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袁桂慈 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111214601

商品编码：29692116618

包装：平装

出版时间：2007-06-01

基本信息

书名：电工电子技术实践教程

定价：35.00元

作者：袁桂慈

出版社：机械工业出版社

出版日期：2007-06-01

ISBN：9787111214601

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是为高等学校电类和非电类专业学生编写的电工（电路）电子技术基础实验、综合训练和课程设计等方面的综合性实践教程。全书分6章，第 1章和第2章是电路基本理论、电工技术基础、PLC工业实践应用和电子技术基础实验，实验类型包括基本验证性实验、综合性实验和设计性实验；第3 章是电工技能训练，主要介绍了典型机床的电气控制和电工技能训练的方法、任务及要求；第4章是电子制作与装配技能训练，并介绍了Protel 99 SE软件和CCD-2电路板雕刻机的使用以及表面贴装工艺；第5章是常用计算机电路仿真与设计软件，主要介绍了EWB软件和MAX plusII 软件使用以及 EDA设计实训；第6章是电子系统综合设计实践。
本书可作为大专院校学生电工电子基础实验、综合训练、应用软件学习的教材，还可作为课程设计、毕业设计的参考书，也可作为电气电子工程技术人员的参考资料。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《工业自动化仪表与控制系统》 前言 现代工业生产的飞速发展，离不开先进的自动化技术和精确的测量控制手段。自动化仪表与控制系统作为实现生产过程自动化、提升效率、保证安全的关键环节，其重要性不言而喻。本书旨在系统地阐述工业自动化仪表与控制系统的基本原理、核心组成、设计方法、应用实践以及发展趋势，为从事自动化工程、过程控制、仪器仪表等领域的专业人士、技术人员以及相关专业的学生提供一份全面而深入的学习指南。 本书内容覆盖了从基础的传感器原理，到复杂的分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的应用，再到先进的现场总线技术和物联网在工业领域的融合，力求全面、系统地展现工业自动化仪表与控制系统的技术图景。我们关注理论与实践的结合，力求将抽象的原理具象化，通过丰富的案例分析和工程实例，帮助读者理解和掌握实际应用中的关键技术。 第一章 工业自动化基础 本章将深入剖析工业自动化的基本概念、发展历程以及其在现代工业中的核心作用。我们将探讨自动化的定义、分类，以及自动化技术如何提升生产效率、降低成本、保障产品质量和提升安全性。同时，本章还将介绍工业生产过程的基本要素，包括生产对象、工艺流程、参数测量、信号传输、控制决策和执行机构，为后续章节的学习打下坚实的基础。 1.1 工业自动化的概念与意义 自动化定义与发展阶段 自动化在工业生产中的价值体现 自动化对生产模式的变革 1.2 工业生产过程的基本要素 生产对象与工艺流程分析 工艺参数的识别与分类（温度、压力、流量、液位、物位、速度、位置、功率等） 生产过程的数学模型与系统辨识概述 1.3 自动化系统的基本组成 测量环节（传感器、变送器） 传输环节（信号传输、通信网络） 控制环节（控制器、逻辑单元） 执行环节（执行机构、执行器） 1.4 自动化系统的分类与特点 按控制精度分类（开环、闭环） 按控制对象分类（单回路、多回路） 按控制功能分类（顺序控制、PID控制、组合控制） 按系统结构分类（集中控制、分散控制） 第二章 工业测量仪表 本章是本书的重点之一，将详细介绍各种工业测量仪表的工作原理、技术特性、选型依据和应用注意事项。我们将涵盖温度、压力、流量、液位、物位、速度、位置、力/力矩、浓度、pH值、气体检测等各类关键工艺参数的测量仪表。 2.1 温度测量仪表 热电偶：原理、类型、测温范围、选型考虑、应用 热电阻：原理、类型（Pt100、Cu50等）、测温范围、精度、应用 红外测温仪：原理、特点、应用场景（非接触式测量） 其他温度测量方法（双金属温度计、玻璃液体温度计等） 2.2 压力测量仪表 压力传感器的基本原理：弹性元件法、电容法、压阻法、应变片法等 压力变送器的结构与工作原理 测量范围、精度、过载能力、稳定性等选型参数 压力测量中的注意事项（静压、动压、真空测量） 差压变送器的应用（流量、液位测量） 2.3 流量测量仪表 流量测量的基本原理与分类（体积流量、质量流量） 差压式流量计：孔板、文丘里管、喷嘴等（原理、适用范围、优缺点） 电磁流量计：原理、适用介质（导电液体）、精度、安装要求 涡街流量计：原理、适用范围（气体、蒸汽、液体）、特点 超声波流量计：原理（时差法、多普勒法）、非接触式测量、应用 质量流量计：科里奥利质量流量计、热式质量流量计（原理、精度、应用） 转子流量计、靶式流量计等其他流量计 2.4 液位与物位测量仪表 液位测量仪表：浮球式、压力式、电容式、超声波式、雷达式、静力平衡式等（原理、适用场景、精度） 物位测量仪表：阻旋式、音叉式、电容式、雷达式、超声波式、核辐射式等（固体、粉状物料测量） 液位/物位测量的特殊考虑（泡沫、蒸汽、粘稠物） 2.5 速度与位置测量仪表 速度测量：测速发电机、编码器（增量式、绝对式）、霍尔传感器等 位置测量：电位计、线性编码器、LVDT（线性可变微分变压器）、超声波测距、激光测距等 2.6 力/力矩测量仪表 力传感器：应变片式、压电式、电磁式等 力矩传感器：扭矩传感器的工作原理与应用 2.7 气体检测与分析仪表 气体浓度传感器：催化燃烧式、电化学式、红外式、半导体式等 气体检测仪的选型与使用（有毒有害气体、可燃气体、氧含量） 在线气体分析仪：色谱仪、质谱仪、光谱分析仪等 第三章 工业控制系统 本章将重点介绍实现工业过程自动化的核心控制系统，包括分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、嵌入式控制系统以及监控与数据采集系统（SCADA）。 3.1 控制器的基本原理 PID控制器：原理、参数整定方法（手动整定、Ziegler-Nichols法、软件整定）、改进型PID 模糊控制、自适应控制、模型预测控制（MPC）等高级控制策略概述 3.2 可编程逻辑控制器（PLC） PLC的构成与工作原理（CPU、存储器、I/O模块、电源） PLC的指令系统与编程语言（梯形图、指令表、结构化文本、功能块图） PLC的通信方式与网络（RS-485、Ethernet/IP、PROFINET等） PLC在顺序控制、位置控制、模拟量控制中的应用 PLC系统的故障诊断与维护 3.3 分布式控制系统（DCS） DCS的体系结构（操作员站、工程师站、过程控制站、通信网络） DCS的功能特点（集成化、分散化、组态化、网络化） DCS在大型复杂工业过程中的应用（电厂、石化、冶金） DCS的人机界面（HMI）设计与操作 3.4 监控与数据采集系统（SCADA） SCADA系统的基本组成与功能 SCADA系统与DCS/PLC的区别与联系 SCADA系统的应用领域（电力、水处理、油气管道、交通） 3.5 嵌入式控制系统 嵌入式系统的特点与组成（硬件、软件、实时操作系统） 嵌入式系统在工业自动化中的应用（机器人、智能仪表、专用控制器） 3.6 伺服系统与运动控制 伺服电机的类型与工作原理 伺服驱动器与编码器的配合 运动控制器与PLC的集成应用 第四章 工业通信技术与网络 现代自动化系统高度依赖高效、可靠的通信网络。本章将介绍工业通信的基本概念、各类工业现场总线技术以及以太网在工业领域的应用。 4.1 工业通信基础 串行通信与并行通信 串行通信协议（RS-232、RS-422、RS-485） 通信接口与连接器 4.2 现场总线技术 现场总线的基本概念与优势 PROFIBUS：结构、通信方式、应用 CAN总线：特点、应用领域（汽车电子、工业控制） EtherNet/IP：工业以太网的标准之一 PROFINET：工业以太网的高性能解决方案 Foundation Fieldbus：数字化、智能化现场总线 DeviceNet：基于CAN总线的工业通信协议 4.3 工业以太网 以太网在工业环境中的应用与挑战 工业以太网的协议与标准（IEEE 802.3） 工业以太网交换机与路由器的选型 4.4 无线通信技术在工业中的应用 Wi-Fi、Zigbee、LoRa等在工业环境下的应用 工业无线通信的安全性与可靠性 第五章 自动化系统的设计与实施 本章将聚焦于自动化系统的实际设计、开发和实施过程，涵盖系统方案设计、硬件选型、软件开发、调试、集成以及文档管理等方面。 5.1 系统方案设计 需求分析与工艺流程梳理 系统架构设计与模块划分 控制策略选择与算法设计 安全性与可靠性设计考虑 5.2 硬件选型与集成 传感器、变送器、控制器、执行机构的选型原则 通信模块与网络设备的选型 电源、配电与接地设计 柜体设计与布线规范 5.3 软件开发与组态 PLC/DCS编程环境的使用 HMI/SCADA界面的设计与开发 数据库与数据存储 软件调试与测试方法 5.4 系统调试与优化 单体调试与联调 现场参数校准与验证 系统性能测试与优化 5.5 文档管理与维护 设计文档、用户手册、维护手册的编制 系统变更管理 故障排除与系统升级 第六章 工业自动化仪表与控制系统的应用实践 本章将通过具体的行业案例，深入展示自动化仪表与控制系统在不同工业领域的实际应用，帮助读者理解技术如何解决实际工程问题。 6.1 石油化工行业 炼油装置的温度、压力、流量控制 化工过程的连续与批次控制 安全仪表系统（SIS）的应用 6.2 电力行业 火力发电厂的锅炉、汽轮机控制 输配电系统的监控与自动化 新能源发电（风电、光伏）的控制与并网 6.3 冶金行业 钢铁冶炼过程的温度、气氛控制 轧钢生产线的速度、位置控制 有色金属提取与精炼自动化 6.4 制药与食品行业 GMP要求下的过程控制与数据追溯 洁净厂房的温湿度、压差控制 包装与灌装自动化 6.5 水处理与环保行业 给水厂、污水处理厂的自动化运行 烟气净化与排放监测 工业废弃物处理自动化 第七章 工业自动化仪表与控制系统的新技术与发展趋势 本章将展望工业自动化仪表与控制系统的未来发展方向，包括智能传感器、物联网（IoT）、人工智能（AI）在工业领域的应用，以及工业4.0的实施。 7.1 智能传感器与执行器 自诊断、自校准、自适应功能 与通信网络的集成 7.2 工业物联网（IIoT） IIoT的架构与关键技术 数据采集、传输与分析 设备互联与远程监控 7.3 人工智能（AI）与机器学习在自动化中的应用 预测性维护 智能优化控制 故障诊断与异常检测 7.4 工业4.0与智能制造 CPS（Cyber-Physical Systems）的概念 柔性制造与个性化生产 数字孪生（Digital Twin） 7.5 安全仪表系统（SIS）与功能安全 功能安全标准（IEC 61508, IEC 61511） SIS的设计、实施与维护 附录 常用工业控制仪表选型表 工业通信协议汇总 相关行业标准与规范 术语表 结语 随着科技的不断进步，工业自动化仪表与控制系统正朝着更加智能化、网络化、柔性化的方向发展。本书希望能够为读者打开一扇了解和掌握这一关键领域的大门，激发学习和创新的热情，为中国乃至全球工业的现代化进程贡献力量。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，读者将能够更好地理解和应用自动化技术，在各自的工作岗位上取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的学习习惯来看，这本书在知识的索引和查找效率方面做得非常出色，这对于需要快速定位信息的工程师来说是巨大的优势。书后的索引部分做得极其详尽，几乎涵盖了所有关键术语和元件型号，翻找起来非常顺畅。更值得称赞的是，书中的跨章节引用做得非常智能。当你阅读到一个新概念时，如果它在前几章已经有所铺垫，书中会清晰地标注出“参见第X章Y节”，这极大地节省了读者在不同章节间来回翻阅的时间，构建了一个内部高度关联的知识网络。这种设计充分考虑了读者在实际工作中“查阅”而非“通读”的需求。总而言之，这本书的编排不仅仅是在教知识，更是在高效地教授如何快速、准确地获取和应用这些知识，充分体现了对读者时间的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑安排，展现出作者对教学顺序的深刻理解。它并非简单地将知识点堆砌在一起，而是遵循了从基础到深入、从理论到应用的自然递进路线。比如，在介绍完基本的元器件特性后，紧接着就安排了小型综合性实验来巩固所学，这种“学完马上用”的模式极大地提高了我的学习效率和兴趣。我尤其欣赏它在理论深度和实践广度之间的精妙平衡。它没有为了追求高深而陷入晦涩难懂的数学推导，而是将重点放在了实际工程应用中如何处理和分析问题上。每一次理论讲解的收尾，往往都会引出一个非常贴近实际生产环境的案例分析，这使得我能够清晰地看到，书本上的知识点是如何在真实的电子产品中发挥作用的。这种严谨的结构，让我在自学过程中，始终能保持对整体知识体系的清晰把握，不至于在细节中迷失方向。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对一些传统教材中那种过于学术化、脱离实际的语言风格深感厌倦。然而，这本书的行文风格却非常亲切且注重实用性。作者似乎是以一位经验丰富的工程师的口吻在与读者对话，语言简练精准，没有过多冗余的修饰，直奔主题。当我遇到一些容易混淆的概念时，书中往往会用一句非常接地气的小贴士或者“工程师忠告”来点拨，这种人性化的设计，让人感觉学习的压力减轻了不少。而且，书中对错误排查（Troubleshooting）的讨论非常到位，这不是很多教材会忽略的部分。它不仅仅告诉你“应该怎么做”，更重要的是告诉你“如果做错了，可能在哪里出问题”，并提供了详尽的排查步骤。这种从实践中提炼出来的经验分享，比单纯的理论介绍要宝贵得多，它培养的不仅仅是知识，更是一种解决实际问题的思维模式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝配上醒目的橙色标题，初看就有一种专业而又充满活力的感觉。我特别喜欢它内页的排版，字号大小适中，段落间距留得恰到好处，读起来一点都不费力。而且，书中的图表和电路图的清晰度简直是教科书级别的，那些复杂的原理图经过精心绘制和标注后，即便是初学者也能迅速抓住重点。我记得我翻阅一些其他技术书籍时，经常为了看清图上的细微电阻值或者元件符号而不得不凑得很近，但这本倒是没有这个问题。尤其是一些关键概念的阐述，作者似乎很懂得如何用视觉化的方式来辅助理解，那些流程图和结构示意图简直是点睛之笔，让我对一些抽象的理论概念有了更直观的认识。整体来说，作为一本工具书，它在视觉传达和阅读体验上确实做到了尽善尽美，让人从翻开书本的那一刻起，就对即将学习的内容充满了信心和期待，这对于技术学习来说，是至关重要的第一印象。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容的前沿性上给我留下了深刻的印象，它明显是紧跟行业发展步伐的。我注意到书中对一些新兴技术和标准的变化进行了及时的更新和介绍，这对于一本技术类书籍来说至关重要，因为电子技术领域更新换代的速度太快了。比如，它在讨论某些功率器件的选型时，不仅提到了传统的解决方案，还引入了当前更节能、更高效的替代方案及其背后的设计考量。这使得我不仅仅停留在对现有知识的理解上，更能够对未来的技术趋势有所预判。这种对时效性的重视，让这本书的价值超越了一般教材的时效性限制，更像是一本能够长期伴随我成长的参考手册。它教会我，技术学习是一个持续迭代的过程，而这本书提供了坚实的、与时俱进的基础平台。