常用变频器功能手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:张燕宾 编

出品人:

页数:405

译者:

出版时间:2004-1

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111149798

丛书系列:

图书标签:

• 变频器
• 驱动器
• 电机控制
• 工业自动化
• 电力电子
• 故障诊断
• 参数设置
• 应用实例
• 维修
• 技术手册

书名：《工业自动化系统设计与实践》 内容简介 本书全面系统地介绍了工业自动化系统的设计、实施、调试与维护，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本内容详实、贴近实际的专业参考书。全书内容紧密围绕当前工业生产对高效、可靠、智能化自动化系统的需求展开，涵盖了从底层传感器、执行器到中层控制系统（PLC、DCS）乃至上层监控与数据采集（SCADA）的完整技术链条。 第一部分：工业自动化基础理论与元件选型 本部分首先回顾了工业自动化的基本概念、发展历程与核心价值，为读者构建起宏观认知框架。随后，深入探讨了工业现场的关键组成部分——传感器与执行器。 在传感器部分，本书详细剖析了各类常用传感器的物理原理、技术指标、安装要求及典型应用场景。内容包括但不限于：温度、压力、流量、液位等过程变量的测量技术，以及光电、接近开关、编码器等离散量和位置检测技术。特别强调了不同环境下传感器抗干扰能力的选择原则以及智能化传感器（如带HART协议的仪表）的集成应用。对于数据采集的准确性和可靠性，本书提供了详尽的误差分析和校准方法。 执行器部分聚焦于工业过程的物理动作实现。详细介绍了各类电机驱动技术，包括传统的电磁阀、调节阀的工作原理、选型标准及其在不同流体控制回路中的应用。对于工业过程控制的核心——执行器，如气动和电动调节阀，本书提供了详细的流量特性曲线分析、泄漏率标准以及针对高压、高温、腐蚀性介质的特殊选型指南。对于伺服系统和步进电机驱动，本书深入阐述了其动态响应特性、反馈机制，并给出了负载匹配计算方法。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）系统集成与应用 PLC是现代工业控制的中坚力量。本部分将PLC的应用提升到系统集成的层面进行深入论述。 首先，本书系统地介绍了主流PLC平台（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogeries系列、三菱Q系列等）的硬件架构、命名规范、供电要求及冗余配置策略。重点分析了不同系列PLC在处理速度、I/O点数密度、网络通信能力上的差异，指导读者根据项目规模和实时性要求进行经济合理的选型。 在编程与逻辑设计方面，本书超越了基础指令集的介绍，专注于高可靠性、易维护性的控制逻辑设计方法。详细阐述了结构化编程（如使用功能块FB和功能FC）的最佳实践，包括状态机（State Machine）设计在复杂批次控制中的应用。对于循环控制，详细讲解了PID控制算法的原理、数字实现方式（如位置式与增量式）、抗积分饱和技术、前馈控制的引入以及如何根据现场特性进行精确的参数整定（包括Ziegler-Nichols法、过程拟合法及在线自整定技术的对比应用）。 此外，本书用大量篇幅介绍了PLC的网络通信技术。深入讲解了工业以太网（如Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT）的拓扑结构、数据帧格式、时间同步机制（如TSN）以及确定性通信的应用。对于传统总线（如Modbus RTU/TCP、Profibus DP），则着重分析了其在老旧系统升级改造中的兼容性处理和通信故障诊断方法。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与批处理控制 本部分将视角从分散控制提升至集中化、全厂集成的层面，重点探讨了DCS系统的架构优势及其在流程工业中的核心地位。 DCS的架构设计是本书的重点之一。详细对比了集中式、分布式、集散式等控制架构的优缺点，并给出了大型化工、电力、冶金等行业中DCS系统的标准配置模型，包括控制层、监控层、管理层的功能划分。对控制站（CC）、工程师站（EC）、操作员站（OS）的软硬件冗余配置、热备份机制进行了详尽的论述。 在高级控制层面，本书着重讲解了在DCS环境中实现的高级控制策略，例如：多变量控制（MPC）、模糊控制、模型参考自适应控制（MRAC）在复杂非线性过程中的应用。 针对制药、食品饮料等行业的批处理过程，本书系统介绍了ISA-88标准。深入解析了“过程指令（Procedure）”、“单元操作（Unit Procedure）”、“配方（Recipe）”之间的关系，并展示了如何基于DCS或专业批处理软件实现灵活的配方管理、生产过程调度与追溯性管理。 第四部分：监控与数据管理（SCADA/HMI） 本部分聚焦于人机交互界面（HMI）的设计原则与SCADA系统的构建。 HMI设计遵循“少即是多”的原则。本书详细阐述了符合人因工程学的图形化界面设计规范，包括色彩选择、报警信息的可视化处理、趋势图的有效展示以及操作员的“认知负荷”控制。提供了大量优秀与不良的HMI界面案例进行对比分析。 SCADA系统部分，本书讲解了数据采集的效率优化、历史数据库（Historian）的构建与维护，特别是针对海量工业大数据的存储、压缩与查询优化技术。此外，网络安全在SCADA系统中的重要性日益凸显，本书专门辟章节讲解了工业控制网络（ICS Network）的纵深防御策略，包括VLAN划分、网络隔离、防火墙配置与身份验证机制在OT环境中的具体实施。 第五部分：系统集成、调试与维护 系统的成功不仅在于设计，更在于现场的实施与后期的运维。 系统集成部分，本书强调了不同厂家、不同代际设备间的互操作性问题，提供了统一的通信协议网关配置指南。在项目调试阶段，本书提供了一套完整的调试流程，从单元测试、单回路调试到联锁与安全系统的集成测试，强调“先做对，再做快”的原则。 在故障诊断与维护方面，本书提供了一套基于数据和现象的快速定位方法论。涵盖了电源故障、I/O卡件故障、网络延迟、控制逻辑死锁等常见问题的排查步骤，并介绍了基于历史数据分析的预测性维护（PdM）技术在延长设备寿命和减少非计划停机中的应用。 结语 《工业自动化系统设计与实践》力求理论与实践紧密结合，内容详实且具有极强的可操作性。通过学习本书，读者将能够独立完成中、大型工业自动化项目的方案设计、设备选型、系统集成、软件开发与现场调试工作，从而有效提升工业生产过程的自动化水平和整体运营效率。

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这本书的排版布局和信息密度绝对是超乎想象的精炼。我习惯于在工作间隙快速查找资料，而这本书的目录结构设计得极为合理，索引做得也非常细致，几乎每一个关键术语、每一个常见的故障代码，都能在极短的时间内定位到对应的章节和页码。更让我惊喜的是，它并没有仅仅停留在描述“是什么”的层面，而是深入到了“为什么会这样”以及“如何解决”的层面。举个例子，在处理变频器过流保护的章节里，它不仅列出了各种触发条件，还详细解释了不同品牌变频器在软件算法上对瞬时电流的滤波和判断机制的差异。我记得有一次我们在一个老旧的生产线上遇到了一个间歇性的接地故障，查了几个月的资料都毫无头绪，最后在手册里关于“直流环节电压波动与IGBT开关噪声关联性”的一段描述中找到了突破口。这种深度挖掘底层逻辑的能力，是很多厂商的官方说明书所不具备的，后者往往只关注自身产品的操作，而这本书则更像是工程师的“武功秘籍”，注重内功心法的修炼。

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坦白说，初次拿到这本书时，我略微有些失望于它的封面和内页设计略显陈旧，这在充斥着高清彩图和炫酷UI的时代，显得有些格格不入。但是，当我真正沉浸在内容中时，这种“过时感”立刻烟消云散了。这本书的价值完全体现在内容的深度和广度上，它仿佛是一个无声的导师，在你遇到技术瓶颈时，总能在不经意间点拨你。我曾经为一个项目选型，纠结于某款变频器在高温环境下的降容曲线，查阅了所有供应商的资料都语焉不详。最后在这本手册里，我找到了一个关于散热片热阻与环境温度变化对载波频率影响的详细图表，这个信息直接决定了我们最终的设计方案。这种深藏于文本中的、针对具体工程难题的解决方案，才是这类专业手册真正的灵魂所在，让人不得不心生敬意。

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这部手册的封面设计倒是挺朴实无华的，那种经典的工业灰，字体也都是工整的宋体或者黑体，一看就知道是实打实的技术资料，没有太多花哨的噱头。光是翻开扉页，就能感受到一股浓浓的“干货”气息。我本来对手册的期望不高，觉得无非又是那些教科书里翻来覆去的老生常谈，结果一接触到实际内容，才发现它对变频器基本原理的阐述，简直可以用“庖丁解牛”来形容。它不是简单地罗列公式和参数，而是非常注重从工程实践的角度去剖析，比如在讲述V/f控制、矢量控制的切换时，作者用了大量的图示和流程图，将抽象的电磁学概念具象化了。特别是关于电机参数辨识的那几个章节，我以前在调试现场总是感觉云里雾里，但这本书里通过几个实际的案例，清晰地展示了如何根据现场条件，选择合适的辨识模式，以及如何解读辨识结果中的那些“陷阱”。这种对细节的把握和对现场经验的总结，对于我们这些整天和设备打交道的人来说，简直是雪中送炭，比那些光说不练的在线教程有价值多了。

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这本技术手册的语言风格非常独特，它既保持了技术文档应有的严谨性，又处处流露出作者对行业的热爱和一丝不苟的工作态度。整本书的叙事逻辑是线性的，但知识点的密度却是极高的，读起来像是在啃一块非常扎实的黑面包，需要你集中全部注意力去消化。我注意到书中对不同类型变频器——无论是经典的交流变频器还是新兴的永磁同步电机驱动器——的兼容性问题进行了专门的对比分析。尤其是在讨论到能量回馈和制动单元集成时，它提出了几个非常前瞻性的观点，预测了未来设备在节能减排方面的技术发展方向。我感觉作者在撰写过程中，不仅参考了大量的国际标准和学术论文，更重要的是，他把这些理论知识成功地“翻译”成了车间里技术人员能立刻理解并应用的话语体系，这中间的转化工作量是巨大的。

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读完这本书，我感觉自己对变频器控制系统的认知维度都提升了一个层次。它不像一本标准的入门读物，反而更像一本面向中高级应用工程师的进阶指南。书中对于高级控制策略的探讨，比如SVPWM（空间矢量脉宽调制）的实现原理，不仅仅是数学推导，还结合了DSP的实时计算限制，讨论了查表法与在线计算的权衡。我特别欣赏作者在谈到调试技巧时所展现出的那种务实精神——没有把调试变成一门玄学，而是还原成了一套有逻辑、可重复的科学流程。例如，关于如何通过示波器捕获高频PWM信号的设置，以及如何避免探头对测试点造成干扰的细节，都写得非常具体，是那种只有经验丰富的老手才会注意到的窍门。这本书真正教会我的不是某个特定型号变频器的操作，而是如何去“理解”变频器这个复杂的电力电子设备，如何像一个系统架构师一样去思考它的性能边界。

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