电气自动化工程师速成教程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姚福来，张艳芳 等 著

图书标签:

• 电气自动化
• PLC
• 工业控制
• 传感器
• 执行器
• 电路
• 电机控制
• 编程
• 调试
• 行业应用

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111551973

版次：2

商品编码：12037641

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-04-01

用纸：胶版纸

页数：264

编辑推荐

《电气自动化工程师速成教程（第2版）》解决初学者两方面问题：

1.让初学者掌握在实际工作中大量使用的器件及设备的使用方法；

2.解决初学者一接触实际的设计与应用就不知从何下手的问题。

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内容简介

《电气自动化工程师速成教程（第2版）》对电气自动化、仪器仪表、过程控制等相关专业在实际工作中常用的一些器件、传感器、控制电路、控制装置和软件进行了深入浅出的讲解，并对如何提高学生的技术创新能力给出了三种简单易行的训练方法，本书力图使学习者在7天内基本掌握实际工作中常用的实用知识及创新能力自我培养的方法，为自动化专业大中专毕业生、本科毕业生、研究生及爱好者快速就业并做出成绩提供帮助。

目录

第2版前言
第1版前言

第1章电气控制常用器件及动力设备1
1.1按钮1
1.2指示灯1
1.3电压表2
1.4电流表2
1.5电流互感器3
1.6熔断器4
1.7转换开关4
1.8断路器5
1.9交流接触器6
1.10中间继电器6
1.11热继电器7
1.12延时继电器8
1.13电动机8
1.14变压器9
1.15电磁阀10
1.16电动调节阀11
1.17电线11
1.18接线端子12

第2章常用传感器13
2.1限位开关13
2.2接近开关13
2.3光电开关14
2.4直线传感器14
2.5角度传感器15
2.6力传感器16
2.7液位传感器16
2.8压力传感器17
2.9温度传感器17
2.10流量传感器18
2.11成分分析传感器19

第3章常用电气控制电路及工具20
3.1电动机起停控制电路20
3.2电动机正反转控制电路21
3.3电动机自耦减压起停控制电路22
3.4电动机�病骷跹蛊鸲�电路25
3.5水箱和压力容器自动上水电路26
3.6污水自动排放电路27
3.7电动机自动往复运行电路28
3.8电动阀门控制电路29
3.9控制柜内电路的一般排列和标注规律30
3.10常用电路施工工具30

第4章可编程序控制器34
4.1梯形图编程方法34
4.2编程器及快速熟悉编程的方法40
4.3不需要编程工具的小型通用逻辑模块40
4.4S7��200小型PLC的快速入门41
4.5S7��300中型PLC的快速入门66
4.6LOGO通用逻辑模块的快速入门88

第5章变频器及常用控制驱动装置101
5.1PID控制器101
5.2软起动器102
5.3变频器104
5.4直流电动机调速器105
5.5交流伺服电动机驱动器107
5.6步进电动机与步进电动机驱动器108
5.7CMC型软起动器的快速入门108
5.8FRENIC�睲EGA变频器的快速入门111
5.9A5伺服驱动器的快速入门120
5.10IAO型PID控制器的快速入门128
5.11ST系列步进电动机驱动器132
5.12同步控制器134

第6章人机界面及组态软件139
6.1人机界面139
6.2组态软件141
6.3TD200文本显示器的快速入门143
6.4MT6100i触摸屏的快速入门156
6.5组态王的快速入门178

第7章应用案例201
7.1恒压力控制201
7.2恒温度控制204
7.3恒流量控制205
7.4成分控制205
7.5张力控制206
7.6同步控制209
7.7套准控制210
7.8负载分配控制211
7.9机电一体化自动化生产线212

第8章其他电气元件213
8.1蜂鸣器和报警器213
8.2电能表213
8.3功率因数表214
8.4刀开关214
8.5漏电断路器214
8.6气缸215
8.7机柜照明216
8.8开关电源217
8.9绝缘子217
8.10塑料配线槽和金属电缆桥架218
8.11尼龙扎带和缠绕管219
8.12接线端头、定位块和电缆固定头220
8.13电气导轨222

第9章常见电子元器件及开发工具223
9.1电阻223
9.2电容电感224
9.3二极管225
9.4晶体管226
9.5三端稳压器228
9.6数码管228
9.7放大器228
9.8与门229
9.9或门和异或门230
9.10非门230
9.11触发器231
9.12计数器231
9.13模拟�彩�字转换器232

9.14数字�材Ｄ庾�换器232
9.15存储器232
9.16单片机系统及开发设备232
9.17电路绘图及制板软件Protell233

第10章故障分析及抗干扰措施236
10.1故障分析236
10.2抗干扰措施236

第11章电动机参数的计算与选取240
11.1电动机的额定转矩Ne的确定240
11.2电动机转速n的确定243
11.3伺服电动机最大加速度的确定244
11.4电动机功率的确定244
11.5编码器分辨率的确定245

第12章高速高精度运动控制中的参数设计和确定246

12.1前馈参数的确定——“碰瓷法”246
12.2PID参数的一种简单调整方法——“二四法则”247
12.3速度链中变频器的“升降速法则”248
12.4速度同步控制中“虚轴”的奇妙作用248

第13章节能控制的分配法则和切换法则250
13.1各种通用设备之间以及人与设备之间的共性——效率曲线251
13.2归一化效率函数、负载率和效率相似系统252
13.3多动力系统节能问题的归一化表达式252
13.4分配法则和切换法则253
13.5三峡水电站、南水北调和其他有中间存储环节的系统节能254

第14章创新能力的自我培养255
14.1解决工作中的难题和破解不合常理的现象256
14.2组合得到新发明256
14.3挑战不可能的事对已有理论持怀疑态度257
14.4案例解析及异想天开257

前言/序言

　　非常感谢各位读者的抬爱，本书第1版已经重印13次了。随着时间的推移，有些内容已经过时且需要更新，也有些内容需要调整，机械工业出版社的林春泉编审希望我能尽快完成本书的修订工作。为了有的放矢，满足读者的需求，我上网看了大量的读者评论，对于好评在此表示感谢！对于批评我也表示接受，比如有些读者认为本书的内容过于简单且名不副实，我觉得说得有道理。当初我写这本书时就很纠结，一怕写的内容过多无法实现新手速成的目的，二怕写得内容太少又让新手看不明白，从应用和经验来写，书中的每一章都可以写成一本书，所以还是要做取舍的，第2版仍坚持点到为止的原则，避免繁杂和理论的说教，希望读者看完本书就能上手干活。
　　如何选取电动机是电气自动化技术人员的必修课，本书增加了一个章节，给出计算和选取电动机的简单方法。
　　自动化的一个重要作用是替代人工，让生产效率更高更精。随着人力资源的日益紧张和人工成本的迅速上升，如何让自动化设备获得更快更精的运动性能，不是简单地会调PID参数就能实现的，还必须要掌握控制结构的设计布局以及关键参数的选择确定，本书增加了一个章节，将对此进行讲解。
　　自动化的另一个重要作用就是节能，随着能源的日益紧张，节能工作将成为今后自动化的持续热点，但是如何实现节能控制却是一个难点，本书增加了一个章节，给出了两个应用广泛且简单实用的节能控制法则。
　　本书内容主要由姚福来、张艳芳编写，第4章小型可编程序控制器的部分内容由王洪霞工程师协助编写，第5章变频器的部分内容由姚泊生工程师协助编写，第5章伺服电动机的部分由姚雅明工程师协助编写，第6章触摸屏的部分内容由张艳彬工程师协助编写，第14章沙漠植物自动灌溉部分内容由王慧工程师协助编写，王晓丹完成了本书的打印工作，在此一并表示感谢。本书共分14章，给出学生在7天内掌握自动化工程师的基本知识，及创新能力自我培养的3种主要方法，第1天学习第1章和第2章，第2天学习第3章和第4章，第3天学习第5章和第6章，第4天学习第7章和第8章，第5天学习第9章和第10章，第6天、第7天实践本书的应用案例，第11～13章内容为提高级内容，可以根据需要自由选择学习。
　　作者2016年12月第1版前言随着社会经济的快速发展，与自动化相关的专业人才的需求越来越大，同时该专业的求职大军也迅速扩大，其就业竞争的压力并无减小的迹象。根据我们多年从事自动化工作的经验，很多刚从学校毕业的学生在快速就业方面仍有较大的差距，其原因主要有两个：一是学校在专业课教育中贪大求全过分拔高，而对掌握在实际工作中大量使用的器件及设备的使用方法并没有得到足够的重视；二是实验课中学生动手的机会偏少，很多实际应用中经常要用到的器件及控制电路与装置的示范不够，造成学生一接触实际的设计与应用就不知从何下手。以一个简单的交流电动机正反起停控制电路为例，一个稍有工作经验的电气自动化工作人员可能用不了5min就可以给出其设计电路及器件的选择，而对于一个新毕业的学生可能还不知道从何下手，更不要说器件的选择。可以毫不夸张地说，这样一件简单的工作，在实际生产中可能是由一位只有初中文化的电工来完成的，这就是专业教育同实际应用的差距。
　　目前，多数学校的教育还是以应对考试为主，教师在创新思维方面对学生的引导作用不够，这就不可避免地造成了大量的毕业生不仅动手能力差，而且创新能力也极其缺乏，在这一点上即使是国内数一数二的大学，也不例外。
　　本书编写的目的就是为了快速缩小这一差距，为自动化及相关专业的大中专毕业生、本科毕业生及研究生快速就业提供一座桥梁，凡具有高中以上文化知识、并希望从事电气自动化专业工作的人都可以成为本书的受益者。除封面署名作者外，参与本书编写的还有长期从事自动化工作、经验丰富的张艳彬和姚泊生两位工程师，他们协助编写了本书的第4～6章的部分实验内容，王晓丹完成了本书的全部打印工作，在此一并表示感谢。本书共分11章，力图使学生在7天内掌握自动化工程师的基本知识，及创新能力自我培养的3种主要方法，第1天学习第1章和第2章，第2天学习第3章和第4章，第3天学习第5章和第6章，第4天学习第7章和第8章，第5天学习第9章、第10章和第11章，第6天及第7天实践本书的部分内容。
　　编著者

现代工业控制系统集成与应用实践 ——基于PLC、SCADA与工业物联网的深度融合 --- 图书内容概述 本书旨在为电气自动化及相关领域的工程师、技术人员和高级学习者提供一套全面、深入且高度实战化的现代工业控制系统（ICS）集成与应用教程。全书紧密围绕当前工业4.0和智能制造对控制系统提出的新要求，重点阐述如何高效、可靠地集成和管理基于可编程逻辑控制器（PLC）、监控与数据采集系统（SCADA）以及工业物联网（IIoT）的复杂自动化解决方案。 本书的结构设计遵循从底层硬件基础到顶层系统架构的递进逻辑，确保读者不仅掌握单一技术的配置与编程，更能理解不同层级系统间的协同工作机制和数据交互标准。 第一部分：先进PLC系统架构与高效编程（基础强化与进阶） 本部分着重于新一代工业PLC平台的技术特性和编程范式，着力于提升控制算法的鲁棒性和响应速度。 第一章：新一代高性能PLC平台解析 处理器选型与性能评估： 深入对比主流品牌（如西门子S7-1500系列、罗克韦尔ControlLogix系列、三菱iQ-R系列）的CPU性能指标、周期时间计算及冗余配置要求。 模块化与分布式I/O的优化部署： 探讨基于PROFINET、EtherNet/IP、CC-Link IE等工业以太网的分布式架构设计，重点分析远程I/O站点的故障诊断与热插拔技术。 安全集成与功能安全（Safety-Integrated）： 详细介绍SIL等级认证、安全PLC（F-CPU）的编程规范，以及安全I/O模块与安全控制回路的验证流程，严格遵循IEC 61508/61511标准。 第二章：面向复杂运动控制的结构化编程 IEC 61131-3高级语言应用： 强调在ST（结构化文本）和SFC（顺序功能图）中实现复杂逻辑、状态机管理和故障恢复机制的最佳实践。 多轴同步与插补控制： 针对包装、机床等高精度应用，深入解析基于运动控制总线的定位模式、电子凸轮（E-Cam）配置及轨迹规划算法的实现。 PLC诊断与优化： 教授如何利用PLC内置的诊断工具进行实时性能监控（如Watchdog时间分析、中断处理延迟测量），以及如何通过优化扫描周期和数据结构提升系统效率。 第二部分：SCADA/HMI系统的人机工程与数据可视化 本部分聚焦于控制室的人机交互界面设计、数据高效管理和操作员培训模拟。 第三章：SCADA系统集成与中间件技术 现代SCADA平台架构： 探讨基于服务器/客户端和Web架构的SCADA部署模式，以及虚拟化技术在SCADA集群中的应用。 OPC UA 协议的深度应用： 详细讲解OPC UA在跨平台数据交换中的安全机制（证书管理、加密通信）和信息模型构建，作为连接OT（操作技术）与IT（信息技术）的关键桥梁。 报警管理与事件序列记录（历史追溯）： 遵循ISA 18.2标准，设计高效的报警分级、抑制、确认机制，并实现精准的时间戳和操作审计记录。 第四章：HMI界面的设计规范与用户体验 工业HMI的用户体验（UX）设计： 引入认知负荷理论，指导工程师设计清晰、简洁、无歧义的图形符号、色彩使用规范和信息密度控制。 动态数据绑定与数据结构管理： 介绍如何高效地将PLC标签（Tag）映射到HMI变量，特别是针对大量设备实例的模板化（Template）创建和管理方法。 报警显示与操作确认流程： 实践如何设计“无主报警”（Alarm Shelving）功能，以及在关键操作前加入二次确认或授权管理，确保操作的安全性。 第三部分：工业物联网（IIoT）与数据驱动的控制优化 本部分是本书的核心增值点，探讨如何将传统控制系统接入云端或边缘计算平台，实现预测性维护和工艺优化。 第五章：边缘计算与控制层数据预处理 工业网关（IIoT Gateway）技术选型： 评估基于ARM/x86架构的边缘计算设备在数据采集、协议转换和本地存储方面的能力。 数据清洗与上下文赋予： 讲解如何利用边缘设备对从PLC采集的原始时序数据（Raw Time Series Data）进行滤波、降噪、时间同步和添加资产信息（Contextualization），以满足云端分析的要求。 MQTT 协议在工业环境的应用： 深入探讨MQTT的QoS等级选择、主题（Topic）结构设计、遗嘱消息（Last Will and Testament）机制在保证数据可靠传输中的作用。 第六章：从数据到洞察：预测性维护与数字孪生基础 资产健康模型（AHM）构建： 介绍如何基于历史运行数据和传感器特征，建立设备关键部件的退化模型，实现基于剩余使用寿命（RUL）的预测。 数据采集与存储架构： 对比时间序列数据库（TSDB，如InfluxDB、TimescaleDB）与关系型数据库在存储海量工业时序数据时的性能差异和适用场景。 反馈控制回路的引入： 探讨如何利用云端或边缘计算得出的优化参数（如PID增益调整建议、最佳设定点漂移）安全地反馈至PLC系统，实现闭环的自适应控制。 第四部分：系统集成、网络安全与项目实施 第七章：控制网络的安全加固与运维 “深层防御”安全模型实践： 依据ISA/IEC 62443标准，实施基于物理隔离、网络分段（DMZ/Purdue Model）、防火墙策略的控制网络安全加固。 终端安全与补丁管理： 讨论HMI、工程站点的防病毒策略，以及在不中断生产的情况下，对PLC固件和操作系统进行安全更新的流程设计。 远程访问与身份认证： 设计安全可靠的远程维护通道（VPN、跳板机），并实施多因素身份认证（MFA）机制。 第八章：集成项目的生命周期管理 需求规格文档的细化： 强调“过程和仪器规范”（P&ID）与“控制叙述文档”（Control Narrative）在确保最终控制逻辑准确性中的核心作用。 系统联调与FAT/SAT策略： 详细介绍如何制定基于场景的工厂验收测试（FAT）和现场验收测试（SAT）清单，特别是针对故障恢复和极端工况的测试。 文档标准化与知识传承： 建立一套清晰的程序注释规范、变量命名约定和系统备份策略，以保障系统在生命周期内的可维护性。 --- 本书的特色与价值定位 本书超越了单纯的“如何编程”或“如何配置”的层面，聚焦于“如何设计、集成和安全运维”一个面向未来的、数据驱动的工业自动化解决方案。内容高度贴合当前制造业数字化转型的核心痛点，尤其适合希望从传统PLC工程师向系统集成专家和工业数据分析师转型的专业人士。 目标读者： 中、高级自动化工程师及系统集成商。 负责OT/IT融合项目的技术管理者。 渴望掌握前沿IIoT集成技术的在职技术人员。 自动化相关专业的研究生及高年级本科生。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作了几年的技术人员，我发现市面上很多“速成”教程往往追求速度而牺牲了深度，但这本书在这方面做得相当平衡。它的内容组织非常注重前瞻性，紧跟行业最新技术的发展趋势。例如，在讨论工业以太网通信协议时，它不仅介绍了传统的现场总线技术，还详细分析了诸如EtherCAT和Profinet等实时以太网的优劣及适用场景，这对于希望进行系统升级或新项目开发的工程师来说，提供了宝贵的决策参考。此外，书中对安全电气设计规范的重视程度也值得称赞，它反复强调了安全联锁回路的设计原则，并结合最新的国际标准给出了具体的接线图示例，这在保障人身和设备安全方面至关重要。我注意到，书中对一些专业术语的解释非常严谨，引用了标准的定义，这保证了我们在与不同背景的专业人士交流时，能够使用统一的语言。这不仅仅是一本技术手册，更像是一份严谨的工程实践指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格着实令我耳目一新，它没有那种传统教科书的刻板和说教感，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地传授毕生绝学。作者非常善于使用类比和比喻来解释那些抽象的电磁学概念，比如用自来水系统的压力和流量来类比电压和电流，这种接地气的讲解方式，极大地降低了我的学习门槛。我记得有一章专门讲解了变频器的参数设置，那部分内容通常是许多教程的难点，但这本书通过一系列图文并茂的步骤指导，将复杂的频率曲线、转矩补偿等概念讲解得深入浅出。而且，书中对故障诊断与排除的章节处理得尤为出色。它不是简单地罗列故障代码，而是引导读者从系统逻辑上去思考问题，比如“如果输出信号不稳定，应该首先检查哪些环节？”这种引导性的提问方式，极大地锻炼了我的分析能力。读完这一部分，我感觉自己面对实际生产线上的突发状况时，信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常醒目，色彩搭配也很专业，一看就是面向实践的实用型教材。当我翻开第一页时，就被它清晰的目录结构吸引住了。作者显然花了很多心思去梳理知识体系，从最基础的电路理论到复杂的控制系统设计，逻辑衔接得非常顺畅。我特别欣赏的是，书中并没有过多地纠缠于晦涩的数学推导，而是将重点放在了实际应用上。例如，在介绍PLC编程时，它没有仅仅停留在指令集的罗列，而是提供了大量贴近工业现场的案例，比如电机启停控制、传送带的顺序控制等，这些都是我在工作中经常会遇到的场景。更让我惊喜的是，作者在讲解传感器和执行器选型时，不仅列出了各种参数，还深入分析了不同环境下设备的工作原理和局限性，这对于新手来说简直是如获至宝。这本书的排版也很人性化，关键概念都有高亮显示，让人在快速阅读时也不会错过重点。总的来说，它为我构建了一个坚实的电气自动化知识框架，并且提供了不少可以立刻上手的操作指南。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和印刷质量来看，这本书的制作水平是相当高的。纸张选择了偏哑光的材质，有效减少了反光，长时间阅读下来眼睛不易疲劳。字体和行距的排布也十分讲究，即便是技术图表和复杂的电气原理图，其线条也清晰锐利，标注明确，没有出现模糊不清的情况。书本的开本适中，便于携带，我经常把它放在工具包里，随时随地可以拿出来查阅。我尤其欣赏的是，作者在引用相关标准和规范时，都给出了明确的版本号和发布机构，这体现了作者对内容准确性的高度负责。在处理复杂的电气符号和元器件标识时，书中统一采用了行业内最新的标准表示法，确保了我们学习的内容不会很快过时。这本书的整体质感和内容的专业度，完全配得上它“工程师速成”的定位，它是一本值得反复研读并长期保存的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和学习辅助设计做得非常到位，这一点是很多纸质教材所欠缺的。我特别喜欢作者在每章末尾设置的“自我测试与挑战”环节。这些习题的难度梯度设置得非常好，从基础知识回顾到需要综合运用多章知识的开放式设计题，应有尽有。更重要的是，书中标注的许多关键概念和公式，都有二维码链接到在线的演示视频或仿真软件示例，这极大地增强了学习的互动性和沉浸感。我曾经对着书上的一个三相异步电机启动回路图看了很久才明白，但当我扫描二维码观看了那个动态的仿真动画后，瞬间就清晰了。这种多媒体的学习支持，使得学习过程不再枯燥乏味，效率也得到了显著提升。对于自学者而言，这种“读、看、做”相结合的学习路径，无疑是加速掌握技能的最佳途径。

评分☆☆☆☆☆

都是不真实么，假的，不要买呢

评分☆☆☆☆☆

基本就是简单的介绍，内容比较旧了，可以结合里面的内容自己研究，多看产品资料！

评分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好

评分☆☆☆☆☆

垃圾书，外皮看着像回事，里面全盗版，纸质，字，内容没一样好的，40元白花了，看见的东西很多，没一样能解释详细的

评分☆☆☆☆☆

京东物流就是快快快快快啊

评分☆☆☆☆☆

都是不真实么，假的，不要买呢

评分☆☆☆☆☆

贵了，不划算，

评分☆☆☆☆☆

不错不错不错不错不错

评分☆☆☆☆☆

派送员态度特别好，书也不错。