具体描述
本书为《职业技能鉴定培训读本（高级工）》之一。本书以《国家职业标准》和《职业技能鉴定规范》为依据，为适应高级汽车维修电工培训的需要，着重阐述高级汽车维修电工所必须掌握的电工电子基础知识，各种新型电器系统、电子设备、电控装备、电子信息显示系统和空调设备，以及电控燃油喷射装置，电控自动变速器，电控防抱死制动系统的功能、工作原理、结构特点及使用维修方法。
本书在选材上力求有代表性，以达到融会贯通、举一反三的目的。
本书适合广大汽车维修人员和汽车驾驶员学习使用，尤其适合汽车维修电工学习使用。
工业自动化控制系统设计与应用 书籍介绍： 本书深入探讨了现代工业自动化领域的核心理论、关键技术以及实际应用。全书内容涵盖了从基础的电气控制原理到复杂的分布式控制系统（DCS）和制造执行系统（MES）的构建与维护，旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及相关领域的研究人员提供一份全面、详实且具有高度实践指导意义的参考资料。 第一部分：电气控制与传感器技术基础 本部分奠定了理解现代自动化系统的基石。 第一章：工业电气控制基础 详细阐述了三相交流电理论在工业中的应用，重点解析了接触器、继电器、热继电器等传统控制元件的工作原理、选型原则和安全规范。通过大量实际电路图例，讲解了电机正反转、星三角降压启动、Y/Δ启动以及双速电机控制等典型电控回路的设计与调试。此外，还引入了变频器（VFD）的基础知识，包括其工作原理、基本参数设置（如U/f控制、矢量控制）以及在调速和节能中的应用。 第二章：可编程逻辑控制器（PLC）原理与编程 本章是全书的核心内容之一。首先介绍了主流PLC（如西门子S7系列、三菱FX系列）的硬件结构、I/O点分配及通信方式。随后，聚焦于梯形图（LD）、指令表（STL）、功能块图（FBD）和结构化文本（ST）等编程语言的详细讲解。内容覆盖了定时器、计数器、数据处理、跳转指令、子程序调用等基础指令的应用。重点强调了中断程序、模拟量处理（ADC/DAC）的编程技巧，并通过多个经典工艺流程（如往复运动控制、生产线同步控制）的实例，展示如何编写高效、可靠的PLC控制程序。 第三章：传感器与执行器技术 本章系统介绍了工业生产现场最常用的一系列传感器和执行器。传感器部分细致区分了检测原理和应用场景：包括接近开关（电感式、电容式、光电式）、位置传感器（如光栅尺、编码器——增量式与绝对式）、压力、温度、流量和物位检测技术。针对每种传感器，本书不仅讲解了其物理原理，还深入分析了其抗干扰能力、量程选择和信号调校方法。执行器方面，重点讲解了伺服电机与步进电机的驱动原理、选型标准以及在精密定位系统中的应用。 第二部分：工业网络与过程控制 随着自动化程度的提高，数据通信和过程控制成为新的重点。 第四章：工业通信网络协议 本章全面覆盖了当前主流的工业现场总线技术。详细剖析了Profibus DP/PA、Profinet、EtherCAT、DeviceNet以及Modbus TCP/IP等协议的架构、帧结构和通信机制。内容侧重于如何配置和诊断这些网络，如何实现不同设备之间的数据交换与同步。通过案例说明，演示了如何构建一个层次分明的工业网络拓扑结构，确保数据传输的实时性和可靠性。 第五章：人机界面（HMI）与数据可视化 HMI是操作员与控制系统交互的桥梁。本章介绍了主流HMI的设计理念和软件操作。内容包括画面布局设计原则（美观性、易用性、报警管理）、历史数据记录（趋势图）、配方管理以及安全权限设置。重点讲解了如何通过HMI与PLC进行高效的数据绑定和参数下装，实现远程监控和操作。 第六章：工业过程控制系统（PCS） 本章进入更高级的控制领域。详细阐述了PID（比例-积分-微分）控制算法的数学基础、离线整定（如Ziegler-Nichols法）与在线整定方法。针对复杂的、具有强耦合和时间滞后的过程，本书介绍了先进控制策略，如串级控制、前馈控制、解耦控制的应用场景与实现步骤。同时，对分布式控制系统（DCS）的架构、组态软件的使用以及冗余设计进行了介绍。 第三部分：系统集成与应用实践 本部分将理论知识与实际工程需求相结合。 第七章：运动控制与机器人基础 本章聚焦于高精度运动控制。深入讲解了插补技术（直线、圆弧）的实现原理，以及如何利用运动控制器（Motion Controller）实现多轴联动。对于工业机器人基础，本书概述了机器人的运动学（正/逆解基础概念）、坐标系转换以及路径规划的基本方法，为后续的机器人集成打下基础。 第八章：电气安全与系统维护 强调了自动化系统设计中不可或缺的安全要素。内容包括国家和国际电气安全标准（如IEC、UL），电气设备的接地与防雷设计，以及功能安全（Functional Safety, SIL等级）的基本概念和安全回路的设计。在维护方面，本书提供了故障诊断的系统化方法，从电气、控制逻辑、通信故障排查的步骤，指导读者如何快速定位并解决常见生产中断问题。 第九章：制造执行系统（MES）与数据采集 本章探讨了自动化金字塔的顶端——MES的作用。讲解了MES与ERP、PLC之间的数据接口标准（如OPC UA），如何实现生产过程数据的实时采集、批次管理、质量追溯和设备综合效率（OEE）的计算。通过实际案例，展示了如何利用MES提升生产透明度和管理效率。 总结： 本书理论深度与工程实践紧密结合，配有丰富的图例、表格和实际案例分析，是广大从事电气、机械、化工、冶金等行业自动化系统设计、安装、调试、运行与维护人员的实用工具书，同时也适合高等院校自动化、机电一体化等专业的师生作为教材或参考用书。本书致力于培养读者从系统层面理解和解决复杂工业自动化难题的能力。
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