液压与气动技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:198

译者:

出版时间:2009-8

价格:21.80元

装帧:

isbn号码:9787040272949

丛书系列:

图书标签:

• 液压技术
• 气动技术
• 机械工程
• 自动化
• 流体动力
• 工程技术
• 工业控制
• 机械设计
• 传动技术
• 系统工程

工业自动化与智能制造的脉络：传感器、控制器与执行器的协同 这是一本深入剖析现代工业自动化体系基石的著作，它将带领读者穿梭于精密机械、电子信息与控制理论交织的奇妙世界。本书聚焦于构成自动化系统核心的三个关键要素——传感器、控制器与执行器，并着重阐述它们之间如何实现高效协同，共同驱动着从生产线上的精密操作到复杂系统中状态的智能感知与调控。 第一部分：感知世界的眼睛——传感器技术 现代工业的进步，离不开对生产过程、环境参数以及产品状态的精准捕捉。本部分将详细介绍各类传感器的工作原理、技术特性、应用场景及其在工业自动化中的不可替代的作用。 物理量传感器： 位移传感器： 从接触式的微动开关到非接触式的激光测距、超声波测距，再到电感、电容式位移传感器，我们将深入探讨它们的工作机制，包括磁致伸缩、霍尔效应、电磁感应等原理。特别会分析线性可变差动变压器（LVDT）和旋转变压器（Resolver）在精确角度和位置测量上的应用。 力传感器与压力传感器： 介绍应变片式、压电式、压阻式等传感器的基本原理，以及它们在张力控制、称重、压力监测等方面的不同选择。我们将探讨力传感器在机器人末端执行器上的应用，以及压力传感器在流体系统、液压与气动管路中的关键作用。 速度与加速度传感器： 详细讲解编码器（增量式、绝对式）、测速发电机、陀螺仪、加速度计（MEMS、压电式）的工作原理。分析它们如何实现对运动部件的速度、方向和振动的精确监测，这对于运动控制和故障诊断至关重要。 温度传感器： 覆盖热电偶、热电阻（PT100/PT1000）、红外测温仪、半导体温度传感器等。分析不同温度传感器的测量范围、精度、响应速度和环境适应性，以及它们在高温、低温、腐蚀性环境下的选择策略。 流量传感器： 介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计（科里奥利力原理）等。分析它们在液体、气体测量中的优缺点，以及在工业流程控制中的重要性。 化学与环境传感器： 气体传感器： 讲解半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式传感器等，以及它们在检测有毒有害气体、可燃气体、氧气、二氧化碳等方面的应用。 湿度传感器： 介绍电容式、电阻式湿度传感器的工作原理，以及它们在环境监测、食品、医药行业的应用。 pH传感器与电导率传感器： 深入分析离子选择电极和电化学阻抗技术在化学过程控制中的应用。 视觉与图像传感器： 图像传感器（CCD/CMOS）： 详细阐述感光元件的工作原理，以及它们如何转化为数字图像信号。 机器视觉系统： 介绍相机、光源、镜头、图像处理算法等组成部分，以及它们在产品检测、定位、尺寸测量、缺陷识别等方面的强大能力。我们将重点关注其在自动化装配、质量控制和安防监控中的广泛应用。 传感器接口与信号处理： 模拟信号与数字信号： 讲解信号的类型、特点以及常见的信号调理技术（放大、滤波、隔离）。 传感器接口标准： 详细介绍如4-20mA、0-10V、IO-Link、CAN bus、Ethernet/IP等常见的工业通信接口协议，以及它们在传感器与控制器之间实现数据传输的细节。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 深入理解数字系统如何读取模拟传感器信号，以及如何将数字控制信号转化为模拟量输出。 第二部分：工业的“大脑”——控制器技术 传感器负责“听”与“看”，而控制器则是根据接收到的信息进行“思考”和“决策”的智能核心。本部分将全面解析工业控制器的发展历程、核心功能以及主流技术。 继电器逻辑控制： 回顾继电器控制的原理、优点与局限性，以及其在简单自动化任务中的基础地位。 可编程逻辑控制器（PLC）： PLC的硬件构成： 详细介绍CPU模块、输入/输出模块（数字量、模拟量）、通信模块、电源模块等。 PLC的软件编程： 深入剖析梯形图（Ladder Diagram）、指令表（Instruction List）、结构化文本（Structured Text）、功能块图（Function Block Diagram）、顺序功能图（Sequential Function Chart）等国际标准编程语言。 PLC在工业自动化中的应用： 重点分析PLC在生产线控制、电机驱动控制、过程控制、数据采集等方面的实际案例。 PLC的网络通信： 介绍Modbus RTU/TCP、Profibus、Profinet、Ethernet/IP等主流工业以太网协议，以及PLC如何与其他设备（如HMI、变频器、机器人）进行数据交换。 分布式控制系统（DCS）： DCS的架构特点： 讲解其集中管理、分散控制的系统结构，以及高可靠性、可扩展性。 DCS在大型连续过程控制中的优势： 分析DCS在石油化工、电力、冶金等行业中的关键作用，以及其对复杂过程的集成控制能力。 运动控制器（Motion Controller）： 运动控制器的功能： 介绍点位控制、轨迹插补（直线、圆弧）、电子齿轮、电子凸轮等高级运动控制功能。 运动控制器与伺服驱动器： 探讨它们如何协同工作，实现高精度、高动态响应的电机控制。 在机器人、CNC机床、包装机械中的应用。 人机界面（HMI）： HMI的功能与作用： 讲解HMI如何提供直观的图形界面，实现操作员与自动化系统的交互。 HMI的设计与组态： 介绍触摸屏、按钮、指示灯等硬件，以及画面设计、变量连接、报警处理等组态软件功能。 工业PC（IPC）与嵌入式控制器： IPC在高级控制与数据处理中的应用。 嵌入式系统在专用控制器中的设计与优化。 第三部分：实现动作的“手脚”——执行器技术 执行器是将控制器的指令转化为实际物理动作的关键环节，它们直接作用于生产过程，完成各类操作。本部分将详细介绍各类执行器的工作原理、选型原则及应用。 电机与驱动器： 直流电机与交流电机： 讲解其基本原理、分类（如感应电机、同步电机、无刷直流电机）。 步进电机： 介绍其开环控制原理，以及在定位精度要求不高的场合的应用。 伺服电机： 深入分析伺服系统的闭环控制原理，包括位置、速度、力矩的精确控制，以及其在高精度运动控制中的地位。 变频器（VFD）： 讲解变频器如何通过改变电压和频率来控制交流电机的转速，以及其在节能和过程控制中的应用。 伺服驱动器： 介绍其与伺服电机的匹配、控制模式、通信接口等。 工业机器人： 机器人基本类型： 讲解多关节机器人、SCARA机器人、Delta机器人、并联机器人等的结构特点与适用场景。 机器人运动学与动力学： 介绍正逆运动学解算，以及机器人运动轨迹规划。 机器人操作系统（ROS）与编程： 探讨机器人软件架构与开发。 在装配、焊接、搬运、喷涂等领域的应用。 流体动力执行器（此部分与本书主题略有侧重，但可作为延伸介绍）： 气缸： 介绍单作用、双作用气缸，以及带缓冲、不带缓冲气缸的工作原理，气动回路的设计。 气动马达： 讲解其在需要旋转运动且不适宜使用电机的场合的应用。 液压缸： 介绍单作用、双作用液压缸，以及各种特殊缸（如伸缩式、调压式）。 液压马达： 讲解齿轮马达、叶片马达、柱塞马达的工作原理，以及其在高扭矩输出应用中的优势。 液压阀与气动阀： 介绍方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等，以及它们在流体动力系统中的作用。 其他执行器： 电磁铁与电磁阀： 介绍其通电产生磁力实现开关或调节的原理。 电磁离合器/制动器： 讲解其在传动系统中的应用。 加热器与冷却器： 在温度控制系统中作为执行单元。 第四部分：协同与集成——构建智能自动化系统 传感器、控制器和执行器并非孤立存在，它们通过各种通信网络和控制策略紧密连接，共同构建起复杂而高效的工业自动化系统。 工业通信网络： 详细介绍串行通信（RS-232/485）、现场总线（CAN, Profibus DP/PA, DeviceNet）以及工业以太网（Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP）的工作原理、拓扑结构及优缺点。 控制策略： 闭环控制（PID 控制）： 深入解析比例（P）、积分（I）、微分（D）参数的作用，以及PID控制器的整定方法。 开环控制： 讲解其基本原理与应用限制。 顺序控制与逻辑控制： 结合PLC编程，分析如何实现复杂的生产流程逻辑。 运动控制算法： 探讨更高级的运动轨迹规划与优化。 数据采集与监控（SCADA）： 介绍SCADA系统的架构、功能，以及其在生产过程监控、数据记录、报警管理方面的作用。 工业物联网（IIoT）与智能制造： 展望未来，探讨传感器、控制器、执行器在IIoT框架下的互联互通，以及大数据、人工智能等技术如何赋能更高级别的智能制造。 本书旨在为工业自动化领域的工程师、技术人员、学生以及对该领域感兴趣的读者提供一个全面、深入的学习平台。通过对传感器、控制器与执行器技术的系统性讲解，读者将能够深刻理解现代工业自动化系统的运作机制，掌握设计、实现和优化自动化解决方案的关键知识与技能，从而为推动工业界的智能化转型贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆