电工计算手册

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出版者:化学工业
作者:编者
出品人:
页数:299
译者:
出版时间:2018-01-01
价格:68.0
装帧:
isbn号码:9787122291837
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《工业自动化系统设计与应用:从PLC到SCADA》 书籍简介 在现代工业生产的高效化、智能化进程中,自动化控制系统扮演着核心角色。本书《工业自动化系统设计与应用:从PLC到SCADA》旨在为电气工程、自动化技术、机械电子工程等相关专业的学生、初入职场的工程师以及希望系统提升技能的现场技术人员,提供一套全面、深入且极具实践指导价值的教材和参考手册。 本书摒弃了纯理论的堆砌,聚焦于当前工业界主流技术的实际应用,内容涵盖了从基础的电气控制原理到复杂分散控制系统的完整设计、编程、调试与维护流程。全书结构清晰,逻辑严密,力求将抽象的控制概念转化为可操作的工程实践。 --- 第一部分:工业控制基础与电气设计规范(约300字) 本部分是理解整个自动化系统的基石。我们首先回顾了工业电气控制的基础知识,包括三相交流电的基本原理、接触器、继电器、热继电器等传统元件的选型与应用。重点阐述了国家及行业标准中对工业现场电气安装、布线、接地和安全防护的严格要求。 深入讲解了电气原理图和电气安装图的识读与绘制规范,这是工程师与现场操作人员之间进行有效沟通的基础语言。详细介绍了控制回路的设计方法,包括正反转控制、星三角启动、自锁电路的构建,并探讨了如何利用接触器逻辑实现复杂联锁功能,确保设备运行的可靠性与人员安全。此外,本章还涵盖了变频器(VFD)的基础选型原则、基本参数设置及其在不同负载类型(如恒转矩、风机水泵)下的应用要点。 第二部分:可编程逻辑控制器(PLC)核心技术与实践(约550字) 本部分是全书的核心,详细剖析了当今主流PLC(如西门子S7系列、三菱FX系列、AB ControlLogix等)的硬件架构、编程语言及其在实际工程中的应用。 2.1 PLC硬件选型与配置 系统性地介绍了不同系列PLC的I/O点数扩展、通信模块(如Profibus DP, Modbus RTU/TCP)的配置方法。重点讲解了模拟量信号(4-20mA, 0-10V)的处理,包括传感器信号的调理、A/D和D/A转换模块的正确使用,以及如何应对现场干扰问题。 2.2 编程语言与逻辑实现 本书严格按照IEC 61131-3标准,详细阐述了梯形图(LD)、指令表(STL/IL)、结构化文本(ST)和功能块图(FBD)的编程规范与适用场景。 时序控制与步进逻辑: 详细讲解了使用状态机(如ASM图)设计复杂生产流程的思路,并提供了使用定时器、计数器以及先进的“步进梯形图”实现复杂序列控制的实例。 数据处理与算术运算: 深入解析了PLC内部数据类型的管理、数据块(DB)的组织方式,以及如何高效地执行浮点数运算、PID算法的初步实现与参数整定。 运动控制基础: 针对伺服和步进电机控制,介绍了脉冲输出的配置、点位控制(原点回归、定位)的编程技巧,强调了运动控制指令与标准逻辑的有效集成。 2.3 调试与故障诊断 本章提供了大量实用的故障排查技巧。从电源到现场输入输出点的逐级验证流程,到在线监控、断点调试、强制I/O的应用,教会读者如何快速定位程序逻辑错误和硬件故障。 第三部分:人机界面(HMI)与数据交互(约350字) 人机界面是实现人机交互、可视化监控的关键。本部分专注于现代HMI的设计原则与集成技术。 3.1 HMI硬件选型与连接 讨论了不同尺寸和防护等级HMI的选择标准,以及与主流PLC之间的通信协议配置(如以太网连接、串口连接的设置)。 3.2 可视化设计与工程实现 重点在于构建高效、直观的监控画面。内容包括: 元素应用: 按钮、指示灯、数值显示、趋势图、报警条的正确使用。 数据绑定与变量管理: 如何将PLC内部寄存器安全、高效地映射到HMI画面变量,并进行地址管理。 安全与权限: 讲解了如何设置用户级别和密码,以限制关键参数的修改权限,保障系统安全。 报警管理: 详细介绍了报警的分类(历史报警、当前报警)、事件记录机制以及声光反馈的配置。 第四部分:工业网络与监控系统(SCADA/MES集成)(约300字) 本部分将视野从单机控制提升至车间级监控与管理,介绍现代工业通信网络架构。 4.1 工业通信网络架构 系统梳理了现场总线技术(如Profibus, DeviceNet)和工业以太网技术(如Profinet, EtherNet/IP)的特点、拓扑结构和网络规划原则。重点讲解了如何构建稳定可靠的异构网络环境。 4.2 SCADA系统概述与数据采集 详细介绍了SCADA系统的基本构成(历史数据库、数据服务器、工作站),以及如何利用OPC服务器技术实现对PLC数据的实时、历史采集。内容包括数据标签的定义、时间戳的精确性要求以及数据冗余设计。 4.3 基础数据分析与报告生成 介绍了如何基于采集到的数据生成生产效率报告(OEE)、设备运行日报和能耗分析报表。强调了数据一致性和可追溯性在现代制造业中的重要性。 --- 本书特色 本书以实际工程案例为导向,穿插了大量“工程师提示”和“常见错误分析”,确保读者在学习理论的同时,能够掌握解决实际工程问题的能力。对新兴的工业物联网(IIoT)边缘计算概念也有简要的介绍,为读者未来向更高级的智能制造转型打下坚实基础。通过对本书内容的深入学习,读者将能够独立完成中小型自动化生产线的系统设计、编程、调试和维护工作。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书在处理一些比较“硬核”的电工计算方面,确实让我眼前一亮。我是一名从事大型工业设备维护的工程师,经常会遇到一些需要精确计算才能解决的疑难杂症。比如,在处理一些大功率电机过热的问题时,除了检查外部因素,准确计算电机的温升和散热能力就显得尤为重要。我希望这本书能够在这方面提供一些深入的讲解,包括如何根据电机的功率、负载率、环境温度等因素,来计算其内部的温升,以及如何评估其散热系统的效率。此外,在进行一些特殊的电气设计时,比如需要考虑电磁兼容性(EMC)的设计,或者需要进行高频电路的参数计算时,这本书是否能提供一些基础的指导和计算方法,这将对我非常有帮助。我注意到书中可能还涉及了电化学方面的计算,比如在电解、电镀等工艺中,如何根据电流密度、反应时间来计算所需电量,以及如何评估电极的腐蚀速率。这些内容虽然不一定是我们日常维修中遇到的,但作为一本综合性的计算手册,能涵盖这些领域,无疑会大大增加其价值。我特别希望能看到书中关于电力系统稳定性分析的计算方法,虽然这可能对一线电工来说有些超纲,但对于我们这类需要进行系统级故障分析的工程师来说,这将是非常有用的工具。

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这本《电工计算手册》在处理实际工程案例的深度和广度上,确实给了我不少惊喜。我在翻阅的过程中,特别留意了书中关于配电系统设计的部分。我们都知道,一个安全、高效的配电系统是整个工厂稳定运行的基石。书中对不同负荷等级的计算,包括计算负荷、需要系数、同时系数的选取,以及如何根据这些参数来确定导线截面、断路器容量等,都进行了相当细致的阐述。我尤其关注了它关于短路电流计算的部分,这对于选择合适的保护电器至关重要,一旦短路电流计算失误,轻则导致设备损坏,重则可能引发火灾。书中是否提供了一些实用的图表或简化的计算方法,来帮助我们快速估算短路电流,而不是让一个一线电工花费大量时间去钻研复杂的公式,这一点是我非常看重的。此外,书中在接地系统设计上的讲解,也让我颇为重视。一个可靠的接地系统不仅关系到人身安全,也是保证电气设备正常工作的重要条件。我希望它能提供不同接地方式的优缺点分析,以及具体的计算方法,比如接地电阻的测量和计算,以及如何根据土壤电阻率来选择合适的接地极材料和布置方式。我注意到书中提到了一些关于照明系统设计的计算,比如照度计算、光源选择、功率密度计算等,这些对于改善工作环境、提高生产效率也起着不可忽视的作用。我希望这些内容能提供一些实用的参考标准和计算工具,让我能够更科学地进行照明设计,避免眩光和阴影的产生。另外,书中在电动机选型和计算方面的讲解,也与我的工作息息相关。如何根据负载特性、启动要求、运行环境来选择合适的电动机型号,并计算其功率、转速、扭矩等参数,是保证生产线正常运转的关键。我希望书中能提供一些常用电动机的选型指南和计算表格,让我能够更快速、更准确地完成电动机的选型工作。

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这本书在内容上的深度和广度,确实让我眼前一亮。我是一名在大型工厂从事设备维护的工程师,经常需要处理各种复杂的电气问题。我希望这本《电工计算手册》能够在以下几个方面提供足够的支持:首先,在电动机的选型和计算方面,我希望它能提供更详细的指导,包括如何根据负载特性、启动要求、运行环境等因素,来选择合适的电动机型号,并计算其功率、转速、扭矩等参数。其次,在电力系统故障分析方面,我希望它能提供一些关于短路电流计算、接地故障计算等方法的讲解,这将有助于我们更快速、更准确地诊断和排除故障。此外,在电能计量和管理方面,我希望它能提供一些关于电能表读数计算、电费核算、以及功率因数补偿计算等方面的实用技巧。我注意到书中可能还涉及了一些关于电气设备寿命预测和可靠性分析的计算。虽然这部分内容可能比较前沿,但对于我们这类需要进行设备管理和维护的工程师来说,将是非常有价值的工具。

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这本书给我的第一感觉是,它并不是一本仅仅停留在理论层面上的枯燥教材,而是非常贴近我们实际工作需求的“实战手册”。我是一名在施工现场摸爬滚打多年的老电工,对各种规范和标准都非常熟悉,但有时候,即便是有了规范,具体的计算过程也常常会让我们一头雾水。比如,在进行线路敷设时,关于导线载流量的计算,虽然有详细的表格,但考虑到环境温度、敷设方式、多根导线同敷等因素的影响,进行精确的修正计算就显得尤为重要。我希望这本《电工计算手册》能够在这个方面提供足够细致的指导,包括各种修正系数的取值依据和计算方法。另外,在进行电气设备安装时,比如变压器的容量选定、补偿装置的配置、继电保护的整定等,都需要大量的计算支持。我特别关注了书中关于这些内容的讲解,希望它能提供清晰的计算思路和实用的公式,让我们能够快速地进行相关的设计和计算,而不用去翻阅厚重的专业书籍。我还注意到书中可能涉及了电动机的功率因数补偿问题。在我们日常工作中,提高功率因数不仅可以节约电费,还能提高设备的利用率,这一点对我们来说非常重要。我希望书中能详细讲解功率因数补偿的原理、计算方法,以及如何根据实际情况选择合适的补偿装置。同样,在低压配电系统中,如何进行电能计量和电费的核算,也是我们经常需要处理的问题。我希望书中能提供相关的计算方法和公式,帮助我们更准确地进行电能计量和管理。

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从我一个非专业人士的角度来看,这本书最大的吸引力在于它能够帮助我理解一些生活中常见的电气问题,并提供解决问题的思路。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式,引导我学习电工计算的基本原理。比如,我想知道为什么有些电器的插头上有两个孔,有些有三个孔,它们之间有什么区别?如何计算家里总的用电负荷,以避免跳闸?我希望书中能提供一些通俗易懂的解释和简单的计算方法,让我能够轻松掌握。此外,我还对书中关于家电维修的计算内容非常感兴趣。比如,当某个电器出现故障时,我希望能了解如何通过一些简单的计算来判断故障原因,以及如何进行初步的维修。我希望这本书能提供一些实用的技巧和注意事项,让我能够更好地处理一些小家电的故障。我还希望书中能包含一些关于节约用电的计算方法,比如如何根据电器的功率和使用时间来计算电费,以及如何通过一些简单的措施来降低电费支出。这些内容对于我这样的普通家庭来说,都非常有价值。

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作为一名在自动化生产线上摸爬滚打多年的老电工,拿到这本《电工计算手册》的时候,说实话,我心里的期待值其实是有点复杂的。一方面,我深知扎实的理论基础和精准的计算能力对于我们这个行业的重要性,尤其是在处理一些复杂的电路设计、设备选型甚至是故障排查时,一本靠谱的工具书简直是救命稻草。另一方面,市面上同类书籍也不在少数,有些写得过于晦涩难懂,对于一线操作人员来说,就像天书一样,看了也用不上;有些则又过于浅显,满足不了解决实际问题的深度需求。所以,当我翻开这本《电工计算手册》的扉页,我就抱着一种“且看它能有多少真材实料”的心态,一边翻阅,一边在脑海中勾勒出自己工作中会遇到的各种场景,试图去检验它到底有多实用。这本书的装帧设计给我留下了初步的好印象,纸张厚实,排版清晰,没有那些花里胡哨的设计,这一点就让我觉得它更倾向于一本“干货”而非“颜值”的工具书。我特别关注了它在基础电学原理部分的处理方式,是不是能够用更直观、更易于理解的方式来阐述,而不是简单地堆砌公式。毕竟,很多时候,我们遇到问题的根源,往往就藏在那些基础的物理定律和电气特性之中。我希望它能帮助我更深刻地理解电流、电压、电阻、电容、电感这些基本概念是如何相互作用,以及它们在实际电路中扮演的角色。特别是对于一些复杂的交变电路,我希望能有更清晰的讲解,比如如何计算阻抗、功率因数、相位差等,这些都是影响设备运行效率和安全的关键参数。另外,书中对于各种常用电气元件的特性分析,是否能足够详尽,例如不同类型电动机的启动电流、额定功率、效率的计算方法,变压器参数的选取标准,接触器、断路器等保护器件的选型依据,这些都是我们在日常工作中经常会遇到的实际问题。我希望这本书能提供清晰的计算步骤和详实的参考数据,让我能够快速找到合适的解决方案。

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从一名普通用户的角度来看,这本《电工计算手册》给我的第一印象是,它非常注重实用性和可操作性。我不是专业的电工,但在家里装修或者处理一些简单的电器故障时,我常常会遇到一些需要进行基础计算的问题。比如,在选择家用电器的电源线时,我希望了解如何根据电器的功率来计算所需的导线截面,以确保安全。这本书在这方面是否提供了清晰易懂的指导?我希望它能用最简单明了的方式解释清楚,避免使用过于专业的术语,让我这个门外汉也能看得懂。另外,在进行一些简单的电路改造时,比如增加插座或者更换灯具,我希望了解如何计算电流和功率,以避免超负荷使用。这本书在这方面是否提供了相关的计算公式和注意事项?我希望它能像一位耐心的老师一样,一步一步地引导我完成计算。我还注意到书中可能包含一些关于家庭供电系统的计算,比如如何计算家庭总负荷,如何选择空气开关的容量,以及如何进行接地线的安装。这些内容对于普通家庭来说都非常有价值,能帮助我们更好地了解和管理家里的用电安全。我希望这本书能够用通俗易懂的语言,把这些复杂的计算过程变得简单化,让每个家庭都能受益。

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这本书的排版和内容组织方式,给了我一种非常“专业”且“可靠”的感觉。我是一名在电力设计院工作的初级工程师,对于各种计算和规范都非常熟悉,但有时候,在一线项目执行过程中,我们仍然需要一个能够快速查阅和参考的工具书。我希望这本《电工计算手册》能够在计算的严谨性和实用性之间找到一个很好的平衡点。我特别关注了书中关于电缆敷设的计算内容,包括电缆的载流量计算、电压损失计算,以及如何考虑不同敷设环境的修正系数。这些都是我们在实际工程中经常会遇到的问题,如果书中能提供详细的计算步骤和实用的图表,将极大地提高我们的工作效率。此外,关于电气设备选型方面的计算,比如变压器的容量计算,电动机的功率计算,以及开关设备、保护装置的选型计算,我都希望书中能提供足够详细的参考数据和计算方法。我注意到书中可能还涉及了一些关于继电保护整定计算的内容。虽然这部分内容可能比较复杂,但我希望书中能提供一些基础的原理讲解和简化的计算方法,让我们能够对继电保护有一个初步的了解,并在需要时能够进行基本的整定计算。

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坦白说,作为一个对电工知识略知一二的普通爱好者,我拿到这本《电工计算手册》时,内心是带着一丝忐忑的。我担心它会过于专业,让我望而却步。但当我翻开书页,看到清晰的排版和逐步深入的讲解方式时,我的顾虑打消了不少。我希望这本书能够以一种非常易于理解的方式,向我解释一些基础的电工计算概念。比如,为什么计算电流大一点的电器需要更粗的电线?如何计算家里的总用电量,以合理选择空气开关?我希望书中能提供一些生活化的例子和简单的公式,让我能够轻松地掌握这些计算方法。此外,我还对书中关于安全用电的计算内容非常感兴趣。比如,如何计算接地电阻,以确保人身安全?如何判断电路是否存在过载的风险?我希望这本书能教会我一些实用的安全用电知识,让我能够更好地保护自己和家人。我还希望书中能提供一些关于家庭装修中电气布线的计算指导,比如如何计算插座的数量和位置,如何确定灯具的功率和亮度。这些内容对于我这样的非专业人士来说,将是非常有价值的参考。

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在我接触过的众多电工类书籍中,这本《电工计算手册》让我感受到了它在“实操性”上的独特之处。我是一名在电力施工现场摸爬滚打多年的技术工人,对各种计算公式早已烂熟于心,但有时候,如何在复杂的现场条件下,快速、准确地进行计算,并做出合理的判断,才是真正的挑战。这本书在这方面似乎有着独到的见解。我特别关注了书中关于导线载流量计算的讲解,希望它能提供一些针对不同敷设环境(例如空气中、管道内、土壤中)的详细计算表格和修正方法,让我们在实际操作中能够更灵活地运用。另外,在进行电气设备安装时,比如变压器的接线计算、电动机的功率因数补偿计算,我都希望书中能提供清晰的步骤和详细的图示,帮助我们快速完成计算。我还注意到书中可能还涉及了电缆长度和电压降的计算。在长距离输电或者在大电流输送的情况下,准确计算电压降非常重要,这直接关系到设备的正常运行。我希望书中能提供一些实用的计算工具和案例分析,帮助我们更好地理解和掌握这方面的知识。

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