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出版者:科学出版社

作者:申忠如

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:2003-1

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787030109712

丛书系列:

图书标签:

• 电气测量
• 测量技术
• 电力系统
• 电子技术
• 传感器
• 仪表
• 测试技术
• 电路分析
• 仪器仪表
• 自动化

《工业自动化控制系统设计与应用》 本书专注于工业自动化控制系统的核心理论、关键技术以及实际应用。内容涵盖了从系统架构的搭建、传感器与执行器的选择，到PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分布式控制系统）的编程与组态，以及上位机HMI（人机界面）的设计与集成。 第一篇 自动化控制系统基础 第一章 工业自动化概述： 深入探讨工业自动化的发展历程、重要性以及在现代制造业中的地位。介绍自动化控制系统的基本组成部分，包括感知层、控制层和执行层，并阐述它们之间的相互作用。分析不同行业（如石化、电力、食品饮料、汽车制造等）对自动化控制系统的独特需求和典型应用场景。 第二章 传感器技术： 全面介绍工业生产过程中常用的各类传感器，包括温度传感器（热电偶、热电阻）、压力传感器、流量传感器（涡轮流量计、电磁流量计）、液位传感器（浮球式、超声波式）、位置传感器（光电开关、接近开关）以及力传感器等。详细讲解传感器的基本原理、技术参数（精度、响应时间、稳定性等）、选型依据以及安装调试注意事项。 第三章 执行器技术： 阐述工业自动化中执行器的作用，包括电机（直流电机、交流电机、步进电机）、电磁阀、气动阀、液压阀、变频器等。分析不同执行器的驱动方式、控制特性、性能指标以及在具体工业过程中的应用。重点讲解变频器在电机调速控制中的原理、接线方式和参数设置。 第四章 工业通信技术： 介绍工业现场常用的通信协议和网络，如Modbus RTU/TCP、PROFIBUS、PROFINET、Ethernet/IP等。讲解串行通信和现场总线通信的特点，以及它们在连接不同自动化设备和实现数据交换中的作用。强调工业通信的实时性、可靠性和安全性。 第二篇 PLC与DCS系统应用 第五章 可编程逻辑控制器（PLC）原理与编程： 详细介绍PLC的硬件组成（CPU模块、输入/输出模块、通信模块、电源模块等）和软件结构。深入讲解PLC的指令系统，包括基本逻辑指令（AND, OR, NOT）、定时器、计数器、比较指令、传送指令等。重点介绍常用的PLC编程语言，如梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（SFC）和结构化文本（ST），并通过实例演示如何编写PLC程序实现控制逻辑。 第六章 PLC系统组态与调试： 讲解PLC的系统组态过程，包括硬件资源的分配、I/O地址的映射、通信参数的设置等。介绍PLC程序的下载、在线监视、故障诊断与排除方法。强调PLC在小型到中型自动化项目中的灵活性和成本效益。 第七章 分布式控制系统（DCS）原理与构成： 介绍DCS的系统架构，包括操作员站、工程师站、历史数据库、报警管理、控制站（I/O模块、控制器）等。阐述DCS在大型复杂连续控制过程中的优势，如集成化、分布式处理和高可靠性。 第八章 DCS系统组态与应用： 讲解DCS系统的组态方法，包括数据库的建立、回路的组态、报警策略的定义、操作界面的设计等。介绍DCS在流程工业（如化工厂、炼油厂）中的典型应用，如温度控制、压力控制、流量控制、液位控制等，并通过案例分析展示DCS如何实现对复杂生产过程的集中监控与管理。 第三篇 人机界面（HMI）与监控系统 第九章 人机界面（HMI）设计： 讲解HMI在自动化系统中的作用，以及优秀HMI界面的设计原则。介绍HMI触摸屏的类型、连接方式和基本操作。重点介绍HMI软件的常用功能，如画面设计、控件的添加（按钮、指示灯、仪表、趋势图）、数据点（Tags）的创建与链接、报警显示、历史数据查询等。 第十章 SCADA系统集成： 介绍SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统的概念和功能，包括数据采集、过程监控、报警处理、报表生成、趋势分析等。讲解如何将PLC、DCS系统与HMI以及SCADA软件进行集成，构建完整的工业自动化监控与管理平台。分析SCADA系统在提升生产效率、优化资源配置和保障生产安全中的作用。 第四篇 进阶技术与应用拓展 第十一章 运动控制技术： 介绍伺服系统和步进系统的基本原理、组成和控制方式。讲解如何通过PLC或专用运动控制器实现多轴联动、插补运动、定位控制等。分析运动控制在机器人、数控机床、自动化生产线等领域的应用。 第十二章 工业网络与工业物联网（IIoT）： 探讨工业以太网、现场总线以及新兴的工业物联网（IIoT）技术。介绍OPC UA等通用通信标准，以及如何在工业环境中实现设备互联、数据共享和智能分析。分析IIoT技术如何推动制造业向智能化、柔性化转型。 第十三章 自动化系统维护与故障排除： 提供自动化系统日常维护的建议，包括定期检查、软件更新、备件管理等。详细介绍常见的自动化系统故障类型，如传感器故障、执行器失灵、PLC程序错误、通信中断等，并给出相应的诊断和排除方法。强调安全操作规程的重要性。 本书旨在为从事工业自动化设计、集成、应用和维护的工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一个全面而深入的指导。通过理论讲解与实践案例相结合，帮助读者掌握工业自动化控制系统的关键技术，提升解决实际工程问题的能力。

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我最近在学习嵌入式系统开发，其中涉及到与各种传感器进行交互，以采集环境数据。这本《电气测量技术》的内容，意外地与我的学习方向产生了非常好的化学反应。书中关于不同类型传感器的特性、工作原理以及它们输出信号的解读，为我理解如何将物理世界的数据转化为数字信号提供了清晰的思路。我学到了如何根据传感器的类型（如电阻式、电容式、霍尔效应传感器等）来选择合适的测量电路和接口。书中对模拟信号调理电路的讲解，让我明白了为什么在连接传感器到微控制器之前，通常需要进行信号的放大、滤波和偏置等处理。这解决了我在实际项目中遇到的很多困惑，比如传感器信号太弱、干扰太大等问题。另外，书中关于数据转换（ADC）的详细解释，让我更深入地理解了微控制器内部的ADC模块是如何工作的，以及如何设置合适的采样率和分辨率来优化数据采集的质量。我还了解到了一些关于传感器校准的技巧，这对于提高采集数据的准确性至关重要。这本书虽然没有直接讲嵌入式编程，但它提供了对“测量”这一环节最根本的理解，这对于我编写高效、准确的传感器驱动程序至关重要。我感觉自己仿佛是站在了嵌入式开发的“输入端”，对整个数据流有了更全面的认识。

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我是一名大学物理专业的学生，最近正在学习电磁学和电路相关的课程。在学习过程中，我发现很多理论知识需要通过实验来验证和深化理解。这本《电气测量技术》为我提供了一个非常好的实验指导框架。书中关于测量不确定度和误差分析的章节，是我学习实验技能的宝贵财富。我了解到，任何测量都不是绝对精确的，理解和量化测量误差是科学研究的基本功。书中通过大量的实例，讲解了系统误差和随机误差的来源，以及如何进行不确定度评估。这让我不再害怕实验中的“误差”，而是学会如何科学地对待它们，并从中提取有用的信息。此外，书中对各种基本测量仪器（如电压表、电流表、欧姆表）的详细介绍，以及如何正确使用它们来测量电路中的参数，为我的实验操作提供了坚实的理论基础。我特别喜欢书中关于“如何设计一个简单的测量实验”的指导。它不仅仅是罗列一些仪器和步骤，而是引导我去思考实验的目的、测量变量、控制变量等关键因素。这让我能够更主动、更深入地去理解实验的本质，而不是被动地完成任务。虽然我还没有机会亲自动手做书中的所有实验，但通过阅读，我仿佛已经置身于实验室之中，掌握了实验的关键技巧。

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我最近在学习数字信号处理，但总感觉对底层硬件的理解有些欠缺，尤其是涉及到信号的获取和分析时。这本《电气测量技术》的出现，可以说是及时雨。虽然书名听起来有些偏向传统电气工程，但它在数字信号采集和数据分析方面的内容，却给了我很大的启发。书中关于采样定理、量化误差、数字滤波等章节，虽然是用电气测量的视角来阐述，但其原理和在数字信号处理中的应用是相通的。我理解了为什么要进行采样，以及过采样和欠采样的后果，这对于我理解数字信号的重建过程至关重要。书中的数据采集系统部分，详细介绍了ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的工作原理，以及它们在信号链中的作用。这让我明白了，为什么我们从传感器获取的模拟信号需要经过转换才能被计算机处理，以及转换过程中会引入哪些误差。更让我受益匪浅的是，书中关于噪声分析和信号去噪的方法。它介绍了各种类型的噪声，以及如何通过平均、滤波等技术来提高信号的信噪比。这对于我在实际项目中处理含噪声的数据非常有价值。虽然书中有些内容涉及了模拟电路，但我发现即使是对模拟电路不太熟悉的我，也能通过书中的讲解和图示，理解其基本工作原理，并将其与数字信号的处理联系起来。这本书提供了一个非常好的视角，让我能够从信号的物理层面去理解数字信号处理的许多关键概念。

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这本书实在是让我大开眼界！作为一名对电子世界充满好奇的爱好者，我一直希望能找到一本既能讲解基础知识，又能深入探讨实际应用的读物。而这本《电气测量技术》恰恰满足了我的需求。它没有像一些科普读物那样过于简化，而是从最根本的原理讲起，比如电压、电流、电阻这些基本概念，但它又不会让新手望而却步。作者用了一种非常生动形象的方式来解释这些抽象的概念，让我能够轻松理解它们之间的联系。更让我惊喜的是，书中并没有停留在理论层面，而是大量地引入了实际的测量仪器和技术。我学到了如何使用万用表进行基本的电压、电流测量，如何理解示波器的波形，甚至还涉及了一些更高级的仪器，比如信号发生器和频谱分析仪。这些内容让我觉得，我不再仅仅是纸上谈兵，而是真正掌握了一些可以动手实践的技能。我特别喜欢书中关于误差分析的部分，它让我认识到测量过程中可能出现的各种问题，以及如何去尽量减小误差，提高测量的准确性。这对于我未来在电子项目中的实践非常有帮助，让我能够更自信地去构建和调试我的电路。这本书的结构也很清晰，从易到难，循序渐进，让我能够一步步地提升自己的理解水平。即使遇到一些稍微复杂的内容，书中也有详细的图示和案例分析，让我能够更好地消化吸收。总而言之，这是一本兼具理论深度和实践指导意义的优秀读物，强烈推荐给所有对电气测量感兴趣的朋友们！

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作为一名在工业自动化领域工作多年的工程师，我一直对提高生产效率和产品质量有着不懈的追求。在工作中，我们经常需要对各种生产设备进行参数的精确测量和监控，以确保生产过程的稳定和产品的合格。这本《电气测量技术》对我来说，无疑是一份宝贵的参考资料。书中关于各种测量仪器的原理和使用方法，比如功率计、频率计、万用表的高级功能等，都给我提供了很多实用的指导。我尤其对书中关于传感器接口和信号调理的部分印象深刻。在实际的工业生产中，我们经常需要连接各种不同类型的传感器，它们输出的信号形式各异，而且往往需要进行放大、滤波或隔离才能被PLC（可编程逻辑控制器）或其他控制系统所接收。这本书详细讲解了这些信号调理电路的设计和应用，让我能够更深入地理解如何构建一个稳定可靠的测量和采集系统。此外，书中关于实时数据采集和处理的章节，也给我带来了不少启发。在自动化生产中，实时性至关重要，了解如何高效地采集和处理实时数据，对于实现智能制造和预测性维护有着关键作用。书中介绍的几种数据处理算法，虽然篇幅不长，但足以让我了解到其核心思想。这本书的严谨性和实用性，让我觉得它不仅仅是一本教科书，更是一本能够指导实际工作的操作手册。

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