：自动化系统的设计、编程与集成（工程实战） 本部分是本书的核心，将理论知识转化为可操作的工程设计步骤。 第五章：自动化系统需求分析与架构设计 成功的自动化项目始于精准的需求定义。本章引入了结构化的需求分析方法，包括功能性需求和非功能性需求（如可靠性、可维护性、安全性）的获取与文档化。接着，详细介绍了分层控制架构（ISA-95模型）在具体项目中的应用，指导读者如何绘制出清晰的系统结构图和控制框图。 第六章：PLC编程技术与高级逻辑实现 本书采用主流的IEC 61131-3标准，系统讲解了五种编程语言（梯形图LD、指令表IL、结构化文本ST、功能块图FBD、顺序功能图SFC）。编程实践部分侧重于复杂逻辑的实现，如状态机设计、数据结构的应用、故障安全逻辑的编写，以及如何运用面向对象（OOP）的思想优化大型PLC程序的可读性和可重用性。 第七章：运动控制系统设计与调试 在高端制造领域，精确的运动控制至关重要。本章深入探讨了同步控制、电子凸轮、轨迹规划等高级运动控制概念。针对多轴联动系统的设计，重点剖析了坐标变换、插补算法的实现，并结合实际案例讲解了如何利用运动控制器（Motion Controller）实现复杂的曲线运动和力矩控制。 第八章：SCADA系统与数据采集集成 本章转向监控层，解析了SCADA（数据采集与监视控制系统）的架构组成、数据点的映射与历史数据库（Historian）的构建。实践指导包括如何设计高效的数据采集策略，处理海量历史数据，并利用SCADA系统进行远程监控、报警分级与操作员权限管理。 第三部分：系统验证、优化与安全保障（质量与持续改进） 自动化系统上线并非终点，系统的稳定运行和持续优化才是关键。 第九章：系统集成测试与调试策略 工程调试往往是项目周期中最具挑战性的环节。本章系统介绍了单元测试、集成测试和系统接受测试（FAT/SAT）的规范流程。调试策略部分详细阐述了“自下而上”与“自上而下”的调试方法，以及在不影响现有生产线的前提下，如何进行在线逻辑修改与仿真验证的技巧。 第九章：工业安全与信息防护（Cybersecurity in Automation） 随着系统互联性的增强，网络安全威胁也同步增加。本章重点阐述了工业控制系统（ICS）面临的安全风险，以及如何实施纵深防御策略。内容涵盖了网络分段（Purdue Model的应用）、访问控制、固件更新管理，以及符合IEC 62443等工业安全标准的实践方法。 第十章：系统维护、故障诊断与优化 系统投入运行后，高效的维护和故障排除至关重要。本章提供了一套系统的故障诊断流程，从I/O层到应用层逐级排查。优化部分则关注于性能提升，如利用历史数据分析瓶颈，调整PID参数以提高响应平稳性，并介绍如何通过数据分析实现预防性维护计划的制定。 结语 《工业自动化系统设计与实践》旨在弥合理论知识与工程实践之间的鸿沟。全书结合了大量来自不同行业的真实工程案例和设计图谱，确保读者在掌握核心技术的同时，能具备应对复杂现场问题的能力。我们期望本书能成为您在智能制造时代，设计、实施和维护高效、可靠的自动化系统的得力助手。 ---
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