技工学校电工类专业教学计划与教学大纲(2000) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:劳动和社会保障部培训就业司修订

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:7.0

装帧:平装

isbn号码:9787504529893

丛书系列:

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• 电工
• 技工学校
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• 2000年
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• 技能培训

现代工业电气控制技术应用指南 本书聚焦于工业自动化领域的前沿技术与实践应用，旨在为电气工程师、技术人员以及相关专业学生提供一套全面、深入的现代工业电气控制解决方案。 本书内容紧密围绕当前制造业升级对电气控制系统提出的新要求，摒弃了过时的传统理论叙述，转而强调系统集成、故障诊断和高效维护的实战技能。 --- 第一部分：现代工业电气控制系统的基础架构与选型 本部分详细阐述了构成现代工业电气控制系统的核心要素，并提供了基于应用场景的设备选型原则。 第一章：工业控制系统（ICS）的演进与核心组件 本章首先回顾了从继电器控制到可编程逻辑控制器（PLC）、再到分布式控制系统（DCS）和工业以太网的演变历程，清晰界定了不同控制层级的功能边界。重点深入剖析了现代工业电气系统中对可靠性、实时性和安全性的关键要求。 1.1 工业控制系统的分层模型： 介绍 ISA-95 模型，详细区分现场层（传感器/执行器）、控制层（PLC/PAC）、监控层（HMI/SCADA）和管理层（MES/ERP）的数据流和控制交互机制。 1.2 核心控制器技术比较： 深入对比主流品牌（如西门子 S7 系列、罗克韦尔 ControlLogix、三菱 FX/Q 系列）PLC 的硬件架构、指令集特点和编程范式。特别关注模块化设计如何提升系统的可扩展性和维护性。 1.3 现场总线与工业以太网： 全面介绍 Profibus/Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP 等主流工业通信协议的物理层、数据链路层特性及在实时控制中的应用优势与限制。探讨 TSN（时间敏感网络）在未来高精度同步控制中的潜力。 第二章：驱动与运动控制的精密化 驱动系统是实现工业自动化的关键执行单元。本章聚焦于高精度、高动态性能的交流驱动技术。 2.1 现代交流变频驱动技术（VFD）： 详细解析矢量控制（Vector Control，包括磁场定向控制 FOC）与直接转矩控制（DTC）的数学模型和实际应用效果。探讨 VFD 在节能运行、多机同步和低速大扭矩输出方面的配置要点。 2.2 伺服驱动系统的选型与调试： 区分步进电机、直流伺服和交流伺服系统的适用工况。重点讲解伺服系统中的增量式编码器与绝对值编码器的选择标准，以及如何通过参数整定（PID 环路优化）确保系统动态响应的稳定性和精度。 2.3 运动控制器的集成应用： 介绍专用的运动控制器（Motion Controller）在复杂轨迹规划（如曲线插补、电子凸轮）中的优势，以及它如何与 PLC 协同完成多轴联动任务。 --- 第二部分：先进控制算法与编程实践 本部分侧重于将抽象的控制理论转化为可执行的、高效的自动化程序。 第三章：PLC 编程范式的深化与结构化设计 本章旨在超越基础指令的学习，强调构建健壮、易于维护的控制程序结构。 3.1 结构化编程与模块化应用： 详细讲解使用功能块（Function Blocks, FB）进行代码重用和数据封装的最佳实践。如何设计清晰的输入/输出接口和内部状态机，以支持大型项目的协作开发。 3.2 故障安全（Safety Integrated）编程： 介绍符合 IEC 61508 标准的安全 PLC 的编程逻辑、安全等级（SIL）的确定。重点阐述安全链的设计、诊断和法定停机程序（STO/SS1/SS2）的实现。 3.3 过程控制与 PID 优化： 针对连续过程控制，深入剖析 PID 算法的改进版本（如串级控制、前馈控制）。提供在线 PID 自动整定工具的使用方法和参数解读，以应对不同负载和时间常数的系统。 第四章：人机界面（HMI）与数据可视化 本章探讨如何设计直观、高效的监控界面，实现操作人员与设备之间的有效信息交互。 4.1 HMI/SCADA 的设计原则： 遵循人因工程学原理，讲解报警管理系统的设计标准（如黑屏化、报警分级）。讨论如何利用趋势图、历史数据记录（Data Logging）辅助故障追溯。 4.2 过程数据的 SCADA 采集与管理： 介绍如何通过 OPC UA 等标准协议，安全、高效地从底层 PLC 采集数据至上位监控系统。探讨数据归档和报表生成的技术实现。 4.3 移动化与远程监控： 探讨基于 Web 技术的 HMI 部署方式，以及在确保网络安全的前提下实现对远程设备的诊断和状态监控的技术途径。 --- 第三部分：系统集成、调试与维护策略 本部分关注电气控制系统从工程设计到实际运行维护的全生命周期管理。 第五章：电气设计与施工规范的实战应用 本章侧重于工程实践中的电气设计规范和标准化，确保系统的物理实现符合安全和可维护性要求。 5.1 控制柜的布局与散热设计： 详细讲解控制元件在柜内的合理排布原则，包括强电/弱电分离、电磁兼容性（EMC）的考虑。重点分析不同通风方式（自然冷却、强制风冷、空调）对设备寿命的影响。 5.2 继电保护与短路电流计算： 介绍低压配电系统中的选择性保护设计，包括断路器、熔断器和热继电器的配合。进行实例演示，如何根据变压器容量和线路阻抗计算最大短路电流，并据此选择合适的保护装置。 5.3 仪表的选型与接地系统： 讨论常见过程仪表（如压力变送器、流量计）的信号制式（4-20mA HART、数字输出）及其在噪声环境下的抗干扰措施。强调符合 IEC 标准的多点接地和屏蔽层的正确处理方法。 第六章：高级故障诊断与预测性维护（PdM） 本章提供一套系统化的故障排除流程，并将新兴的工业物联网（IIoT）技术融入到维护策略中。 6.1 系统化故障排除方法论： 介绍基于 ISA-88 模型的状态检查法、对比法和隔离法在排除复杂联动故障时的应用。重点讲解如何利用 PLC 的在线诊断工具和硬件指示灯快速定位故障点。 6.2 驱动器和传感器故障的深度分析： 针对变频器过流、过压、接地故障等常见报警，提供详细的诊断步骤和维修建议。如何通过示波器分析电机电流波形来判断绕组或轴承的早期缺陷。 6.3 工业物联网（IIoT）与状态监测： 探讨如何利用嵌入式传感器和边缘计算技术，对关键电气元件（如电机、变压器）的关键运行参数（振动、温度、功耗）进行实时采集。介绍基于数据分析的预测性维护模型，实现从被动维修向主动维护的转变。 --- 总结： 本书摒弃了基础的电工识图和基本电路理论的重复讲解，而是将焦点完全置于现代工业自动化系统的设计、编程、调试和高级维护。它是一本面向高阶实践应用的技术参考手册。

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这本书的装帧和设计风格，散发着一种浓厚的官方文件气息，这让我联想到那个年代技术标准制定的严谨性。我关注的重点在于“教学计划”这四个字所蕴含的深层含义——它不仅仅是列出要教什么，更重要的是如何安排学习的先后顺序、课时的分配权重，以及考核的标准。在技工教育中，实践课时和理论课时的黄金比例是多少？什么被认为是“核心必备技能”，需要投入最多的时间和资源？例如，在电路分析和电磁学基础部分，他们采用了怎样的教学深度？是否偏向于严谨的数学推导，还是更倾向于工程上的直观理解和应用？如果能从这份大纲中读出教育体系对“合格技工”的定义和画像，那这本书的价值就远远超出了教科书的范畴，它成为了一个时代的职业素养侧写。这种对“标准”的探究，是理解特定时期工业人才基石的重要窗口。

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作为一个长期在电力行业一线摸爬滚打下来的老电工，我对这种带有“大纲”和“计划”字样的教材总是抱有一种既敬畏又挑剔的态度。敬畏的是，这代表了官方对特定技能人才培养的系统性规划；挑剔的是，现实中的电力系统和设备更新换代的速度，远超任何静态的大纲能够完全覆盖的范围。我更关心的是，在2000年这个时间点上，这个教学大纲是如何处理当时新兴的、正在逐步进入市场的自动化控制元件和简单的PLC应用概念的。是完全侧重于传统的强电、线路铺设和电机维修，还是已经开始触及一些初级的弱电和信号处理知识？如果大纲内容过于陈旧，那么它在指导当前实操教学方面的价值就会大打折扣，即便它在历史研究上具有参考价值。我希望这本书能展示出一种积极的、面向未来的视野，而不是仅仅停留在对过去成熟技术的重复讲解上。毕竟，电工的知识结构需要不断迭代，才能适应现代工业的需求。

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这本书，初拿到手，那厚重的质感和略显泛黄的纸张，立刻就让人感受到一股时代的印记。封面上工整的字体，印着“技工学校电工类专业教学计划与教学大纲(2000)”，光是这标题，就足以勾起许多人的回忆。对于我这样一个对技术教育领域有着长期关注的人来说，这简直就是一本活的历史文献。我期待着能从中一窥二十年前，我国技工教育体系是如何构建起电工专业的知识框架和技能培养路径的。特别是在那个信息技术刚刚开始加速渗透，但传统工业基础依然坚实的年代，他们的课程设置、理论与实践的比例、以及对学生核心能力的界定，想必都和现在有着天壤之别。我很好奇，在当时的技术标准和规范下，他们是如何平衡基础理论学习与动手操作训练的，毕竟，电工技能的培养，动手能力是硬指标。翻开扉页，我希望看到的不仅仅是条条框框的规定，更能感受到那个时代教育者的匠心和对行业人才培养的殷切期望。这本书，无疑是研究职业教育发展脉络不可或缺的一份珍贵资料。

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从一个教育研究者的角度来看，这本书最大的魅力在于其“时间胶囊”的特质。2000年，正值我国“申奥”成功前后，经济结构快速转型，制造业蓬勃发展，对高素质技术工人的需求达到了一个高峰期。这份教学大纲，无疑是当时教育主管部门对这种市场需求的直接回应。我特别想对比的是，当时的教学大纲是如何处理安全规范和职业素养培养的。电工作业的高风险性要求从业者必须具备极高的责任心和严谨的操作习惯。大纲中对“安全操作规程”的篇幅和细致程度，是否足以支撑起一个安全意识深入骨髓的电工的培养？此外，通用技术与专业特性的融合度如何？这本书有没有为后续的课程改革留下可供探讨的改进空间和前瞻性思考？它的存在，为我们评估后续二十年职业教育改革的成效，提供了一个坚实的前期基准点。

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拿到这本2000年的电工教学大纲，我立刻产生了将其与现行最新的国家职业标准进行对比研究的冲动。这不是为了贬低旧制，而是为了量化进步。二十多年来，电气设备从传统的交流接触器控制，发展到以变频器、伺服系统为主导的精密控制，知识更新的速度是惊人的。我非常好奇，当年大纲中对“常用电气设备”的定义和要求是什么？例如，对电机启动方式的讲解，是重点停留在传统的星三角、自耦变压器降压启动，还是已经开始引入了软启动的概念？这种知识点的“迭代”速度，直接反映了教材编写者对未来技术发展趋势的预判能力。这本书的价值，就在于它完整地记录了某一时间点上，国家认为“一个合格的电工必须掌握的知识集”。这种静态的记录，在快速流动的技术世界中，显得尤为珍贵和引人深思。

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