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《机电类新技师培养规划教材•模具CAD/CAM》是根据中国机械工业教育协会、全国职业培训教学工作指导委员会机电专业委员会组织制定的技师教学计划和教学大纲编写的。本教材的主要内容包括：模具CAD／CAM系统概述；MasterCAM的应用；CAXA制造工程师的应用；Unigraphics的应用；Pm／E的应用；其他CAD／CAM软件简介。
工业自动化系统集成与应用技术 书籍简介 本书旨在系统、深入地阐述现代工业自动化系统的设计、集成、编程与实际应用技术。面对当前制造业向智能制造转型升级的迫切需求，本书聚焦于构建高效、柔性且可靠的自动化生产线所需的核心知识体系与实践技能。内容涵盖了从基础的传感器和执行器选型，到复杂的分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的应用，再到先进的人机交互界面（HMI）设计与上位机监控（SCADA）系统的构建。 第一部分：自动化系统基础与元件技术 本部分奠定了理解现代自动化系统的基础。首先，详细介绍了各类工业传感器的原理、特性、选型标准及噪声抑制技术，重点剖析了视觉传感器、激光位移传感器和力/扭矩传感器的最新发展及其在精密测量中的应用。随后，深入讲解了执行机构的技术细节，包括伺服电机、步进电机、变频器（VFD）的工作原理、选型依据、动态响应特性及可靠性提升措施。特别关注了工业机器人关节驱动系统和直线运动执行器的选配策略。 在电气连接与安全方面，本书系统梳理了工业控制柜的电气设计规范，包括元器件布局、电磁兼容性（EMC）设计、短路保护与接地系统构建。强调了工业控制网络布线标准、屏蔽技术和抗干扰措施，确保系统在复杂电磁环境下的稳定运行。同时，遵循最新的国际工业安全标准（如IEC 62061/ISO 13849），详细阐述了安全回路的设计、冗余技术和安全等级的验证过程。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）及其应用 PLC是现代工业自动化的核心大脑。本书以主流的工业品牌PLC（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix/CompactLogix等）为例，系统讲解了其硬件架构、指令集、编程语言（梯形图、指令表、结构化文本、功能块图）的深入应用。 侧重于高级控制算法在PLC中的实现。内容包括但不限于：复杂的运动控制（点位控制、插补运动、电子凸轮、飞行动作同步）、PID参数的在线整定与优化、状态机编程在高效率循环任务中的应用，以及多任务调度与中断服务程序的有效管理。 在网络通信方面，本书深入探讨了基于PLC的工业现场总线技术。详细解析了Profibus DP/PA、Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP等主流协议的帧结构、配置要点和故障诊断方法。重点讲解了如何构建高效、确定性的数据交换网络，以及如何利用时间敏感网络（TSN）技术解决实时性挑战。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与过程控制 本部分专注于处理大规模、连续性过程控制项目的技术。DCS的系统架构、层次结构和冗余设计是核心内容。详细分析了DCS中控制站、I/O站、工程师站与操作员站之间的通信机制和数据一致性保证方法。 过程控制策略是本章的重点。除了标准的反馈控制环路，本书深入讲解了先进过程控制（APC）技术，如模型预测控制（MPC）在处理多变量耦合、约束优化问题中的实际部署案例。此外，还涵盖了安全仪表系统（SIS）与DCS的分离设计原则、SIL等级的确定和独立保护层的实施流程。 第四部分：工业人机界面（HMI）与监控系统（SCADA） HMI和SCADA是实现人机协同的关键。本书讲解了现代HMI的设计哲学，强调易用性、信息层级结构和操作效率。内容包括图形元素的规范化使用、报警管理的优先级设置、趋势图和历史数据记录的有效展示。 SCADA系统的构建涉及到数据库管理、历史数据归档、数据安全与远程访问技术。书中详细介绍了如何设计高可靠性的数据服务器架构，如何实现从现场数据到企业信息系统（MES/ERP）的数据无缝集成。特别关注了工业物联网（IIoT）趋势下，如何将云平台技术与传统SCADA系统结合，实现设备状态的远程可视化和预测性维护。 第五部分：系统集成、调试与维护实践 系统集成是理论到实践的桥梁。本章聚焦于实际工程项目中的集成流程。包括从项目需求分析（URS）到功能规范（FS）的制定，系统架构设计、软硬件集成测试（FAT/SAT）的规范化执行。 系统调试环节是本书的实践亮点，详细分解了自底向上（Bottom-Up）和自顶向下（Top-Down）的调试策略。重点讲解了运动控制系统的精确对标、控制逻辑的逻辑覆盖测试、以及在系统切换过程中的降级运行方案。 维护部分强调了预防性维护和预测性维护（PdM）的实施。通过分析设备运行数据（如电机电流、震动数据），利用故障特征识别技术，实现对潜在故障的早期预警。同时，也探讨了系统的生命周期管理、文档标准化和知识传承的重要性。 适用对象 本书适合于自动化工程技术人员、电气工程师、控制系统设计师、设备维护工程师，以及相关专业的高年级本科生和研究生作为教材或参考用书。通过学习，读者将能够独立承担中小型工业自动化项目的方案设计、系统集成、编程调试及后期运维工作。
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