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出版者:第1版 (2001年4月1日)

作者:贾静茹

出品人:

页数:250 页

译者:

出版时间:2001年4月1日

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787502531614

丛书系列:

图书标签:

• 丝网印刷
• 印刷技术
• 实用技术
• 工艺
• 技术手册
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• 操作指南
• 印刷行业
• DIY
• 技能提升

《工业自动化与智能控制系统设计》 内容简介 本书旨在为工程师、技术人员以及相关专业学生提供一套全面而深入的工业自动化与智能控制系统设计理论与实践指南。随着工业4.0和智能制造浪潮的推进，对高效、可靠且具备自适应能力的自动化系统需求日益迫切。本书紧密围绕现代工业现场的实际需求，系统性地梳理了从底层传感器、执行器选型，到中层可编程逻辑控制器（PLC）编程与网络通信，再到上层人机界面（HMI）及上位机监控（SCADA）的完整技术链条。 全书结构严谨，内容详实，注重理论与实践的紧密结合，旨在培养读者独立完成复杂自动化项目的设计、实施、调试与维护的能力。 第一部分：自动化系统基础与元件选型 本部分聚焦于构建可靠自动化系统的基石——硬件元件的选择与配置。我们将详细探讨工业环境中各类传感器和执行器的特性、工作原理、选型原则以及安装调试要点。 第一章 工业传感器技术深度解析 本章深入剖析了各类主流工业传感器，包括但不限于电感式、电容式、光电式、超声波式、压力、温度、流量及视觉传感器。重点讲解了每种传感器的物理测量原理、精度等级、输出信号（如4-20mA、0-10V、开关量、数字总线信号）的转换与抗干扰措施。同时，书中提供了大量的实际应用案例，指导读者如何根据被测对象的物理特性和环境条件，做出最优化的传感器选型决策，并阐述了信号调理电路在提升信号质量中的作用。 第二章 工业执行机构与驱动技术 执行机构是实现控制指令的物理载体。本章详细介绍了各类执行机构，包括电磁阀、气动与液压缸、各类工业电机（步进电机、伺服电机、变频交流电机）的工作特性与控制方式。重点探讨了伺服系统的闭环控制原理、参数整定（如PID控制参数的初步设定与在线调整方法）以及如何通过精确的驱动技术实现高精度的位置、速度和转矩控制。 第三章 工业网络通信与现场总线 现代自动化系统依赖于高效、可靠的数据交换。本章系统介绍了当前主流的工业通信协议。首先从基础的串行通信（RS-232/485）讲起，随后全面覆盖现场总线技术，如PROFIBUS-DP/PA、DeviceNet、CANopen等。重点章节详细解析了基于以太网的控制系统（如Profinet、EtherNet/IP）的架构、时间敏感网络（TSN）的基本概念以及OPC UA在构建跨平台、跨厂商互操作性方面的关键作用。书中提供了不同网络拓扑结构下的布线标准和故障诊断技巧。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）与控制算法 本部分是全书的核心，聚焦于自动化“大脑”——PLC的编程、逻辑实现与核心控制算法的应用。 第四章 PLC硬件配置与编程基础 本章选取了市场上主流品牌的PLC系列进行案例分析，讲解了CPU选型、I/O模块的扩展、电源及备份系统的配置。在编程方面，本书遵循IEC 61131-3标准，详细讲解了梯形图（LD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FBD）和顺序功能图（SFC）五种编程语言的特点、适用场景及编程规范。强调了程序结构化、模块化设计的重要性，以及如何编写高效、易于维护的控制程序。 第五章 高级逻辑控制与数据处理 本章深入探讨了PLC中复杂逻辑的实现。内容涵盖中断服务程序（ISR）的应用、定时器与计数器的高级用法、数据类型处理（包括浮点数运算与数据类型转换）、数组与结构体的使用。重点介绍了故障诊断逻辑的嵌入式设计方法，例如如何通过程序监测输入信号的有效性、输出的响应时间以及设备运行状态的连续性，从而实现早期预警和快速故障隔离。 第六章 经典与现代控制算法实现 本章是系统控制理论在PLC中的具体落地。详细阐述了PID控制算法的数字实现原理、离线整定（如Ziegler-Nichols法）与在线自整定技术的比较。此外，书中还引入了现代控制技术的应用，如模糊控制（Fuzzy Logic）在非线性系统中的初步应用、基于模型的预测控制（MPC）在过程控制中的概念介绍，以及如何利用PLC内置的高级功能块实现先进的运动控制。 第三部分：人机交互、监控与系统集成 本部分关注如何实现自动化系统的可视化、数据采集与人机协同工作。 第七章 人机界面（HMI）设计与优化 本书将HMI设计视为人机工程学与信息展示的结合。本章指导读者如何根据操作人员的工作流程，设计直观、高效的触摸屏界面。内容包括画面布局、报警管理机制的设计、趋势曲线的有效展示、历史数据查询模块的构建，以及如何通过HMI实现配方管理和操作员权限的划分，确保生产过程的可追溯性和安全性。 第八章 上位监控系统（SCADA）与数据管理 SCADA系统是实现企业级数据集成和集中管理的关键。本章详细讲解了SCADA系统的架构（客户端/服务器模型）、数据服务器的配置、历史数据库（Historian）的设计原则以及数据采集的周期设置。重点讨论了如何通过OPC DA/UA接口将PLC数据安全、高效地上传至SCADA系统，并介绍了基础的数据分析工具，如报表生成和关键性能指标（KPI）的实时计算。 第九章 工业安全与系统可靠性保障 随着系统复杂度的增加，网络安全和功能安全变得至关重要。本章系统性地介绍了工业控制系统的网络安全防护措施，包括网络分段（DMZ）、防火墙的应用、访问控制策略的制定以及安全审计。在功能安全方面，本书根据IEC 61508/61511标准，讲解了安全仪表系统（SIS）的架构、安全完整性等级（SIL）的确定过程，以及如何设计满足特定安全等级要求的控制逻辑和硬件冗余方案。 第十章 自动化项目实施与生命周期管理 本章提供了从概念设计到最终验收的完整项目管理视角。内容涵盖需求分析、系统规格书的编写、硬件采购清单（BOM）的制定、工厂验收测试（FAT）和现场验收测试（SAT）的流程与标准。最后，本书强调了系统文档的重要性，包括操作手册、维护手册和变更管理的规范，以确保自动化系统在整个生命周期内都能保持最佳运行状态。 《工业自动化与智能控制系统设计》不仅是一本技术手册，更是一份面向未来智能工厂的实践蓝图，致力于培养能够驾驭复杂、集成化自动化系统的复合型工程人才。

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我必须承认，最初我有些担心它会过于偏重理论而显得枯燥，但事实证明我的顾虑是多余的。作者在讲述复杂理论时，总能巧妙地穿插一些历史沿革或者行业趣闻，让阅读过程充满乐趣。比如它对不同代印刷设备演变过程的描述，读起来就像在听一个技术发展的小故事。而且，这本书的参考价值极高，书末附带的术语表和常用数据表格，简直是我工作台上的“随身宝典”。我经常在赶工的时候，随手翻到某一页，就能迅速找到所需的密度参考值或者干燥时间建议。它成功地在学术的严谨性和实用的便捷性之间找到了一个完美的平衡点，非常适合需要快速查阅资料的忙碌人士。

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说实话，这本书的装帧和纸张质感都透露着一种“硬核”的气息，让人一翻开就感觉自己正在接触的是真正的一线技术。它没有用太多花哨的语言去粉饰太平，而是直接切入核心技术难点，分析得入木三分。尤其是那些关于曝光和刮墨速度的平衡点的探讨，简直是教科书级别的标准。我特别欣赏作者在描述故障排除时的那种冷静和条理分明，把常见的问题、潜在的原因以及对应的解决措施一一列举，形成了一个清晰的逻辑树。这对于我们这些在实际操作中经常遇到突发状况的从业者来说，无疑是雪中送炭。读完之后，我感觉自己的操作规范性得到了极大的提升，以前凭感觉做的事情，现在都有了理论依据支撑。

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这本书简直是印刷爱好者的福音，我拿到手就爱不释手。它的排版设计非常用心，每一页都充满了专业人士的匠心独运。色彩的运用大胆而又精准，即便是复杂的图案也能被清晰地呈现出来，这一点对于初学者来说简直是莫大的帮助。特别是关于油墨选择和网版制作的那几个章节，作者的讲解深入浅出，理论结合实践的案例分析更是让人茅塞顿开。我以前总是在处理一些细节上的问题时感到束手无策，但这本书提供了一整套系统的解决方案，让我能够自信地应对各种技术挑战。而且，书中对不同材质的承印物的处理技巧也涵盖得非常全面，从T恤到海报，再到工业部件，都有详细的步骤指导。我强烈推荐给所有对精细印刷有追求的朋友们，它绝对是工具书中的佼佼者。

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这是一本充满生命力的技术手册，它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”。书中的图解部分堪称一绝，那些剖面图和流程图清晰到令人赞叹，即便是最晦涩的化学反应过程，通过图示也能瞬间变得直观易懂。我尤其喜欢它对环保和可持续性印刷的关注，在当前这个越来越重视绿色的时代，这本书没有回避这个关键议题，反而提供了许多切实可行的环保型墨水替代方案和废液处理的最佳实践。这体现了作者深厚的行业责任感和前瞻性的视野。对于希望将自己的技术水平提升到一个更负责任、更现代化的层次的同行来说，这本书的价值无可估量。

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这本书的视角非常广阔，它不仅仅局限于基础操作层面，而是将丝网印刷技术置于整个现代制造业的大背景下进行审视。作者对自动化集成、数控技术在丝网制版中的应用进行了深入的分析，这使得这本书即便在技术快速迭代的今天，依然保持着极强的生命力。阅读它，我感觉自己不光是在学习一种手艺，更是在理解一个不断进化的工业门类。书中对于未来趋势的预判也相当到位，很多我之前没有意识到的潜在瓶颈，都被作者提前指了出来，并给出了应对策略。这对于任何想要在行业内保持领先地位的人来说，都是一份不可或缺的战略指南。它让我对这个领域充满了新的期待和探索的动力。

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