电机与电气控制技术技能训练

电机与电气控制技术技能训练 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:赵承获
出品人:
页数:117
译者:
出版时间:2006-5
价格:10.00元
装帧:
isbn号码:9787040192971
丛书系列:
图书标签:
  • 电机控制
  • 电气控制
  • 技能训练
  • 实训
  • 职业教育
  • 电力技术
  • 自动化
  • 电路
  • 电工基础
  • 工业控制
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具体描述

《电机与电气控制技术技能训练(电气运行与控制专业)》是中等职业教育国家规划教材配套教学用书,是与赵承荻、姚和芳主编的《电机与电气控制技术》(第二版)配套的教学辅助用书。内容主要包括变压器、异步电动机、直流电动机及特种电机、低压电器及三相异步电动机控制电路、机床电路的电气控制、交流桥式起重机电气控制及可编程控制技能训练等内容。《电机与电气控制技术技能训练(电气运行与控制专业)》可作为全国各类职业学校电类、机电类专业或其他相关专业的教学用书及岗位培训用书。

《工业自动化基础与应用》 前言 在现代工业生产日益智能化、精细化的今天,掌握扎实的自动化技术理论,并能将其灵活应用于实际生产中,已成为衡量一名优秀工程师和技术人员的关键能力。本书旨在为读者提供一个系统、全面且深入的工业自动化知识体系,从基础概念出发,逐步深入到各种核心技术和前沿应用,帮助读者建立起坚实的理论基础,并培养解决实际工程问题的能力。我们力求将枯燥的技术理论与生动的实际案例相结合,让读者在学习过程中既能理解精髓,又能体会其价值。 第一章:工业自动化的发展历程与基本概念 本章将带领读者回顾工业自动化从机械化、电气化到信息化、智能化的发展脉络。我们将探讨自动化技术在不同工业领域的应用,以及它如何深刻地改变了生产模式和效率。同时,本章还将阐述自动化系统的基本构成,包括感知层、控制层和执行层,并介绍传感器、控制器、执行器等关键组件的功能和原理。我们将用简明扼要的语言解释如PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)、SCADA(数据采集与监控系统)等自动化核心技术的发展背景和基本定位,为后续深入学习打下坚实基础。 第二章:传感器技术在工业自动化中的应用 传感器是工业自动化的“眼睛”和“耳朵”,负责将物理世界的各种信息转化为可供控制器识别的电信号。本章将重点介绍几种在工业自动化中最常用的传感器类型,包括: 温度传感器: 如热电偶、热电阻(PT100等)的工作原理、选型原则以及在加热、冷却、温控等过程中的具体应用,例如在塑料注塑、食品加工、化工反应等行业。 压力传感器: 介绍各种压力传感器的技术原理(如应变片式、陶瓷压阻式、电容式等),以及它们在液压系统、气动系统、管道监测、储罐液位测量等方面的应用。 液位传感器: 讲解浮球式、电容式、超声波式、雷达式等液位传感器的原理,以及在水处理、石油化工、食品饮料生产等行业的液位监控与控制。 流量传感器: 介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等多种流量测量技术,并阐述它们在流体输送、配料、计量等过程中的重要作用。 位置与位移传感器: 包括接近开关(电感式、电容式、光电式)、编码器(增量式、绝对式)、线性位移传感器等,以及它们在机械臂、传送带、自动化装配线等位置检测与控制中的应用。 视觉传感器: 介绍工业相机、图像处理技术在产品检测、尺寸测量、条码识别、缺陷识别等方面的应用,例如在汽车零部件、电子元器件、包装食品的质量控制。 本章还将探讨传感器的性能指标(如精度、分辨率、响应时间、工作环境适应性等),以及在复杂工业环境下如何正确选型和安装传感器,以确保系统的稳定性和可靠性。 第三章:可编程逻辑控制器(PLC)系统设计与编程 PLC是现代工业自动化的核心控制单元,其强大的逻辑控制能力和易于集成的特点使其成为应用最广泛的自动化设备之一。本章将详细讲解PLC系统的构成、工作原理和编程技术: PLC硬件构成: 介绍CPU模块、输入模块(数字量、模拟量)、输出模块(数字量、模拟量)、通信模块、电源模块等基本组成部分,以及不同品牌(如西门子、罗克韦尔、三菱等)PLC的特点和选型考量。 PLC编程语言: 重点介绍IEC 61131-3标准定义的五种编程语言,包括梯形图(LD)、指令表(IL)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)和顺序功能图(SFC)。我们将通过大量实例,演示如何使用这些语言编写控制程序,实现逻辑判断、定时、计数、模拟量处理等功能。 PLC程序设计方法: 讲解结构化编程思想,如何进行程序模块化设计、子程序调用、中断处理等,以提高程序的可读性、可维护性和可重用性。 PLC的通信与组网: 介绍PLC与上位机(HMI、SCADA)、其他PLC、变频器、伺服驱动器等设备之间的通信方式,如RS232/485、Ethernet/IP、Profinet、Modbus等。 PLC故障诊断与排除: 提供一套系统性的故障诊断思路和方法,帮助读者快速定位和解决PLC硬件或软件故障。 第四章:人机界面(HMI)与监控系统(SCADA) HMI和SCADA系统是连接操作人员与自动化设备之间的桥梁,它们提供了直观的用户界面,使用户能够方便地监控生产过程、操作设备、处理报警和采集数据。 HMI设计原则: 讲解界面布局、图标设计、颜色搭配、操作便捷性等关键要素,以及如何创建具有良好用户体验的HMI画面。 HMI功能实现: 演示如何将PLC数据点连接到HMI画面,实现实时数据显示、参数设置、手动控制、报警显示和记录等功能。 SCADA系统架构: 介绍SCADA系统的组成,包括现场数据采集、通信网络、数据库、操作员站、服务器站等,并阐述其在区域性或工厂级监控中的作用。 SCADA系统应用: 探讨SCADA系统在流程工业(如水务、电力、石化)和离散制造业中的实际应用案例,例如产量统计、能耗监测、设备运行状态管理、远程诊断等。 第五章:传动控制技术:变频器与伺服系统 精确的运动控制是许多自动化应用的核心,变频器和伺服系统是实现这一目标的关键技术。 变频器(VFD)技术: 工作原理: 详细介绍变频器的基本原理,包括AC-DC-AC变换,以及PWM(脉冲宽度调制)技术在控制电机输出频率和电压中的作用。 控制模式: 讲解V/f控制、矢量控制、转矩控制等不同控制模式的特点和适用场景,特别是在重载启动、精确调速和动态响应方面的差异。 变频器的选型与应用: 介绍如何根据负载特性(如恒转矩、恒功率、风机水泵负载)、电机功率、电压等级、通信需求等因素选择合适的变频器,并阐述其在风机、水泵、传送带、起重机等设备中的应用。 变频器参数设置与维护: 讲解常见的变频器参数含义,以及如何进行基本的参数配置,并提供日常维护和故障排除建议。 伺服系统技术: 伺服驱动器与伺服电机: 介绍伺服系统的组成,包括伺服驱动器、伺服电机(同步、异步)、编码器等。 伺服控制原理: 讲解闭环控制在伺服系统中的重要性,以及位置控制、速度控制、转矩控制等模式的特点。 伺服系统的应用: 阐述伺服系统在机器人、数控机床、自动化生产线、包装机械、印刷机械等对高精度、高动态性能有要求的场合的应用。 伺服系统调试与优化: 介绍伺服系统调试的基本步骤,包括参数整定(PID参数)、增益调整等,以获得最佳的控制性能。 第六章:工业现场总线与网络通信 现代自动化系统已不再是孤立的设备,而是通过各种通信网络互联互通,实现信息的高效传递和协同工作。本章将聚焦工业现场总线和以太网通信技术。 工业现场总线的概念与分类: 介绍现场总线的定义、优势(如减少布线、提高可靠性、便于扩展)以及常见的分类(如串行总线、并行总线)。 主流工业现场总线详解: 重点介绍Profibus、CANopen、DeviceNet、CC-Link等现场总线的工作原理、通信协议、拓扑结构、优缺点及应用领域。 工业以太网技术: 讲解Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT等工业以太网技术,及其在实现高速、实时通信方面的优势,以及在复杂自动化系统中的应用。 通信协议的选择与集成: 探讨在不同应用场景下如何选择合适的通信协议,以及如何实现不同协议设备之间的互联互通。 第七章:工业机器人与自动化生产线集成 机器人技术是实现高度柔性化和智能化生产的关键。本章将介绍工业机器人的类型、工作原理及其在自动化生产线中的集成应用。 工业机器人基础: 讲解不同类型工业机器人的分类(如关节式、SCARA式、Delta式、坐标式),以及它们的结构特点、运动学和动力学基础。 机器人编程与示教: 介绍机器人的离线编程和在线示教方法,以及如何编写机器人程序以完成抓取、搬运、焊接、喷涂、装配等任务。 机器人与外围设备的集成: 阐述如何将机器人与PLC、视觉系统、传感器、夹具等外围设备进行集成,构建完整的自动化工作站。 自动化生产线设计与优化: 探讨自动化生产线的整体规划、设备布局、物流设计、节拍协调等关键问题,以及如何通过仿真和优化提高生产效率和柔性。 智能制造与工业4.0: 展望工业机器人、大数据、人工智能等技术在智能制造和工业4.0时代的融合应用,以及它们对未来生产方式的变革。 第八章:自动化系统故障诊断与维护 任何复杂的自动化系统都可能出现故障,掌握有效的故障诊断和维护技能是保障生产连续性的重要环节。 故障的类型与原因分析: 梳理各类自动化设备可能出现的常见故障,如电气故障(短路、断路、过载)、机械故障(磨损、卡死)、软件故障(程序错误、通信中断)、环境因素(干扰、温度)等。 故障诊断流程与方法: 建立一套系统性的故障诊断流程,包括现象分析、信息收集、逻辑推理、逐级排查等。 常用诊断工具与技术: 介绍万用表、示波器、逻辑分析仪、PLC调试软件、HMI诊断工具等常用诊断设备的原理和使用方法。 预防性维护与故障预警: 强调预防性维护的重要性,包括定期检查、润滑、清洁、参数备份等,以及如何利用监控系统和历史数据进行故障预警。 安全操作规程与应急处理: 明确自动化设备操作和维护过程中的安全注意事项,以及突发情况下的应急处理预案。 第九章:实践案例分析与项目开发 理论联系实际是学习自动化技术的关键。本章将通过一系列典型工业自动化项目的案例分析,帮助读者理解和巩固所学知识。 案例一:某小型生产线PLC控制系统设计 分析项目需求,绘制系统结构图。 PLC选型与I/O点分配。 梯形图程序编写与调试。 HMI画面设计与数据连接。 案例二:某注塑机变频器与伺服系统应用 分析注塑机的工艺要求,确定传动控制方案。 变频器和伺服系统的选型与参数设置。 PLC与变频器/伺服系统的通信集成。 案例三:某仓库自动化搬运系统集成 系统整体架构设计。 AGV(自动导引车)或机器人调度与路径规划。 与MES(制造执行系统)的数据交互。 通过对这些案例的深入剖析,读者将能更清晰地看到各项自动化技术如何有机地结合,共同完成复杂的工业生产任务。 结语 本书的内容覆盖了工业自动化领域的诸多核心技术和应用,我们力求以清晰的结构、详实的解释和丰富的实例,引导读者深入理解自动化技术的精髓。在未来的工业发展中,自动化将扮演越来越重要的角色,希望本书能够成为您学习和实践的宝贵指南,助您在自动化技术的道路上不断前行,为工业的进步贡献力量。 阅读建议: 建议读者在阅读过程中,结合相关的产品手册、软件工具和实际设备进行学习和实践。 对于初学者,可以先从基础概念和PLC编程入手,逐步深入到其他章节。 对于有一定基础的读者,可以根据自己的兴趣和需求,选择性地阅读相关章节,并深入研究具体技术。 鼓励读者积极参与自动化技术社区的交流,分享经验,共同进步。

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读后感

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用户评价

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如果从一个纯粹的学术角度来审视这本书的逻辑构建和知识体系的完整性,我必须指出它存在着明显的断裂和跳跃性。知识的编排似乎是随意拼凑的结果,缺乏一个清晰、连贯的主线索来串联起不同章节的内容。例如,在讲解了直流电机调速的基本概念之后,紧接着的章节内容会突然跳跃到高压开关设备的选型标准,两者之间几乎没有过渡性的桥梁,让人感觉像是两本不同的书被强行缝合在了一起。这种结构上的混乱,极大地增加了读者的认知负荷。更关键的是,很多章节之间的知识点,本来应该有递进关系,但在这里却显得平行且孤立。比如,关于保护性继电器的章节,仅仅停留在继电器内部结构和简单的时序动作描述上,完全没有涉及如何根据负载特性来精确计算保护参数,如何进行选择性保护的配置与校验。一个真正的“技能训练”书籍,理应引导读者完成从理论认知到工程应用的闭环,通过案例分析和步骤分解,让读者理解“为什么”和“怎么做”。但这本书,在很多关键的“怎么做”的环节上,只是给出了一个模糊的结论或者一个非常简化的模型,后续的深度挖掘和工程验证过程被完全省略了,留下了一个巨大的知识真空,这对于希望通过阅读提升动手能力的读者来说,是极大的误导。

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我花了整整一个下午的时间,试图在书中找到一些关于现代传感器技术和数据采集方面的实际应用案例,希望能够将理论与当下热门的工业自动化趋势结合起来。结果非常令人沮丧。书中对传感器的介绍,停留在对电位器、光电开关这些“古董级”设备的原理描述上,对于近些年普及的智能传感器、总线型传感器(如AS5048A或IO-Link设备)的介绍几乎是零。当涉及到数据处理和通讯时,书中提到的更多是RS232、甚至还有RS485的简单点对点通信,对于工业以太网、Profinet或EtherCAT这类主流现场总线技术的应用,简直是讳莫如深。我需要的是能够指导我在实际项目中快速搭建数据采集系统的知识,比如如何处理高频信号、如何进行噪声抑制,以及如何将数据安全有效地传输到上位机进行分析。这本书里有的,只是关于信号调理电路的几个简单方框图,缺乏工程实践中的具体电路设计考量,比如不同电源下的地线处理、共模抑制比的设计等。这让我感到,这本书的作者显然没有参与过任何接近现代工业标准的项目。它更像是一本理论模型搭建手册,而不是一本面向实际技能训练的参考书。对于一个渴望掌握现代“技能”的读者而言,这本书提供的“技能”已经严重滞后于时代。

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这本书的排版和图文呈现方式,简直是一场视觉上的灾难。我得承认,我是一个比较看重阅读体验的人,毕竟学习新知识本来就不容易,如果载体本身就让人感到压抑和不适,那学习的动力自然会大打折扣。这本书的纸张质量粗糙得让人心疼,油墨印得深浅不一,有些图表上的线条模糊不清,我不得不凑得很近,甚至需要借助放大镜才能分辨出那些本应清晰的元件符号。更糟糕的是,版面设计极其拥挤,文字和图例之间缺乏必要的留白,仿佛作者生怕多浪费一毫米的纸张。很多重要的公式和关键概念,被淹没在一大片密密麻麻的文字海洋里,根本无法形成视觉焦点。我尝试查找关于PLC编程逻辑的一些实例,结果发现书中的截图极其低分辨率,那些梯形图上的触点、线圈,看起来就像是像素化的马赛克,根本看不出具体的逻辑关系。这本书的装帧也相当不结实,我只是翻阅了几次,书脊就已经开始松动,感觉随时都有散架的危险。这给我的感觉是,出版方在制作这本书时,完全没有考虑读者的阅读感受和长期的使用价值,纯粹是为了出版而出版,质量控制简直是草率到了极致。我甚至怀疑,这本书是不是直接采用了某个老旧的、未经数字优化的扫描件进行印刷的,否则无法解释这种极差的视觉效果。

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从教学方法的角度来看,这本书的“训练”属性几乎为零,更像是一本晦涩难懂的理论概述。我期望的“技能训练”书籍,应当包含大量的、与实际工作紧密相关的实验指导、仿真练习或案例解析。例如,对于电机运行状态的故障诊断,我希望看到的是基于波形分析的常见故障模式识别步骤,或者至少是提供了几个典型的仪表读数作为线索的排故流程图。然而,这本书在这些方面非常贫瘠。所谓的“训练”部分,往往只是在章节末尾附带了几个选择题或者几道非常简单的计算题,这些题目大多只需要套用书中的某个公式即可得出答案,缺乏对综合分析能力和现场判断力的考察。例如,在描述电机绕组故障时,书中只是简单提到了短路和断路的概念,但没有提供任何实际测量仪器(如兆欧表、匝间短路测试仪)的使用规范和读数判断标准。这种“纸上谈兵”的训练方式,对提升读者的实战技能毫无裨益。学习电气控制,最终还是要靠在现场观察、测量和处理实际问题,而这本书恰恰在培养这种实际解决问题的能力方面,表现得极其薄弱和敷衍,让人在合上书本时,除了记住几个名词之外,没有任何实质性的技能增长。

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这本书,说实话,拿到手的时候我还有点小小的期待,毕竟我对这个领域接触过一些,总觉得能从中挖出点新东西。但是翻开目录,再仔细看看前几章的内容,我的心就凉了半截。我本来以为能看到一些关于现代电力电子技术、新型电机驱动原理的深入探讨,或者是结合最新的工业物联网(IIoT)在电气控制中的应用实例。然而,书里充斥着大量基础到不能再基础的理论阐述,很多知识点我高中物理课上就接触过了,现在再看一遍,感觉就像是翻阅一本年代久远的教科书。比如,关于三相异步电机启动方法的介绍,洋洋洒洒写了好多页,但无非就是直接启动、星三角启动这些老掉牙的内容,对于如何优化启动电流、如何进行软启动控制,几乎没有提及。就连图示也显得非常过时,那些电路图画得,怎么说呢,很“复古”,让人很难快速抓住重点。更让我失望的是,书中似乎完全忽略了现代变频器技术在实际工程中的地位,这在电气控制领域简直是不可思议的缺失。整体感觉就是,这本书的编写者可能停留在上个世纪末的知识体系里,对于当前电气行业的发展趋势和实际需求,缺乏必要的了解和关注。如果只是想找一本入门级的、最最基础的知识普及读物,或许它勉强能算,但对于一个希望提升自己技能、跟上行业步伐的读者来说,这本书提供的价值非常有限,读起来枯燥乏味,效率极低。

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