常用电工材料手册 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:上海市电子电器技术协会

出品人:

页数:1488

译者:

出版时间:1988-10-1

价格:34.50

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787532306350

丛书系列:

图书标签:

电工材料
常用材料
电气工程
手册
技术参考
工程技术
电工基础
材料选型
行业标准
电气设备

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具体描述

现代工业过程控制系统设计与应用本书导言在当今快速发展的工业环境中，自动化和智能化已成为提升生产效率、保障产品质量和实现安全生产的核心竞争力。过程控制系统作为现代工业的“神经中枢”，其设计、实施与优化直接决定了企业的运营水平。本书《现代工业过程控制系统设计与应用》旨在为工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。它立足于前沿技术，系统梳理了从基础理论到复杂系统集成的全流程知识体系，力求以严谨的理论推导、详实的案例分析和最新的技术标准，构建起一座连接学术研究与工业现场的桥梁。第一部分：过程控制基础理论与元件第一章：工业过程的特性与建模本章详细阐述了工业生产过程中流体、热量、化学反应等物理和化学过程的本质特征。重点讨论了过程的动态特性，包括纯滞后、惯性环节、振荡特性等，这些是进行有效控制的前提。 1.1 工业过程分类与基本参数：介绍连续过程、间歇过程、批次过程的定义、特点及其在不同行业（如石油化工、冶金、制药）中的应用场景。重点解析了过程的静态特性（如增益、死区）和动态特性（如时间常数、频率响应）。 1.2 过程数学建模基础：深入探讨了几种主要的建模方法，包括基于物理定律的机理建模（如质量守恒、能量守恒方程的建立）和基于实验数据的辨识建模（如阶跃响应法、最小二乘法辨识）。详细讲解了线性化技术在复杂非线性系统建模中的应用。 1.3 线性定常系统的时域与频域分析：复习并深化了拉普拉斯变换在控制系统分析中的应用，重点解析了传递函数、零极点配置的概念。频域分析部分，详细阐述了波德图、奈奎斯特图的绘制与解读，用以评估系统的稳定裕度和动态响应特性。第二章：经典控制理论与控制器设计本章聚焦于PID控制器的原理、整定与高级应用。PID作为工业界应用最广泛的控制算法，其深入理解至关重要。 2.1 PID控制器的原理与结构：详尽分析比例（P）、积分（I）、微分（D）三个控制分量的物理意义、对系统动态性能的影响及其相互作用。讨论了串联、并联等常见PID结构。 2.2 PID参数整定方法：系统介绍了多种行之有效的整定方法，包括经验试凑法、Ziegler-Nichols（齐格勒-尼科尔斯）经典整定法（包括周期法和失稳法），以及基于性能指标优化的现代整定方法，如IMC（内部模型控制）整定法。 2.3 PID控制器的局限性与改进：分析了PID在处理大延迟、强非线性、耦合系统时的不足，并引入了如增量式PID、非线性PID（如增量PID的改进）以及前馈控制、解耦控制等高级补偿策略。第三章：传感器、变送器与执行机构本章聚焦于控制系统的“感觉”与“执行”单元，强调测量精度、可靠性与现场环境适应性。 3.1 工业传感器原理与选型：系统介绍温度（热电偶、热电阻、红外）、压力（应变片、电容式）、流量（涡街、电磁、差压）等关键参数的测量原理、精度等级、防护等级（IP等级）和安装注意事项。特别探讨了智能传感器的发展趋势。 3.2 信号调理与标准：详细讲解了工业信号的隔离、线性化、滤波处理过程，重点解析了电流信号（4-20mA，HART协议）和电压信号（0-10V）的标准规范，以及现场总线中常用的数字信号传输格式。 3.3 执行机构与阀门选型：深入探讨了调节阀（球阀、蝶阀、截止阀）的动态特性、流量特性曲线（等百分比、线性、快开）和泄漏等级标准。阐述了气动、电动和液压执行机构的驱动原理、响应速度和可靠性评估。第二部分：现代控制系统架构与技术第四章：分布式控制系统（DCS）架构与集成本章全面解析了当代大型复杂工业过程中应用最广泛的DCS系统的结构、功能与组态方法。 4.1 DCS系统分层结构：阐述了现场层（传感器、执行机构）、控制层（控制站、I/O模块）、监视层（操作员站、工程师站）和管理层（历史数据库、制造执行系统接口）的逻辑划分与物理连接。 4.2 控制策略的组态与实现：重点介绍如何在DCS环境中利用功能块图（FBD）、结构化文本（ST）等编程语言实现复杂控制算法，如串级控制、比率控制、逻辑联锁和顺序控制的开发流程。 4.3 系统可靠性与冗余设计：分析了DCS系统中实现高可靠性的关键技术，包括CPU热备份、I/O模块冗余、网络冗余（如环网结构）的设计原则和故障切换机制。第五章：可编程逻辑控制器（PLC）与安全仪表系统（SIS）本章关注PLC在离散控制和快速响应系统中的应用，以及SIS在保障人员与设备安全中的核心作用。 5.1 PLC硬件选型与网络通信：介绍了主流PLC的CPU模块、远程I/O站的选型依据，重点对比了以太网/IP、PROFINET等工业以太网协议在实时性和确定性方面的表现。 5.2 逻辑编程与功能实现：详细讲解了梯形图（LD）、指令表（IL）等编程语言在实现开关量控制、计数、定时、步进逻辑中的应用，并强调了程序结构化设计的重要性。 5.3 安全仪表系统（SIS）设计与规范：系统阐述了SIS的独立性、可靠性和完整性要求，深入解读IEC 61508/61511标准，讲解了安全完整性等级（SIL）的判定流程、安全回路的计算方法及专用SIS硬件的选型标准。第六章：现场总线技术与工业物联网（IIoT）本章探讨了实现现场设备信息化的关键技术，以及面向工业4.0的数据集成方案。 6.1 传统总线技术回顾：简要回顾了Profibus-DP/PA、Foundation Fieldbus等技术在控制系统中的应用特点和局限性。 6.2 工业以太网的深入应用：分析了基于标准以太网技术（如EtherCAT、TSN）的实时性保障机制，及其在高速运动控制和大规模数据采集中的优势。 6.3 IIoT架构与数据采集：讲解了OPC UA、MQTT等协议在连接OT层（操作技术）与IT层（信息技术）中的作用，以及如何利用边缘计算对海量过程数据进行预处理和初步分析。第三部分：高级控制、优化与诊断第七章：现代控制理论与模型预测控制（MPC）本章将读者引导至高阶控制领域，重点介绍MPC这一先进的、面向多变量耦合系统的优化控制技术。 7.1 多变量系统分析：讲解了系统矩阵的秩、可控性、可观测性等概念，以及矩阵代数在多输入多输出（MIMO）系统分析中的应用。 7.2 模型预测控制（MPC）原理：详尽阐述了MPC的核心思想——基于系统的未来预测模型，在线求解一个有限时域内的优化问题，并只执行第一步控制动作。详细介绍了软约束和硬约束的处理方式。 7.3 MPC的实施考量：讨论了MPC模型准确性对控制性能的敏感性，以及在工业现场实施MPC时，模型辨识、采样周期选择和计算资源需求的工程实践问题。第八章：过程优化与先进控制应用本章关注如何通过先进控制技术实现能耗降低、收率提高等经济效益目标。 8.1 经济优化模型：介绍如何将过程性能指标（如原料成本、能耗、产品质量指标）转化为优化目标函数，并与控制系统结合。 8.2 抑制干扰与提升品质：分析了如何利用Smith预估器应对大延迟过程，以及在复杂精馏塔、反应器等关键设备中应用先进控制策略（如内部模型控制、非线性控制）的成功案例。第九章：系统诊断、故障排除与维护本章强调了控制系统全生命周期管理中的运维环节，确保系统的长期稳定运行。 9.1 故障检测与诊断（FDD）：介绍基于模型残差分析、基于知识库的故障树分析（FTA）在识别传感器漂移、阀门卡涩等常见故障中的应用。 9.2 控制回路性能评估：详细说明如何利用历史数据，通过控制性能指标（如IE指标、振荡幅度、超调量）对PID回路进行量化评估，识别“陷阱”回路，并指导再整定工作。 9.3 维护与升级策略：讨论了控制系统生命周期管理中的定期校验、软件版本升级的最佳实践，以及如何在高风险设备（如SIS）的停机窗口期进行高效的维护和测试。结语本书内容全面覆盖了从基础仪表选用到复杂MIMO系统优化的全过程控制链条，是现代工业控制工程师案头必备的工具书。通过深入学习本书内容，读者将能够掌握设计、配置、优化和维护复杂工业控制系统的核心能力，以应对日益严峻的生产挑战。

作者简介

目录信息

一、绝缘材料
二、导电金属及电磁线
三、电碳制品
四、电缆
五、绝缘电线
六、磁性材料
七、弹性合金材料
八、膨胀合金
九、热双金属
十、电阻合金材料
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事设备维护的工程师，我对材料的可靠性和可追溯性有着近乎偏执的要求。我非常关注那些被认为是“辅材”的部分，比如焊锡膏、导热界面材料（TIMs）或者专用胶粘剂。这些小东西往往是系统失效的元凶，但市场上充斥着大量标准不一的产品。我期待这本书能对这些关键的“连接点”材料进行深入剖析，特别是关于它们的热循环性能和机械应力下的表现。例如，对于不同等级的导热硅脂，它们在不同温度梯度下导热系数的衰减曲线是什么样的？有没有列出一些行业内公认的，甚至是已经被淘汰但仍可能在老旧设备中使用的材料的替代方案和注意事项？这种超越基本规范的、基于实际使用经验的“黑箱知识”，才是区分一本普通手册和一本真正权威参考书的关键所在。如果它能提供针对性的故障分析案例，并将故障源头追溯到特定的材料缺陷，那它的价值将无法估量。

评分☆☆☆☆☆

这部手册实在是让人眼前一亮，特别是对于那些和我一样，在实际操作中经常遇到各种材料性能疑问的电工师傅来说，简直就是一本救命稻草。我记得上次在做一个老旧线路的改造时，面对一堆不同年代的绝缘材料，我心里直犯嘀咕，生怕选错了导致安全隐患。如果手边有这样一本详尽的参考书，能够清晰地罗列出各类导线、套管、接线端子的详细规格、载流量计算依据，以及它们在不同环境（比如潮湿、高温或有化学腐蚀风险的场所）下的耐受极限，那工作效率和心理上的踏实感绝对是天壤之别。我尤其期待它能在非金属材料部分多下点功夫，比如PVC、硅橡胶和特氟龙等不同类型绝缘层的实际使用寿命预测和老化迹象识别方法。毕竟，很多事故都是因为对材料“过度自信”或“认识不足”造成的，一本好的手册应该能提供足够的经验数据和案例分析，让我们能迅速做出最稳妥的判断，而不是仅仅停留在理论层面。这本书如果能做到这一点，绝对是工具箱里不可或缺的宝贝。

评分☆☆☆☆☆

从一个更注重成本控制和供应链管理的角度来看，一本实用的材料手册还应该包含经济性和合规性的维度。材料的选择从来都不是纯粹的技术问题，它深受采购成本、供应商可靠性和国际/国内环保法规的制约。我设想，如果这本手册能够在描述每种材料的物理和电学性能的同时，能够提供一个简要的“采购指南”或“合规性提示”，那将是极大的加分项。比如，对于某些含有受限物质（如特定卤素或重金属）的阻燃剂材料，手册是否能明确指出哪些应用场景下应避免使用，并推荐更环保的替代品？或者，对于某些关键进口材料，是否能提供一些国内同类产品的性能参照，以帮助我们进行供应链的风险对冲？如果能将技术规格、工程应用和商业现实这三个维度有效地结合起来，这本书就不再仅仅是工程师的案头工具，它能成为采购部门和质量控制部门共同信赖的桥梁文件。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的“前沿视野”抱有相当的期待。电工行业正在迅速向智能化、高密度化发展，这对材料提出了全新的要求，比如对高频信号完整性的要求，以及对轻量化、高强度复合材料的需求。我希望这本手册不仅仅是收录了当前主流的、教科书式的材料知识，更能体现行业的发展趋势。例如，关于新型导电聚合物、石墨烯基散热材料，或者用于高压直流（HVDC）设备中的特种绝缘材料，是否有初步的介绍和应用前景分析？即便这些技术尚未完全普及，一本有前瞻性的手册也应该为我们这些走在技术前沿的人员提供一个思考的起点，指出未来几年哪些材料可能会取代现有的传统选择。如果它能清晰地区分“成熟技术”和“新兴技术”并给出相应的技术风险评估，那么它就能成为我们制定长期技术路线图的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对很多技术手册的排版和检索效率一直颇有微词，往往是查个东西像大海捞针。我希望这本《常用电工材料手册》在内容编排上能体现出高度的实用主义精神。比如，如果它能建立一个以“应用场景”为导向的索引，而不是单纯按材料的化学成分或国家标准编号来分类，那就太棒了。想象一下，当我在为一个室外配电箱选型时，我可以直接翻到“户外环境用密封胶与灌封树脂”这一章节，而不是先去查阅“聚氨酯”或“环氧树脂”的定义。更进一步，如果它能加入大量的对比表格——比如，同样是铜排，镀锡、镀银和裸铜在长期接触电阻、氧化速率和成本效益上的直观对比，那将极大地加速决策过程。技术细节的深度固然重要，但信息的组织方式决定了它在紧要关头能否真正派上用场。一本优秀的工具书，其价值往往体现在它能否将复杂信息转化为即时可用的知识。

评分☆☆☆☆☆