工厂电气控制设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:14.0

装帧:

isbn号码:9787040037197

丛书系列:

图书标签:

• 电气控制
• 工厂电气
• 自动化
• PLC
• 变频器
• 电机控制
• 继电器
• 传感器
• 配电系统
• 工业控制

好的，这是一份关于《工厂电气控制设备》之外的图书简介，内容详实，力求自然流畅，不含任何AI痕迹： --- 图书简介：《工业物联网与智能制造的边缘计算实践》 核心主题： 本书聚焦于当前工业界热点——工业物联网（IIoT）的实施挑战与边缘计算（Edge Computing）的创新解决方案。它深入探讨了如何将传统制造环境中的数据采集、实时分析与控制决策能力，从云端推向生产现场的设备和控制器，以实现更低延迟、更高可靠性和更强数据安全性的智能制造目标。 第一部分：工业物联网的架构演进与挑战 第一章：从自动化到互联化：IIoT的时代背景 本章首先梳理了工业控制系统（ICS）从DCS、PLC到SCADA的发展脉络，为引入工业物联网的概念奠定基础。重点分析了第四次工业革命背景下，企业对数据驱动决策、柔性制造和预测性维护的需求日益增长。 数字化转型的驱动力： 探讨了全球制造业面临的效率瓶颈、成本压力和定制化需求。 传统架构的局限性： 详细分析了基于云端集中式数据处理的固有缺陷，例如网络带宽限制、数据传输延迟（Latency）对实时控制的影响，以及数据主权和安全性的隐忧。 第二章：工业数据采集与通信协议的“巴别塔” 工业现场充斥着数百种不同的通信协议，这是IIoT实施中的核心障碍。本章将这些协议进行系统分类和对比。 经典现场总线（Fieldbuses）： 深入解析Profibus、DeviceNet、CANopen等传统协议的工作原理、数据结构和实时性特点。 工业以太网的崛起： 对比分析EtherCAT、PROFINET IO、EtherNet/IP等主流工业以太网协议的帧结构、同步机制和性能指标。 协议转换与语义互操作性： 介绍OPC UA作为桥接不同系统间通信的关键技术，并探讨其在构建统一数据模型（Information Model）中的作用。 第三章：安全基线：工业控制系统（ICS）的网络安全威胁模型 在连接一切的同时，安全风险也同步增加。本章脱离了传统的IT安全范畴，专注于OT（Operation Technology）环境的特殊性。 攻击面分析： 识别从传感器层、控制器层到网络边界的潜在攻击点，包括固件篡改、拒绝服务（DoS）攻击和供应链漏洞。 安全标准与合规性： 概述IEC 62443系列标准在架构设计、风险评估和安全控制实施中的指导作用。 纵深防御（Defense in Depth）在OT中的应用： 强调隔离、访问控制和网络分段（Segmentation）的重要性。 第二部分：边缘计算的理论基础与硬件选型 第四章：边缘计算的核心范式与优势 本章是本书的技术核心，系统阐述了边缘计算（Edge Computing）如何解决传统云架构的痛点。 定义与分层： 清晰界定“边缘”的物理位置（靠近传感器、PLC或在车间网关），并将其与雾计算（Fog Computing）进行区分。 关键性能指标的提升： 通过数学模型展示边缘处理如何将响应时间从数百毫秒降低到个位数毫秒，这对于运动控制和安全联锁至关重要。 数据生命周期管理： 探讨数据在边缘侧的过滤、聚合、存储和最终上传至云端的策略，实现“少即是多”的数据流。 第五章：边缘硬件平台选型与系统集成 选择合适的硬件是边缘部署成功的关键。本章侧重于工控级嵌入式系统的特点。 工业级嵌入式计算机（IPC）： 介绍无风扇设计、宽温工作范围（-40°C至+85°C）以及加固型连接端口的需求。 异构计算单元： 讨论如何利用GPU（图形处理器）和FPGA（现场可编程门阵列）加速特定的工业算法，如机器视觉的图像预处理。 实时操作系统（RTOS）与边缘Hypervisor： 分析QNX、VxWorks以及针对边缘场景的Linux发行版（如Yocto Project）在保证确定性（Determinism）方面的应用。 第六章：容器化技术在边缘环境中的应用与优化 软件定义是实现边缘灵活性的必要条件。本章探讨了Docker和Kubernetes在资源受限的边缘设备上的部署策略。 轻量级容器运行时： 介绍CRI-O、containerd等替代方案，以及如何最小化容器镜像以适应有限的存储空间。 K3s与MicroK8s： 专注于适用于资源受限环境的轻量级Kubernetes发行版，以及它们在边缘侧的集群管理、负载均衡和自我修复能力。 边缘应用的DevOps流程： 描述如何实现远程部署、版本回滚和A/B测试，确保边缘软件更新不中断生产。 第三部分：边缘智能与高级应用场景 第七章：工业AI模型的轻量化部署（TinyML for Industry） 将复杂的深度学习模型部署到资源受限的边缘设备上，需要专门的技术。 模型压缩技术： 详细介绍模型量化（Quantization）、剪枝（Pruning）和知识蒸馏（Knowledge Distillation），以减小模型体积和计算需求。 推理引擎选型： 对比TensorRT、OpenVINO、ONNX Runtime等在边缘设备上的推理性能，并提供选型指导。 数据反馈与再训练闭环： 阐述如何安全、高效地将边缘侧收集到的异常数据回传至云端，用于模型的迭代优化（Data Flywheel）。 第八章：基于边缘的预测性维护（PdM）系统设计 本章将前述技术集成应用于最热门的PdM场景。 特征工程的本地化： 介绍如何在边缘侧实时计算振动信号的FFT（快速傅里叶变换）、峭度或峰度等高维特征。 实时异常检测： 设计基于滑动窗口和局部基线比较的轻量级异常检测算法，实现零延迟报警。 边缘与云端的协同： 明确哪些任务必须在边缘完成（如报警），哪些任务适合云端完成（如长期趋势分析和设备健康评分）。 第九章：数字孪生与边缘同步策略 数字孪生（Digital Twin）的实时性依赖于低延迟的数据同步。 孪生模型的边缘实例化： 探讨如何将部分物理实体（如单个机器人或生产单元）的仿真模型部署在本地网关上，实现实时反馈和“What-If”分析。 状态同步机制： 比较基于MQTT的Publish/Subscribe模型与更复杂的基于时间戳的差异化数据同步方法。 边缘侧模拟与验证： 利用本地孪生模型，在不影响实际生产的情况下，对控制策略的修改进行快速验证。 第十章：边缘计算的未来展望与标准化趋势 展望下一代工业智能的形态，包括5G/6G网络对超可靠低延迟通信（URLLC）的赋能，以及联邦学习（Federated Learning）在保护多工厂数据隐私下的模型训练潜力。本书旨在为工程师和架构师提供一套从理论到实践的蓝图，以构建下一代弹性、智能和安全的工业控制基础设施。 ---

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这本书的知识深度令人印象深刻，它绝不仅仅停留在对基础概念的罗列上，而是深入到了工业控制系统设计与实践的核心。作者似乎拥有丰富的现场经验，对于不同类型工厂环境下的具体挑战和解决方案，都有着独到的见解和详尽的论述。我特别欣赏它对于最新技术趋势的捕捉和整合，比如关于智能制造和工业物联网（IIoT）在电气控制中的应用探讨，内容非常前沿，为我打开了新的思路。书中对各种标准和规范的引用也做得很到位，这对于实际工程应用至关重要，确保了我们所学的知识不仅是理论上的，更是完全符合行业要求的“硬核”技能。阅读这些章节时，我感觉自己不是在看书，而是在听一位经验丰富的工程师在分享他的“武功秘籍”，那些看似晦涩难懂的算法和逻辑，经过作者的阐述，变得逻辑严密、条理清晰，极大地提升了我的实战能力。

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这部书的排版和装帧真是让人眼前一亮，拿到手里就感觉沉甸甸的，很有分量。封面设计简洁大气，内页纸张的质感也相当不错，阅读体验很舒服，长时间看也不会觉得眼睛累。我尤其欣赏作者在图文排版上的用心，那些复杂的电路图和设备结构示意图，都清晰明了地呈现在读者面前，即便是初次接触这类专业内容的人，也能大致把握住重点。书中配的插图和实物照片，不仅数量多，而且质量非常高，很多细节处理得特别到位，看得出作者在资料收集和整理上花了大量的心思。那种对细节的执着，让这本书在众多同类书籍中显得尤为专业和可靠。阅读过程中，我常常会忍不住去摸索书里的某个特定章节，看看作者是如何用这种精美的图示来解释一个抽象的原理，每次都能获得新的惊喜。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一件精心制作的工艺品，让人爱不释手，也更愿意沉下心来学习其中的知识。

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这本书的结构编排体现了作者高超的逻辑构建能力。它从宏观的系统架构入手，逐步向下分解到每一个核心元器件的功能和接线细节，层层递进，脉络清晰得令人叹服。这种由整体到局部的组织方式，使得读者在深入学习局部细节时，始终能够清晰地理解这些细节在整个控制系统中所扮演的角色和相互关系，避免了“只见树木不见森林”的困境。尤其令人称道的是，作者对于不同控制逻辑之间的过渡处理非常自然流畅，比如从继电器控制到PLC控制的演进，过渡得没有丝毫的生硬感，好像是历史发展的水到渠成。这种严密的逻辑链条，不仅巩固了知识点的记忆，更重要的是培养了一种系统性的问题分析能力，让读者学会用全局的眼光去看待复杂的电气控制任务。

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这本书的叙述风格非常活泼，完全没有一般技术书籍那种刻板的教条感。作者似乎很擅长用讲故事的方式来引导读者进入复杂的技术世界，引人入胜。比如，在讲解某个故障排除的案例时，他会用一种模拟现场情景的口吻来描述，让人仿佛身临其境，跟着他一起寻找问题的根源，这种沉浸式的学习体验是很多教材所不具备的。语言上，作者巧妙地平衡了专业术语的准确性和日常交流的流畅性，既保证了技术的严谨性，又避免了晦涩难懂的弊病。读起来非常顺畅，几乎没有需要频繁查阅字典或进行多次回溯理解的地方。这种亲切自然的文风，极大地降低了学习的心理门槛，让我这个非科班出身的人也能建立起对电气控制领域的信心。

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我发现这本书在理论与实践的结合度上做得非常出色，它没有陷入纯粹的数学推导或过度的理论阐述，而是始终紧密围绕着“如何操作、如何解决实际问题”这一核心目标。每一个理论知识点，几乎都配有详尽的实际应用案例和参数设置指导。比如关于变频器选型和参数优化的部分，书中提供的步骤和注意事项极其细致，可以直接作为项目实施的参考手册。这种“手把手”的教学模式，对于我们这些需要快速将知识转化为生产力的工程师来说，简直是太宝贵了。它教会我的不仅仅是“是什么”，更重要的是“怎么做”以及“为什么这么做”，这种注重工程思维培养的结构，使得这本书的工具书价值被最大化。它放在我的工作台旁边，随时可以翻阅查找，效率极高。

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