工厂电气控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:260

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出版时间:2009-4

价格:29.00元

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isbn号码:9787508464251

丛书系列:

图书标签:

• 电气控制
• 工厂自动化
• PLC
• 变频器
• 电机控制
• 传感器
• 工业电气
• 控制系统
• 自动化技术
• 电气工程

图书简介：现代工业自动化与智能制造导论 （以下内容为图书《现代工业自动化与智能制造导论》的详细简介，与《工厂电气控制技术》内容无关） --- 书名：现代工业自动化与智能制造导论 作者：[此处可虚构作者信息，例如：张伟，李华] 出版社：[此处可虚构出版社信息，例如：工业科技出版社] ISBN：[此处可虚构ISBN] --- 内容概述 《现代工业自动化与智能制造导论》是一本全面深入探讨当代工业生产体系核心——自动化技术、信息集成与智能制造前沿趋势的专业教材与参考书。本书旨在为工程技术人员、高校师生以及企业管理者提供一个清晰、系统的知识框架，理解如何将信息技术、控制理论与先进制造工艺深度融合，以实现生产效率、质量和柔性的革命性提升。 本书的定位并非专注于某一具体设备或单一控制系统的技术手册，而是着眼于系统工程的视角，阐述驱动当前全球制造业转型升级的底层逻辑、关键技术要素及其集成方法。全书结构严谨，逻辑递进，从基础的自动化理念出发，逐步深入到工业互联网、数字孪生等尖端概念。 核心章节与内容详解 本书内容分为五大部分，共计二十章，详细阐述了从底层感知到顶层决策的完整工业智能化链条。 第一部分：工业自动化基础与系统架构 本部分奠定读者对现代工业控制系统（ICS）的宏观理解。 第一章：工业4.0与智能制造的时代背景 工业革命的演进： 回溯从蒸汽机到信息化的历程，重点剖析工业3.0向4.0的质变驱动力——数据化、网络化和智能化。 智能制造的核心特征： 探讨互联互通、信息物理系统（CPS）、柔性化生产和个性化定制的内涵及其对传统制造模式的冲击。 系统集成方法论： 介绍ISA-95等国际标准在构建分层、分区自动化架构中的作用，明确MES、ERP与控制层级间的接口逻辑。 第二章：传感器、执行器与工业网络基础 先进传感技术： 详述非接触式测量技术（如激光、视觉）、环境监测传感器（温湿度、气体）及其在复杂工况下的可靠性设计。重点讨论高精度编码器、力矩传感器和在线过程分析仪的选型与校准。 执行机构与运动控制原理： 深入分析伺服驱动系统、步进电机驱动器的选型原则，以及液压和气动系统的动态响应特性与能效优化。 工业通信协议的演进： 对比传统现场总线（如Profibus, DeviceNet）与新型以太网技术的特点。详细解析TSN（时间敏感网络）、EtherCAT和OPC UA在实现高实时性、高带宽数据交换中的关键技术。 第二部分：过程控制理论与高级控制策略 本部分聚焦于确保生产过程稳定、优化运行的控制算法与设计方法。 第三章：经典反馈控制的深入分析 PID控制器的优化设计： 探讨经典PID参数整定（如Ziegler-Nichols法）的局限性，并引入模型参考自适应控制（MRAC）和模糊PID的概念，以应对非线性负载和延迟环节。 过程控制系统建模： 介绍系统辨识技术（时域与频域），建立精确的数学模型，并讨论如何利用Step Test数据对复杂反应器进行近似建模。 第四章：多变量控制与优化技术 模型预测控制（MPC）： 深入讲解MPC的原理、约束处理机制（软约束与硬约束），以及其在大型化工、冶金过程中的应用案例。 状态估计与观测器设计： 阐述卡尔曼滤波（Kalman Filter）在状态变量不可测或难以直接测量的系统中的应用，如何结合噪声模型提高估计精度。 先进过程控制（APC）的实施要点： 讨论模型冗余、在线再辨识与控制性能评估的工程实践。 第三部分：机器人技术与柔性制造单元 本部分关注离散制造业中实现高精度、高柔性作业的核心技术。 第五章：工业机器人系统结构与离线编程 机器人运动学与动力学基础： 详细解析正运动学和逆运动学的求解方法，理解关节空间、笛卡尔空间转换的意义。 先进示教与编程： 介绍基于CAD模型的离线编程（OLP）软件流程，以及如何通过点云数据或姿态估计进行轨迹规划，避免干涉。 人机协作（Cobots）的安全性设计： 探讨力矩限制、碰撞检测算法在人机共享工作空间中的安全标准与实现路径。 第六章：机器视觉在质量检测与引导中的应用 图像处理基础算法： 介绍边缘检测、形态学操作、图像分割在工业缺陷识别中的应用。 2D/3D视觉系统集成： 分析线扫描、面阵相机与结构光、激光位移传感器在高速产线上的集成配置。重点阐述基于深度学习（CNN）的特征提取与缺陷分类方法。 视觉伺服控制： 讲解Eye-in-Hand和Eye-to-Hand两种配置下的视觉引导策略，实现高精度抓取与装配。 第四部分：工业信息集成与数据驱动决策 本部分聚焦于如何利用数据贯穿生产的价值链，实现透明化管理。 第七章：制造执行系统（MES）与数据采集 MES的功能模块与集成层次： 详细剖析工单管理、设备状态监控（OEE）、质量追溯等核心功能，以及MES如何承接ERP指令并向上反馈实时数据。 数据采集策略与SCADA系统： 讨论主动上报与定时轮询的数据采集模式，以及SCADA系统在HMI设计、报警管理和历史趋势分析中的关键作用。 第八章：工业物联网（IIoT）与边缘计算 IIoT的架构与关键技术： 介绍基于MQTT、AMQP等轻量级协议的设备连接方案，以及边缘侧的数据预处理、过滤与安全存储机制。 云-边-端协同： 阐述如何利用边缘计算降低云端压力、实现毫秒级响应，并将聚合数据上传至云平台进行长期分析与模型迭代。 第五部分：数字孪生与预测性维护 本部分探讨面向未来的智能工厂模型构建与运营理念。 第九章：数字孪生（Digital Twin）的构建原理 孪生体的层次划分： 从物理模型孪生、行为模型孪生到功能模型孪生的演进路径。 实时数据驱动的仿真： 介绍如何将实时传感器数据映射至高保真仿真模型中，实现对物理实体运行状态的精确映射与“What-if”场景分析。 沉浸式交互技术： 探讨虚拟现实（VR）和增强现实（AR）在数字孪生可视化、远程维护指导中的应用潜力。 第十章：基于大数据的预测性维护（PdM） 从被动到预测： 对比事后维修、预防性维护与预测性维护的成本效益分析。 健康状态评估与剩余寿命预测（RUL）： 讲解基于振动、温度、电流特征的故障诊断模型，以及如何运用深度学习（LSTM, GRU）对设备退化趋势进行建模，提前发出维护预警。 PdM系统的闭环集成： 讨论预测结果如何自动触发维护工单、优化备件库存管理，实现全生命周期的资产优化管理。 适用读者对象 本书理论与实践并重，适合以下人员阅读： 1. 高校本科生与研究生： 作为自动化、电气工程、机械工程、控制科学等专业的高级课程教材或参考书。 2. 企业研发与工程技术人员： 从事系统集成、设备升级、流程自动化改造的工程师。 3. 生产管理人员： 需要理解前沿技术如何转化为生产力，指导工厂数字化转型战略的高层管理者。 本书特色 系统性强： 覆盖了从底层硬件到顶层云平台的完整产业链，避免了只见树木不见森林的局限。 前沿性高： 紧密结合工业4.0、TSN、数字孪生等国际热点技术，确保知识的时效性。 案例驱动： 每章节均配有多个工业界实际案例分析，帮助读者理解复杂理论在工程中的落地应用。 跨学科融合： 有机结合了控制工程、计算机科学、信息物理系统和运营管理等多学科知识。 通过对《现代工业自动化与智能制造导论》的学习，读者将能够建立起驾驭未来智能工厂所需的技术视野和系统集成能力。

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我最欣赏这本书在图示方面的处理，它们绝非简单的线条堆砌，而是具有极强的解析力。特别是关于三相异步电动机的降压启动电路图，它不仅展示了主回路的连接，还细致地标注了控制回路中各个接触器、热继电器以及时间继电器的动作顺序和时间逻辑，每一个元器件的符号都标注得非常规范。更妙的是，书中配有大量分解步骤的电路图，比如，如果我只想弄清楚正反转互锁的实现原理，我可以迅速定位到那几页，那里会单独展示互锁触点的串并联关系，将一个复杂的整体拆解成易于理解的最小功能单元。这种“聚焦性”的图解，极大地降低了阅读复杂电气原理图时的认知负荷，对于初学者来说简直是搭建逻辑框架的最佳辅助材料，避免了被庞大的图纸信息淹没的窘境。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，尤其是关于现代工业自动化系统中，不同传感器和执行器之间的数据交互逻辑描述，简直是教科书级别的梳理。我原本以为它会侧重于传统的继电器控制，但实际上，它花了相当大的篇幅去解析基于PLC（可编程逻辑控制器）的编程思想和实际应用案例，特别是西门子和罗克韦尔两大主流品牌的对比分析，既有理论深度，又不乏实战指导意义。作者在讲解时，并没有停留在概念的罗列上，而是通过大量的“假如-那么”的场景分析，把抽象的控制流程具体化了，比如模拟了生产线上某一步骤的故障诊断过程，引导读者一步步推理出问题所在并给出解决方案。这种以问题为导向的叙事方式，极大地提高了学习效率，让我感觉自己仿佛是置身于实际的车间环境中，正在解决一个真实的控制难题。

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从排版的易用性角度来看，这本书的索引和术语表部分做得非常人性化，体现了作者对读者检索需求的深刻理解。在技术书籍中，快速定位所需信息往往和内容的准确性同等重要。我发现，这本书的页边空白处留白得恰到好处，方便我在上面做批注和标记重点，而且墨水写上去后不会洇到下一页，这对于需要频繁在书本上做快速笔记的我来说，是一个巨大的加分项。另外，全书的章节标题设计得很有指向性，比如不会用一个笼统的词汇，而是直接点出控制对象和目的，比如“PLC输出模块驱动大功率负载的隔离与驱动电路设计”，这样的标题能够让人在翻阅时一眼就能判断出内容是否是自己当前需要解决的问题。总而言之，这本书在形式上做到了对技术内容的完美支撑，是一本真正为工程师和技术人员量身打造的实用宝典。

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对于一个有着多年经验的现场工程师来说，寻找一本能够真正“接得上地气”的参考书实属不易。很多书籍要么过于偏学术化，充斥着晦涩的数学公式，要么就是过于基础，对有一定积累的人来说形同嚼蜡。然而，这本书的价值恰恰体现在它那份恰到好处的“平衡”上。它在讲述基本原理时，用词精炼，绝不拖泥带水，直奔核心概念，这点很合我胃口。更出色的是，它对一些“灰色地带”的处理，比如在变频器选型时如何考虑负载的启动特性、伺服系统参数微调的“艺术性”技巧，这些往往是标准手册里不会详细记载的“经验之谈”，却是在实际工作中决定成败的关键。作者似乎深谙这些行业内幕，将其融入到章节的案例分析中，使这本书读起来更像是一位资深前辈在言传身教，而不是冷冰冰的教材，极具参考价值。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了哑光质感，配合上简洁有力的主标题字体，散发出一种专业而沉稳的气息。我特别喜欢它在配色上的选择，深邃的蓝色调为主，点缀着清晰的电路图纹理，这种视觉语言直接传达了技术书籍应有的严谨性。拿到手里，纸张的厚度和韧性都非常好，拿在手中分量十足，丝毫没有那种廉价感，这对于需要反复翻阅查阅的工具书来说太重要了。内页的排版也颇具匠心，页边距的处理得当，使得大段的文字阅读起来不会感到拥挤，图表与文字的穿插布局逻辑清晰，即便是复杂的技术示意图，也能很快找到对应的解释，这一点在很多同类书籍中是难以做到的。整体来看，从封面到内页的每一个细节，都能感受到出版方在提升读者体验上所下的功夫，这不仅仅是一本技术资料，更像是一件精心打磨的工艺品，让人在学习之余也能享受到阅读的愉悦。

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