基本信息
书名:电气控制柜设计制作——电路篇
定价:49.00元
作者:任清晨
出版社:电子工业出版社
出版日期:2014-10-01
ISBN:9787121243400
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
市面上**套开关柜设计·制作·维修的实用丛书,将电气控制柜设计制作的相关国家标准、工艺规范及实际应用融于一体。一套3册,《电气控制柜设计制作——电路篇》、《电气控制柜设计制作——结构与工艺篇》、《电气控制柜设计制作——调试与维修篇》,侧重点不同,满足电气控制柜设计、生产、使用、维护人员的全方位需求。
内容提要
电气控制柜设计制作维修技能丛书”一共3册,全面介绍了电气控制柜电路设计、制作工艺及维护维修的全过程。
本书是丛书的分册,重点针对电气控制柜的电路设计,讲解了电气控制技术的发展,电气控制柜使用条件及主要性能指标,影响电气控制柜制作的因素,电气控制柜设计制作的原则、电路设计规范、电路图的设计方法及注意事项,元器件的选择原则和使用方法等。
目录
章 电气控制 (1)
1.1 概述 (1)
1.1.1 电气控制技术发展简史 (1)
1.1.1.1 人类历史的科学技术发展简史 (1)
1.1.1.2 近代工业革命的三大阶段 (1)
1.1.1.3 电气控制无处不在 (6)
1.1.2 电气控制 (7)
1.1.2.1 什么是电气控制技术 (7)
1.1.2.2 电气控制设备 (7)
1.1.2.3 电气控制设备的智能化 (10)
1.1.3 电气控制技术发展的几个阶段 (10)
1.1.3.1 开关控制电器阶段 (10)
1.1.3.2 继电控制电器阶段 (11)
1.1.3.3 数字逻辑控制阶段 (13)
1.1.3.4 电子计算机控制阶段 (13)
1.1.4 控制设备的分类 (14)
1.1.4.1 电气控制设备的分类 (15)
1.1.4.2 电气控制设备的特性 (15)
1.2 电气控制柜使用条件及主要性能指标 (16)
1.2.1 正常使用条件 (16)
1.2.1.1 周围空气温度 (17)
1.2.1.2 海拔 (17)
1.2.1.3 湿度 (17)
1.2.1.4 污染等级 (17)
1.2.1.5 振动、冲击和碰撞 (18)
1.2.1.6 供电电源 (18)
1.2.1.7 电磁兼容性(EMC) (18)
1.2.1.8 运输、储存和安置条件 (19)
1.2.1.9 安装条件 (19)
1.2.2 特殊使用条件 (19)
1.2.3 工作性能指标 (19)
1.2.3.1 额定工作制 (19)
1.2.3.2 主电路的额定值和极限值 (20)
1.2.3.3 正常负载和过载特性 (24)
1.2.3.4 短路特性 (24)
1.2.3.5 绝缘电阻与介电性能 (25)
1.2.3.6 温升 (26)
1.2.3.7 EMC环境 (26)
1.2.3.8 噪声 (26)
1.2.4 智能型控制设备要求 (26)
1.2.4.1 一般要求 (26)
1.2.4.2 功能要求 (26)
1.3 影响电气控制柜制作的因素 (27)
1.3.1 电气控制柜的制作方式 (27)
1.3.1.1 生产类型 (27)
1.3.1.2 不同生产类型的工艺特点 (28)
1.3.2 客户的要求 (29)
1.3.2.1 执行标准 (29)
1.3.2.2 控制要求 (30)
1.3.2.3 可靠性要求 (32)
1.3.2.4 寿命要求 (32)
1.3.2.5 安全性要求 (32)
1.3.3 使用条件 (33)
1.3.3.1 环境对电气控制设备的影响 (33)
1.3.3.2 机械因素对电气控制设备的影响 (33)
1.3.4 设备条件和技术水平 (34)
1.3.5 技术文件与标志 (34)
1.3.5.1 技术文件 (35)
1.3.5.2 标志 (37)
1.4 电气控制柜设计制作的原则 (38)
1.4.1 技术设计的一般原则 (38)
1.4.2 安全设计原则 (39)
1.4.2.1 人员和财产的安全性 (39)
1.4.2.2 电气产品安全设计基本要求 (40)
1.4.2.3 电气产品有哪些安全风险 (41)
1.4.2.4 应首先采用改变产品的危险性特征的方法消除安全隐患 (42)
1.4.2.5 安全技术措施选择顺序 (42)
1.4.2.6 进行电路设计和结构设计时安全性设计的优选顺序 (42)
1.4.2.7 安全设计必须考虑环境条件和应用条件,特别应考虑特殊条件 (42)
1.4.2.8 安全设计必须考虑设备在制造过程中的安全 (43)
1.4.2.9 电气控制设备安全设计方法 (43)
1.4.3 可靠性设计原则 (48)
1.4.3.1 系统的整体可靠性原则 (48)
1.4.3.2 高可靠性组成单元要素原则 (48)
1.4.3.3 具有安全系数的设计原则 (48)
1.4.3.4 高可靠性方式原则 (48)
1.4.3.5 元器件的选择对机电产品可靠性的影响 (49)
1.4.4 节能环保绿色设计原则 (49)
1.4.4.1 环保型材料的利用 (49)
1.4.4.2 节约能源设计 (50)
1.4.5 控制功能设计原则 (51)
1.4.6 可加工性、可装配性和可维修性设计原则 (52)
第2章 电气原理图设计 (54)
2.1 电气控制系统设计概述 (54)
2.1.1 控制系统概述 (54)
2.1.2 自动控制系统 (56)
2.1.2.1 自动控制系统的组成 (56)
2.1.2.2 自动控制系统的分类 (56)
2.1.2.3 自动控制系统的性能要求 (57)
2.1.2.4 自动控制线路的基本组成 (58)
2.1.2.5 常用控制方法 (59)
2.1.3 电气控制设备设计的原则与内容 (60)
2.1.3.1 电气控制设备设计的一般原则 (60)
2.1.3.2 电气控制设备设计的任务及内容 (60)
2.1.4 电气控制设备设计的一般步骤 (61)
2.1.5 电动机拖动方案的确定方法 (68)
2.2 电路图的设计方法 (71)
2.2.1 电气控制电路设计概述 (71)
2.2.1.1 电气原理图设计的内容 (71)
2.2.1.2 电气原理图设计的基本步骤 (73)
2.2.2 电气原理图的设计方法 (73)
2.2.2.1 经验设计法 (73)
2.2.2.2 逻辑设计法 (80)
2.3 电路设计的注意事项 (84)
2.3.1 电气控制电路设计中应注意的问题 (84)
2.3.2 PLC控制系统设计的注意事项 (94)
2.3.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 (94)
2.3.2.2 PLC控制系统设计的基本内容 (94)
2.3.2.3 PLC控制系统设计的一般步骤 (95)
2.3.2.4 PLC机型的选择 (96)
2.3.3 单片机控制电路设计的注意事项 (98)
2.3.3.1 单片机控制电路设计的基本要求 (98)
2.3.3.2 单片机(MCU)选择设计要求 (99)
2.3.3.3 电源部分的设计要求 (99)
2.3.3.4 时钟设计要求 (100)
2.3.3.5 I/O口设计要求 (100)
2.3.3.6 上/下拉电阻要求 (100)
2.3.3.7 通信接口 (100)
2.4 元器件的选择原则 (101)
2.4.1 控制电器 (101)
2.4.1.1 控制电器的作用 (101)
2.4.1.2 常用低压电器的主要种类和用途 (102)
2.4.2 开关器件和元件的选择 (102)
2.4.2.1 开关器件和元件的选用原则 (103)
2.4.2.2 器件封装结构和质量等级的选择 (103)
2.4.2.3 降额设计 (103)
2.4.3 开关器件和元件参数的选择 (104)
2.4.3.1 在空载、正常负载和过载条件下接通、承载和分断电流的能力 (104)
2.4.3.2 接通、承载和分断短路电流的能力 (105)
2.4.3.3 通断操作过电压 (105)
2.4.3.4 开关器件及元件动作条件 (106)
2.4.3.5 操动器 (107)
2.4.3.6 触点位置指示 (107)
2.4.3.7 适用于隔离的电器的附加要求 (108)
2.4.3.8 具有中性极电器及控制设备的附加要求 (109)
2.4.4 控制电器接线端子的选择 (109)
2.4.4.1 接线端子的结构要求 (109)
2.4.4.2 接线端子连接导线的能力 (109)
2.4.4.3 接线端子的连接 (110)
2.4.4.4 接线端子的识别和标志 (110)
2.4.4.5 外接导线端子 (110)
第3章 电路设计规范 (112)
3.1 功能电路设计规范 (112)
3.1.1 电源及引入电源线端接法和切断开关 (112)
3.1.1.1 电源 (112)
3.1.1.2 对电子设备供电电路的要求 (113)
3.1.1.3 引入电源线端接法和切断开关 (115)
3.1.2 控制电路和控制功能 (118)
3.1.2.1 控制电路 (118)
3.1.2.2 控制功能 (120)
3.1.2.3 联锁保护 (124)
3.1.2.4 故障情况的控制功能 (125)
3.2 防护电路设计规范 (128)
3.2.1 电击防护的设计 (128)
3.2.1.1 概述 (128)
3.2.1.2 直接接触的防护 (129)
3.2.1.3 间接接触的防护 (129)
3.2.1.4 采用安全超低压(PELV)作防护 (132)
3.2.2 电气设备的保护与等电位联结 (133)
3.2.2.1 电气设备的保护 (133)
3.2.2.2 短路保护与短路耐受强度 (139)
3.2.2.3 等电位联结 (142)
3.2.3 电磁兼容性(EMC)设计 (144)
3.2.3.1 电磁兼容性设计要求 (144)
3.2.3.2 提高电磁兼容性(EMC)的措施 (146)
3.3 电路原理图的绘制 (147)
3.3.1 电气制图规则 (147)
3.3.1.1 电路图的组成 (147)
3.3.1.2 电气原理图符号位置的索引 (148)
3.3.1.3 元器件的标注方法 (149)
3.3.1.4 电气原理图的绘制原则 (149)
3.3.2 电气原理图绘制工具 (151)
3.3.2.1 CAD绘图软件 (151)
作者介绍
任清晨,高级工程师,40多年的工控行业从业经历,具备丰富的维修、设计及培训经验。退休后在保定科诺伟业控制设备有限公司任技术顾问。
文摘
序言
这本书的语言风格非常严谨,但又不失逻辑上的清晰度和推进感。作者在组织章节时,仿佛是按照一个实际的项目流程在引导读者,从需求分析到最终实现,每一步都有明确的理论支撑和操作指导。我特别喜欢它在引入新概念时所采用的“层层递进”的结构。比如,讲到逻辑控制器的输入/输出配置时,它不是一下子抛出所有的配置参数,而是先从最简单的开关量开始,然后引入模拟量,最后再讨论高速脉冲等特殊信号的处理,每一步都建立在对前一步扎实理解的基础上。这种构建知识体系的方式,让学习曲线变得异常平滑。它避免了那种堆砌术语的低效学习模式,而是通过清晰的逻辑链条,自然而然地将读者的思维导向正确的方向。读起来让人感到非常踏实,每读完一节,都能清晰地感受到自己对整个电路控制系统认知边界的拓宽,而不是那种读完后“好像什么都懂了,但又好像什么都没记住”的虚浮感。
评分这本书的排版和图示设计,简直是艺术品级别的存在。很多技术书籍往往为了追求信息的密度,把页面塞得满满当当,阅读体验极差,但这本《设计制作——电路篇》完全没有这个问题。它在保持信息量充足的同时,对图表的留白和布局拿捏得恰到好处。我尤其欣赏那些精心绘制的电气原理图,那些符号的规范性、连线的清晰度,都达到了国家标准甚至更高水平。当你面对一个复杂的控制系统时,能够快速地从图纸上定位到关键节点,这极大地节省了查找和分析的时间。而且,很多核心概念的分解图,简直是把三维的空间结构用二维的平面完美呈现出来了,比如继电器线圈的工作原理示意图,那种动态的视觉效果,让我瞬间就把握住了它的工作流程。我甚至会把它当作范本来参考,看看如何才能把自己的设计文档做得如此专业和易懂。这种对阅读体验的重视,从侧面反映出作者在内容组织上的极高要求,让学习过程变成了一种享受而非煎熬。
评分从一个纯粹的“动手制作”爱好者的角度来看,这本书简直是打开了一扇通往专业世界的大门。虽然书名是“电路篇”,但它对制作过程中可能遇到的所有实际问题都做了预判和指导。比如,如何选择合适的端子排、如何进行线缆的有效管理和标识、甚至是机箱内部的散热路径规划,这些在纯理论书籍中通常不会提及的“边角料”信息,在这本书里都有详尽的介绍。最让我感到贴心的是,它不是那种只给你一个理想化的模型,而是坦诚地指出了不同材料、不同环境下的局限性,并提供了替代方案。这种“预知风险”的叙事方式,极大地增强了我自己动手制作时的信心。我可以想象,如果我早些年拿着这本书去搭建第一个控制柜,一定能少走很多弯路,避免那些因为小细节处理不当而导致的反复修改。它让我明白了,一个优秀的控制柜,不仅仅是电路设计得好,更是一个精密组装的艺术品。
评分这本书的内容真是太让人眼前一亮了!我本以为这会是一本枯燥的技术手册,没想到它在讲解基础理论时,那种深入浅出的叙述方式简直是教科书级别的示范。从最基本的电路原理到复杂的逻辑控制,作者似乎总能找到那个最恰当的比喻,把那些抽象的概念一下子拉到我们眼前。特别是关于元器件选型和参数设定的章节,简直就是为我这种刚入行的工程师量身定制的。我记得有一次我在调试一个变频器时遇到了瓶颈,按照书上的步骤一步步来,那些原本让我头疼不已的故障代码和现象,突然间就变得清晰明了,就好像有一位经验丰富的老前辈在我耳边娓娓道来。它不仅仅是告诉你“怎么做”,更重要的是解释了“为什么这么做”,这种对底层逻辑的尊重和深入,是很多市面上其他书籍所缺乏的。读完之后,我感觉自己对整个电气控制系统的认知都上升了一个台阶,不再是机械地复制粘贴网上的资料,而是真正理解了每一个连接背后的意义和价值。如果说有什么遗憾,或许是希望书中能有更多实际的案例分析,来印证书中所讲的那些精妙设计原理,不过瑕不掩瑜,它依然是我书架上不可或缺的工具书。
评分我是一名有着十多年经验的电气工程师,说实话,很少有新出版的技术书籍能让我有“相见恨晚”的感觉。这本书的独到之处在于,它没有沉溺于过时的技术描述,而是将最新的行业标准和新兴技术巧妙地融入到了基础理论的讲解中。例如,在讨论保护措施时,它不仅涵盖了传统的过流、短路保护,还详细阐述了针对现代高精度设备的瞬态保护策略,这种前瞻性让我受益匪浅。很多老教材往往只停留在“能用”的层面,而这本书却在追求“好用”和“可靠”的平衡点上做到了极致。我特别关注了关于EMC(电磁兼容性)设计的章节,作者用非常实际的视角剖析了控制柜内部布线对信号完整性的影响,并给出了具体的抗干扰措施,这在实际工程中是致命的一环,但常常被理论书籍轻描淡写。这种基于实践的深度挖掘,让这本书的含金量远超一般的入门读物,它更像是为资深从业者提供了一个系统性的知识校验和更新的平台。
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