井下电气实验工(新版煤矿安全实用培训系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810215473

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现代工业自动化与控制系统集成导论 本书涵盖范围： 本书专注于现代工业生产过程中广泛应用的自动化与控制系统技术，深入探讨了从基础的传感器原理到复杂的分布式控制系统（DCS）及可编程逻辑控制器（PLC）的应用与集成。内容着重于系统设计、编程逻辑、网络通信以及工业安全标准在现代制造业中的实践。 --- 第一部分：自动化系统基础与元件技术 第一章：工业自动化的发展历程与核心理念 本章首先梳理了工业自动化从早期继电器控制到当前智能制造的演变轨迹，重点阐述了“信息物理系统”（CPS）在工业4.0中的地位。随后，详细介绍了工业自动化的基本架构，包括现场层、控制层、管理层和决策层的功能划分。探讨了自动化系统对提高生产效率、保障产品质量和优化资源配置的决定性作用。特别分析了自动化在流程工业和离散制造业中的核心价值差异。 第二章：工业传感器与执行器原理及选型 本章是系统实现的基础。详细介绍了各类常用工业传感器的工作原理，包括电阻式、电容式、光电式、超声波及视觉传感器等。重点剖析了如何根据被测量介质的物理特性（温度、压力、流量、液位等）进行精确选型，并讨论了信号调理和抗干扰措施。执行器部分，深入讲解了伺服电机、步进电机、变频器（VFD）的控制特性，以及气动和液压元件在快速响应和高负载场合的应用。强调了现场总线技术对信号传输效率的影响。 第三章：可编程逻辑控制器（PLC）系统硬件与编程 本章聚焦于工业控制的核心单元——PLC。系统介绍了主流PLC的硬件组成，如CPU模块、I/O模块（数字量与模拟量）、通信模块的选型与安装规范。在编程方面，本书严格依据国际标准IEC 61131-3，详细讲解了五种主要编程语言：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）。通过大量实际案例，演示了如何设计高效、可靠的逻辑程序，包括定时器、计数器、数据处理和中断程序的编写技巧。 第四章：人机界面（HMI）与数据可视化 本章探讨了操作员与自动化系统交互的界面技术。详细介绍了HMI的设计原则，包括信息架构、颜色标准和报警管理。讲解了当前流行的触摸屏技术和嵌入式系统在HMI中的应用。此外，重点分析了SCADA（数据采集与监视控制系统）的架构，包括历史数据库的建立、趋势分析、配方管理以及远程监控的实现方案。 --- 第二部分：高级控制策略与系统集成 第五章：过程控制基础与反馈回路调优 本部分针对流程工业，深入探讨了连续过程控制技术。详细解析了PID控制器的数学模型、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、软件仿真调优），并比较了串联控制、前馈控制、解耦控制等高级控制策略在应对复杂过程干扰时的优势。强调了在实际生产中，针对不同被控对象（如大延迟、高惯性）进行鲁棒性调优的实操经验。 第六章：运动控制与伺服系统集成 本章专注于离散制造业中的高速、高精度运动控制需求。阐述了先进伺服驱动器的功能，包括电流环、速度环和位置环的层级结构。详细介绍了点位控制与插补运动的实现，以及通过电子凸轮和虚拟轴等高级功能，实现复杂机械动作的同步控制。讲解了如何利用示教器或上位机对多轴系统进行运动轨迹规划和调试。 第七章：工业网络通信与现场总线技术 工业通信是实现系统集成的关键。本章全面对比了主流工业以太网协议（如EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT）的特点、实时性要求和应用场景。深入分析了传统现场总线（如Profibus DP/PA, Modbus）的架构优势。重点讲解了网络拓扑结构设计、冗余通信的配置方法，以及确保数据在控制层和企业资源规划（ERP）层之间安全、可靠传输的协议栈。 第八章：分布式控制系统（DCS）架构与应用 本章介绍了DCS作为大型、复杂过程控制平台的架构。系统讲解了DCS的核心组件：控制站、监控站、工程师站和操作员站的功能划分。重点分析了DCS的冗余设计（硬件冗余、通信冗余、软件冗余）在保障高可用性生产中的作用。通过大型化工或电力项目的案例，展示DCS如何实现跨区域、多层级的统一管理和操作。 --- 第三部分：安全、维护与未来趋势 第九章：工业控制系统安全（ICS Security） 鉴于网络攻击对工业基础设施的威胁日益增加，本章专门探讨了工控系统的安全防护。内容包括：ISA/IEC 62443系列标准的解读，工控网络的安全隔离技术（如DMZ、防火墙的部署），以及对操作系统的加固、补丁管理和访问控制策略的制定。强调了安全审计和事件响应机制在维持生产连续性中的重要性。 第十章：系统维护、故障诊断与排除 本章侧重于自动化系统的全生命周期管理。详细介绍了预防性维护（PM）和预测性维护（PdM）的策略，如何利用系统数据进行设备健康监测。提供了系统性的故障诊断流程图，涵盖了从I/O点信号校验到软件逻辑错误排查的步骤。讲解了系统备份、恢复及版本控制的最佳实践。 第十一章：智能制造与前沿技术展望 本章展望了工业自动化的未来发展方向。重点介绍了工业物联网（IIoT）在数据采集和远程运维中的应用潜力，以及大数据分析在优化生产参数和能耗管理中的角色。探讨了人工智能（AI）和机器学习技术在过程优化、异常检测和自主决策控制方面的最新研究进展和初步工业应用案例。 --- 目标读者： 本书适合从事工业自动化系统设计、安装、调试、操作和维护的工程技术人员、一线技术工人，以及相关专业院校的学生和培训人员。要求读者具备基本的电路原理和机械基础知识。

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说实话，我当初购买这本书时，主要目的是想找一本能快速提升实操技能的工具书，毕竟理论知识在井下往往是抽象且难以立即应用的。然而，这本书的独特之处在于，它在讲述实验步骤的同时，并没有忽视背后的物理原理和设计逻辑。比如，在讲解接地电阻测试时，书中不仅详细描述了测试仪的使用方法，还深入剖析了测试数据异常时，可能指向的岩层导电性变化或电缆绝缘衰减等深层次问题。这种“知其然，更知其所以然”的编排方式，极大地拓宽了我的知识面，让我不再满足于机械地执行指令，而是学会了带着思考去解决问题。另外，书中对不同类型矿井环境（如瓦斯突出风险区、水淹高风险区）下的电气设备特殊要求进行了专题讨论，这些针对性极强的细分内容，体现了编撰团队对一线工作复杂性的深刻洞察力，是市面上很多通用教材所欠缺的宝贵视角。读完相关章节，我感觉自己对如何“因地制宜”地维护电气系统有了更成熟的认识。

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这本书的排版设计和印刷质量也是值得称赞的。在井下工作环境中，设备和教材都可能遭受粉尘和湿气的侵蚀，一本装帧粗糙的书很快就会损坏。我特意留意了一下，这本书的纸张厚实，即便是需要经常翻阅对照的实验步骤页，也不会轻易撕裂。更重要的是，书中对关键术语和安全警示的字体运用非常考究，重要的安全操作步骤通常使用粗体或加框处理，确保在光线不佳的环境下，工作人员也能迅速捕捉到核心信息。在我最近的一次设备检修中，我正是依靠书中清晰的电路图示，快速定位了一个隐藏在复杂线路中的接头松动问题，大大缩短了停机时间。可以说，这本书的“可用性”设计考虑得非常周全，它真正做到了服务于作业现场的实际需求，而不是仅仅停留在纸面上的理论说教，这点对于一线技术人员来说，价值千金。

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对于一个刚刚从技术学校毕业，准备进入煤矿电气岗位的新人来说，这本书无疑是最好的“入职导师”。我发现它在介绍某些高难度实验（比如大型电机启动与保护装置的调试）时，采用了“情景模拟”的叙事手法，模拟了实际操作中可能出现的各种干扰和突发状况，并引导读者思考最佳的应对策略。这种教学方法比枯燥的公式推导有效得多，它培养的不是解题机器，而是能应对复杂动态环境的工程师。我特别喜欢其中关于故障诊断流程图的部分，它将复杂的逻辑判断过程，简化成了一系列清晰的“是/否”分支选择，极大地降低了新手在面对未知故障时的心理压力。通过反复研读这些流程图，我学会了如何系统性地排除干扰项，最终锁定问题的根源，这种结构化的思维方式，对我后续工作的效率提升有着不可估量的帮助。

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这本《井下电气实验工（新版煤矿安全实用培训系列教材）》的封面设计得非常直观，那深邃的矿井背景加上闪烁的电弧光，一下子就抓住了读者的眼球，仿佛能让人闻到那股特有的潮湿和金属的味道。我拿到这本书时，首先翻阅的是目录，结构安排得相当有条理，从基础的电工原理到复杂的井下高压设备维护，循序渐进，完全贴合了实际工作场景的需求。尤其让我印象深刻的是它对安全规范的强调，几乎每一个实验环节前，都有专门的章节详细阐述了可能存在的风险和对应的应急处理措施，这种严谨的态度对于矿井这种高危行业来说至关重要。书中大量的图示和流程图，清晰地展示了复杂的电气连接和故障排除步骤，即便是初次接触这些专业内容的学员，也能通过图文并茂的方式快速理解要点。我个人认为，这本书不仅仅是一本操作手册，更像是一位经验丰富的老矿工师傅站在你身旁，手把手指导你进行每一次实验，确保你从一开始就建立起正确的安全意识和专业素养。对于那些渴望系统学习井下电气知识的同行来说，这绝对是一本不可多得的宝典，它将理论与实践的鸿沟有效地连接了起来。

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从专业教材的角度来看，这本书的更新速度和内容的广度也令人印象深刻。它显然没有停留在传统的电气规范上，而是融入了近年来煤矿行业对自动化和智能化升级的新要求。例如，书中详细介绍了新型的防爆变频调速装置在提升机控制中的应用实例，以及相关的远程监测和数据分析接口的初步知识。这表明编者紧跟行业前沿，确保读者学到的知识不仅能应对当前的设备，也为未来技术迭代做好了知识储备。对于我们这些需要长期在井下环境作业的人员来说，接触到最先进的安全技术和设备维护方法至关重要，它关乎我们的工作效率，更关乎生命安全。这本书提供了一个扎实的平台，让我能够站在一个更广阔的视野上去理解“井下电气安全”这一宏大课题，我认为它完全配得上“实用”二字。

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