自动化专业实验教程 付艳清 9787563524259 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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付艳清 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563524259

商品编码：29572557998

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名：自动化专业实验教程

定价：42.00元

作者：付艳清

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787563524259

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.726kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是根据自动化专业、电气工程及其自动化专业加强实践性教学、提高学生动手能力的需要编写的，涵盖了自动化专业14门专业基础课及专业课实验，选取的实验题目贴近工程实际，也符合培养21世纪应用型人才的需求。
　　本书共分14章，包括信号与系统、自动控制原理、电力电子技术、电机及拖动基础、光电检测技术、微机原理与接口技术、检测与转换技术、单片机原理及接口技术、可编程序控制器、计算机控制系统、dsp原理与应用、计算机网络技术、电力拖动自动控制系统、过程控制系统等内容。
本书主要作为工科高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械制造及其自动化等专业的实验教材，同时也可供从事自动化专业工作的工程技术人员学习参考。

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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《现代工业控制系统设计与实践》 内容简介 本书是一部系统阐述现代工业控制系统设计、实施与维护的专业教程，旨在为读者提供一套全面、深入且贴近实际的理论知识与工程技能。本书内容涵盖了工业自动化领域的核心技术、关键理论和最新的发展趋势，尤其侧重于将理论知识转化为实际工程应用的能力培养。全书结构严谨，逻辑清晰，从基础概念到复杂系统，循序渐进，力求让读者在掌握理论的同时，也能深刻理解其在工业生产中的应用价值和实际操作方法。 第一部分：工业控制系统基础理论 本部分将为读者打下坚实的理论基础，为后续深入学习复杂的控制系统设计奠定框架。 工业自动化概览与发展历程： 介绍工业自动化的定义、重要性以及其在现代工业生产中的关键作用。追溯工业自动化从早期机电一体化到当前智能化、网络化发展的历史脉络，重点阐述各个阶段的技术突破和应用特点。分析不同行业（如制造业、能源、交通、环保等）对自动化技术的需求和发展方向，使读者对整个工业自动化领域有一个宏观的认识。 PLC（可编程逻辑控制器）原理与应用： 深入讲解PLC的基本结构、工作原理、指令系统、编程语言（如梯形图、指令表、功能块图、结构化文本）以及PLC的输入/输出模块、通信模块等组成部分。通过大量实际案例，展示PLC在各种工业场景下的应用，如生产线控制、设备监控、过程调节等。详细介绍PLC的程序设计方法、故障诊断与排除技巧，以及PLC与其他自动化设备的集成方式。 DCS（分布式控制系统）原理与系统构成： 阐述DCS的概念、体系结构、主要功能模块（如控制器、操作员站、工程师站、历史数据库、报警系统、报表系统等）。深入分析DCS在大型复杂过程控制中的优势，如高可靠性、易扩展性、集中监控与分散控制相结合的特点。讲解DCS的组态设计、组态软件的使用、人机界面（HMI）的设计原则，以及DCS系统的网络通信与集成。 SCADA（数据采集与监控系统）原理与应用： 介绍SCADA系统的基本概念、功能和构成要素，包括现场设备、数据采集单元、通信网络、中央监控站等。重点讲解SCADA系统在远程数据采集、监控、控制、报警和数据管理方面的应用，特别是在电力、水利、石油天然气、交通等基础设施领域的部署。分析SCADA系统的网络架构、通信协议（如Modbus, DNP3等）以及其在物联网（IoT）和工业互联网（IIoT）中的角色。 传感器与执行器技术： 全面介绍工业生产中常用的各类传感器（如温度、压力、流量、液位、位置、速度、力传感器等）的工作原理、技术指标、选型原则及其在实际应用中的注意事项。同时，深入讲解各类执行器（如电动机、变频器、伺服系统、气动和液压元件、阀门等）的工作原理、选型依据、控制方式以及与上位控制系统的匹配。 现场总线技术： 详细介绍现场总线（如Profibus, Foundation Fieldbus, DeviceNet, EtherNet/IP等）的基本概念、技术特点、通信模型和优势。分析不同现场总线在提高系统集成度、降低布线成本、增强系统诊断能力和提高通信效率方面的作用。讲解现场总线的选型原则、组态方法以及在实际工程中的应用案例。 第二部分：现代工业控制系统设计与工程实践 本部分将带领读者从理论走向实践，掌握工业控制系统设计的全流程和关键技术。 控制系统设计流程与方法： 详细阐述一个完整的工业控制系统设计流程，包括需求分析、系统方案设计、硬件选型、软件设计、系统集成、现场调试、运行维护等各个环节。介绍不同的设计方法论，如面向对象的设计、模型驱动的设计等，以及在设计过程中如何考虑系统的可靠性、安全性、可维护性、可扩展性和经济性。 PLC控制系统设计实例： 选取典型的工业生产场景，如简单的物料输送系统、装配生产线、恒压供水系统等，详细讲解如何根据工艺要求，进行PLC系统的设计。内容包括：输入/输出点的分配、控制逻辑的设计、功能指令的使用、程序结构的设计、参数设置、故障处理策略的设计等。通过实际项目案例，展示PLC程序设计的规范性和高效性。 DCS与SCADA系统组态与应用： 结合实际项目，深入讲解DCS和SCADA系统的组态过程。详细介绍如何使用主流的组态软件（例如，以实际系统中常见的软件为例），进行画面设计、设备连接、变量定义、报警配置、历史数据记录、报表生成等。通过案例分析，展示如何利用DCS/SCADA系统实现生产过程的精细化监控和优化管理。 工业网络通信与集成： 深入探讨工业控制系统中各种网络（如Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP/IP, RS-485等）的组网方式、通信协议、拓扑结构以及网络安全问题。讲解如何实现不同品牌、不同类型自动化设备之间的互联互通，以及如何将自动化系统与企业信息系统（如MES, ERP）进行集成，实现数据共享和业务流程的优化。 人机界面（HMI）设计与应用： 强调HMI在工业控制系统中的重要性，介绍HMI的设计原则、用户体验（UX）要素以及常用的HMI设计软件。通过实例，展示如何设计直观、易用、信息丰富的操作界面，实现对生产过程的实时监控、参数设定、报警处理和数据查询。 系统调试与优化： 详细介绍工业控制系统在安装完成后，进行现场调试的关键步骤和注意事项。包括：硬件接线检查、PLC/DCS/SCADA软件的联调、传感器和执行器的参数校准、控制回路的整定、系统的性能测试等。讲解如何通过系统运行数据的分析，对控制策略进行优化，提高生产效率和产品质量。 系统安全与可靠性： 深入探讨工业控制系统面临的安全威胁，如网络攻击、人为误操作、设备故障等，并提出相应的安全防护措施，包括网络隔离、访问控制、数据加密、入侵检测等。讲解提高系统可靠性的方法，如冗余设计、故障诊断与自恢复机制、定期维护等，确保生产过程的连续性和稳定性。 第三部分：前沿技术与发展趋势 本部分将展望工业控制技术的未来发展方向，引导读者关注新兴技术，为未来的学习和职业发展提供指引。 工业物联网（IIoT）与云计算： 介绍IIoT的概念、架构和关键技术，如边缘计算、大数据分析、人工智能等。讲解IIoT如何赋能传统工业，实现设备互联、数据驱动的智能决策和预测性维护。分析云计算在工业数据存储、分析和应用中的作用。 人工智能（AI）与机器学习在工业控制中的应用： 探讨AI和机器学习技术在工业过程优化、故障诊断、预测性维护、智能制造等方面的应用潜力。介绍相关的算法模型和应用案例，如神经网络、支持向量机、深度学习等。 数字孪生（Digital Twin）技术： 阐述数字孪生的概念、构建方法和应用场景。讲解如何通过建立现实世界物理设备的虚拟模型，实现对设备和过程的实时监控、模拟仿真、性能预测和优化。 工业大数据分析与应用： 介绍工业大数据的主要来源、特点以及在质量控制、过程优化、能耗管理、供应链管理等方面的应用。讲解数据挖掘、可视化分析等技术在工业大数据处理中的作用。 工业信息安全： 强调工业控制系统信息安全的重要性，介绍常见的工业网络安全威胁、防护策略和管理体系。 未来工业控制系统的发展方向： 展望未来工业控制系统在智能化、柔性化、绿色化、网络化等方面的发展趋势，以及对从业人员提出的新要求。 本书内容丰富，理论与实践相结合，既有对基础知识的系统讲解，也有对复杂工程问题的深入剖析。书中穿插了大量的实际案例和工程经验分享，旨在帮助读者快速掌握工业控制系统的设计、实施和维护技能，提升解决实际工程问题的能力，为未来在工业自动化领域的发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在理论与实践结合方面的深度。它并非仅仅是枯燥的理论堆砌，而是将抽象的自动化概念巧妙地融入到具体的实验场景中。每一个实验都紧密围绕着自动化专业的核心知识点展开，力求让读者在动手操作的过程中，深刻理解理论的实际应用。例如，在讲解传感器原理时，书中设计的实验能够让我亲身感受到不同类型传感器的特性差异，以及它们在实际系统中如何工作。这种“做中学”的学习方式，比单纯背诵公式和定义要有效得多，能够真正将知识内化为自己的能力。作者似乎非常了解学习者的需求，始终保持着一种引导和启发的姿态，而不是简单地灌输。

评分☆☆☆☆☆

作为一名学生，在学习过程中，除了理论知识，动手实践能力同样至关重要。这本书在这方面做得非常出色，它提供的实验设计不仅具有教育意义，而且非常具有启发性。书中不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做”，以及这样做的背后蕴含的原理。让我印象深刻的是，书中对于一些常见的实验故障排除给出了详尽的指导，这在很多同类书籍中是比较少见的。这表明作者非常有经验，能够预见到学习者在实际操作中可能遇到的问题，并提前给出解决方案。这样的设计，大大提升了学习的效率和信心，让我觉得每一次实验都是一次有价值的探索，而不是一次碰运气的尝试。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下了深刻的印象，封面色调沉稳大气，图片选择也颇具匠心，能够迅速抓住读者的眼球。拿到实体书的那一刻，纸张的质感就相当不错，厚实且带有一定的纹理，阅读起来手指的触感很舒适，不会有廉价感。书本的尺寸也比较适中，方便携带和翻阅。翻开内页，字体清晰，排版布局合理，疏密得当，长篇幅的文字阅读起来也不会感到压抑。整体来看，这本书在视觉呈现和物理触感上都做得非常到位，传递出一种专业、严谨但又不失亲和力的感觉。这种良好的第一印象，无疑为后续的阅读体验打下了坚实的基础，让人在正式进入内容之前，就已经对接下来的学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容的广度和深度上都给我带来了惊喜。它覆盖了自动化专业相当广泛的实验内容，从基础的电路搭建到复杂的系统集成，几乎涵盖了我们日常学习和工作中会遇到的主要方面。即使是对某些我自认为比较熟悉的领域，书中提供的实验设计和讲解也常常能让我发现新的角度和更深入的理解。作者在知识点的选择上非常有前瞻性，不仅包含了经典的实验，也融入了一些前沿的技术和应用。这种全面性，使得这本书能够成为一个长期可用的参考工具，随着知识的更新，依然能够提供有价值的指导。

评分☆☆☆☆☆

在实际使用的过程中，我发现这本书的实用性极强，内容编排上非常贴合实际操作需求。作者在讲解每一个实验项目时，都力求做到详细、准确，从实验目的、原理到实验步骤、注意事项，都一一列举得非常清楚。尤其值得称道的是，书中穿插了大量的图示和流程图，这些视觉化的辅助材料极大地降低了理解难度，让复杂的概念和操作变得一目了然。我曾经在学习某个特定的自动化控制原理时，卡了好几天，尝试了各种资料都不得其解，而这本书中的某个实验环节，通过其详尽的分解和直观的图解，竟然让我豁然开朗。这种“手把手”式的教学模式，对于初学者来说尤其重要，能够有效避免在实践中走弯路，快速掌握核心技能。