具体描述
《现代工业自动化技术与实践》 本书旨在深入探讨现代工业自动化技术的核心理念、关键组成部分以及实际应用中的设计与部署策略。读者将在这里找到一套全面且实用的指导，帮助他们理解并掌握如何构建高效、可靠且适应性强的自动化生产系统。 第一部分：工业自动化基础理论 本部分将从宏观视角切入，为您勾勒出工业自动化的全景图。我们将首先介绍自动化技术的演进历程，从早期的机电一体化到如今的智能制造，深入分析技术发展的驱动因素和重要里程碑。接着，我们将详细阐述工业自动化的基本构成要素，包括感知层（传感器、仪表）、决策层（控制器、PLC、DCS）和执行层（执行器、驱动器）。在此基础上，我们会深入剖析各种常用传感器的原理、选型依据及其在不同工业场景下的应用，如温度、压力、流量、液位、位置、速度、力等关键工艺参数的测量。同时，本书也将涵盖执行器的工作原理、类型选择（如电动机、液压缸、气动元件、伺服系统）及其在实现精确运动控制方面的作用。 第二部分：核心自动化设备与系统 本部分将重点介绍构成现代自动化系统的核心设备。我们将详细讲解可编程逻辑控制器（PLC）的架构、指令系统、编程语言（如梯形图、指令表、结构化文本）以及其在离散制造和过程控制中的应用。对于更复杂的分布式控制系统（DCS），我们将剖析其系统架构、功能模块（如I/O单元、控制器、工程师站、操作员站）以及在大型连续生产过程中的优势，包括其高可靠性、易于扩展性和强大的数据处理能力。此外，本书还将介绍人机界面（HMI）和监控与数据采集（SCADA）系统，解释它们如何实现操作员与自动化设备之间的有效交互，以及如何对生产过程进行实时监控、数据记录和故障诊断。 第三部分：先进控制策略与方法 在理解了基础设备之后，本部分将深入探讨各种先进的控制策略。我们将详细介绍比例-积分-微分（PID）控制的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols方法、临界比例法）及其在实际应用中的优化技巧。在此基础上，我们还将引入更高级的控制技术，如模糊逻辑控制、神经网络控制、自适应控制和预测控制，阐释它们在处理非线性、时变或模型不确定系统时的优势和应用场景。本书还将专门章节探讨安全仪表系统（SIS）的设计原则、功能安全标准（如IEC 61508）以及如何在关键应用中构建可靠的故障保护机制。 第四部分：工业网络与通信 随着工业自动化的深入发展，高效可靠的通信网络成为必不可少的一环。本部分将详细介绍各种工业现场总线技术，如Profibus、Profinet、EtherNet/IP、Modbus等，分析它们的通信协议、网络拓扑结构、性能特点以及在不同自动化应用中的适用性。同时，本书还将涵盖工业以太网和无线通信技术在工业环境中的应用，以及如何构建安全、稳定、高带宽的工业网络基础设施。 第五部分：系统集成与项目实施 成功的自动化系统不仅依赖于先进的技术，更需要严谨的项目管理和系统集成。本部分将引导读者了解自动化项目从概念设计、详细设计、设备选型、系统集成、现场调试到最终验收的全过程。我们将深入讨论系统集成中的关键挑战，如不同供应商设备之间的兼容性、数据集成、软件开发与测试以及标准化接口的应用。此外，本书还将强调系统可靠性、可维护性和故障排除策略的重要性，并提供实用的案例研究，展示如何在实际工业生产中成功部署和优化自动化解决方案，从而提升生产效率、降低运营成本并确保生产安全。 通过阅读《现代工业自动化技术与实践》，您将获得一套扎实的理论基础和丰富的实践经验，能够自信地应对现代工业自动化领域的各种挑战，并为您的工程项目带来卓越的成果。
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