《電氣自動(dòng)化工程師速成教程(第2版)》對(duì)電氣自動(dòng)化、儀器儀表、過程控制等相關(guān)專業(yè)在實(shí)際工作中常用的一些器件、傳感器、控制電路、控制裝置和軟件進(jìn)行了深入淺出的講解,并對(duì)如何提高學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新能力給出了三種簡(jiǎn)單易行的訓(xùn)練方法,本書力圖使學(xué)習(xí)者在7天內(nèi)基本掌握實(shí)際工作中常用的實(shí)用知識(shí)及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的方法,為自動(dòng)化專業(yè)大中專畢業(yè)生、本科畢業(yè)生、研究生及愛好者快速就業(yè)并做出成績(jī)提供幫助。
非常感謝各位讀者的抬愛,本書第1版已經(jīng)重印13次了。隨著時(shí)間的推移,有些內(nèi)容已經(jīng)過時(shí)且需要更新,也有些內(nèi)容需要調(diào)整,機(jī)械工業(yè)出版社的林春泉編審希望我能盡快完成本書的修訂工作。為了有的放矢,滿足讀者的需求,我上網(wǎng)看了大量的讀者評(píng)論,對(duì)于好評(píng)在此表示感謝!對(duì)于批評(píng)我也表示接受,比如有些讀者認(rèn)為本書的內(nèi)容過于簡(jiǎn)單且名不副實(shí),我覺得說得有道理。當(dāng)初我寫這本書時(shí)就很糾結(jié),一怕寫的內(nèi)容過多無(wú)法實(shí)現(xiàn)新手速成的目的,二怕寫得內(nèi)容太少又讓新手看不明白,從應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)來(lái)寫,書中的每一章都可以寫成一本書,所以還是要做取舍的,第2版仍堅(jiān)持點(diǎn)到為止的原則,避免繁雜和理論的說教,希望讀者看完本書就能上手干活。
如何選取電動(dòng)機(jī)是電氣自動(dòng)化技術(shù)人員的必修課,本書增加了一個(gè)章節(jié),給出計(jì)算和選取電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單方法。
自動(dòng)化的一個(gè)重要作用是替代人工,讓生產(chǎn)效率更高更精。隨著人力資源的日益緊張和人工成本的迅速上升,如何讓自動(dòng)化設(shè)備獲得更快更精的運(yùn)動(dòng)性能,不是簡(jiǎn)單地會(huì)調(diào)PID參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)的,還必須要掌握控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)布局以及關(guān)鍵參數(shù)的選擇確定,本書增加了一個(gè)章節(jié),將對(duì)此進(jìn)行講解。
自動(dòng)化的另一個(gè)重要作用就是節(jié)能,隨著能源的日益緊張,節(jié)能工作將成為今后自動(dòng)化的持續(xù)熱點(diǎn),但是如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制卻是一個(gè)難點(diǎn),本書增加了一個(gè)章節(jié),給出了兩個(gè)應(yīng)用廣泛且簡(jiǎn)單實(shí)用的節(jié)能控制法則。
本書內(nèi)容主要由姚福來(lái)、張艷芳編寫,第4章小型可編程序控制器的部分內(nèi)容由王洪霞工程師協(xié)助編寫,第5章變頻器的部分內(nèi)容由姚泊生工程師協(xié)助編寫,第5章伺服電動(dòng)機(jī)的部分由姚雅明工程師協(xié)助編寫,第6章觸摸屏的部分內(nèi)容由張艷彬工程師協(xié)助編寫,第14章沙漠植物自動(dòng)灌溉部分內(nèi)容由王慧工程師協(xié)助編寫,王曉丹完成了本書的打印工作,在此一并表示感謝。本書共分14章,給出學(xué)生在7天內(nèi)掌握自動(dòng)化工程師的基本知識(shí),及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的3種主要方法,第1天學(xué)習(xí)第1章和第2章,第2天學(xué)習(xí)第3章和第4章,第3天學(xué)習(xí)第5章和第6章,第4天學(xué)習(xí)第7章和第8章,第5天學(xué)習(xí)第9章和第10章,第6天、第7天實(shí)踐本書的應(yīng)用案例,第11~13章內(nèi)容為提高級(jí)內(nèi)容,可以根據(jù)需要自由選擇學(xué)習(xí)。
作者2016年12月
第1版前言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,與自動(dòng)化相關(guān)的專業(yè)人才的需求越來(lái)越大,同時(shí)該專業(yè)的求職大軍也迅速擴(kuò)大,其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的壓力并無(wú)減小的跡象。根據(jù)我們多年從事自動(dòng)化工作的經(jīng)驗(yàn),很多剛從學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生在快速就業(yè)方面仍有較大的差距,其原因主要有兩個(gè):一是學(xué)校在專業(yè)課教育中貪大求全過分拔高,而對(duì)掌握在實(shí)際工作中大量使用的器件及設(shè)備的使用方法并沒有得到足夠的重視;二是實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)偏少,很多實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常要用到的器件及控制電路與裝置的示范不夠,造成學(xué)生一接觸實(shí)際的設(shè)計(jì)與應(yīng)用就不知從何下手。以一個(gè)簡(jiǎn)單的交流電動(dòng)機(jī)正反起?刂齐娐窞槔,一個(gè)稍有工作經(jīng)驗(yàn)的電氣自動(dòng)化工作人員可能用不了5min就可以給出其設(shè)計(jì)電路及器件的選擇,而對(duì)于一個(gè)新畢業(yè)的學(xué)生可能還不知道從何下手,更不要說器件的選擇?梢院敛豢鋸埖卣f,這樣一件簡(jiǎn)單的工作,在實(shí)際生產(chǎn)中可能是由一位只有初中文化的電工來(lái)完成的,這就是專業(yè)教育同實(shí)際應(yīng)用的差距。
目前,多數(shù)學(xué)校的教育還是以應(yīng)對(duì)考試為主,教師在創(chuàng)新思維方面對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用不夠,這就不可避免地造成了大量的畢業(yè)生不僅動(dòng)手能力差,而且創(chuàng)新能力也極其缺乏,在這一點(diǎn)上即使是國(guó)內(nèi)數(shù)一數(shù)二的大學(xué),也不例外。
本書編寫的目的就是為了快速縮小這一差距,為自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的大中專畢業(yè)生、本科畢業(yè)生及研究生快速就業(yè)提供一座橋梁,凡具有高中以上文化知識(shí)、并希望從事電氣自動(dòng)化專業(yè)工作的人都可以成為本書的受益者。除封面署名作者外,參與本書編寫的還有長(zhǎng)期從事自動(dòng)化工作、經(jīng)驗(yàn)豐富的張艷彬和姚泊生兩位工程師,他們協(xié)助編寫了本書的第4~6章的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,王曉丹完成了本書的全部打印工作,在此一并表示感謝。本書共分11章,力圖使學(xué)生在7天內(nèi)掌握自動(dòng)化工程師的基本知識(shí),及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的3種主要方法,第1天學(xué)習(xí)第1章和第2章,第2天學(xué)習(xí)第3章和第4章,第3天學(xué)習(xí)第5章和第6章,第4天學(xué)習(xí)第7章和第8章,第5天學(xué)習(xí)第9章、第10章和第11章,第6天及第7天實(shí)踐本書的部分內(nèi)容。
編著者
目錄
第2版前言
第1版前言
第1章電氣控制常用器件及動(dòng)力設(shè)備1
11按鈕1
12指示燈1
13電壓表2
14電流表2
15電流互感器3
16熔斷器4
17轉(zhuǎn)換開關(guān)4
18斷路器5
19交流接觸器6
110中間繼電器6
111熱繼電器7
112延時(shí)繼電器8
113電動(dòng)機(jī)8
114變壓器9
115電磁閥10
116電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11
117電線11
118接線端子12
第2章常用傳感器13
21限位開關(guān)13
22接近開關(guān)13
23光電開關(guān)14
24直線傳感器14
25角度傳感器15
26力傳感器16
27液位傳感器16
28壓力傳感器17
29溫度傳感器17
210流量傳感器18
211成分分析傳感器19
第3章常用電氣控制電路及工具20
31電動(dòng)機(jī)起?刂齐娐20
32電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路21
33電動(dòng)機(jī)自耦減壓起?刂齐娐22
34電動(dòng)機(jī)△減壓起動(dòng)電路25
35水箱和壓力容器自動(dòng)上水電路26
36污水自動(dòng)排放電路27
37電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)行電路28
38電動(dòng)閥門控制電路29
39控制柜內(nèi)電路的一般排列和標(biāo)注規(guī)律30
310常用電路施工工具30
第4章可編程序控制器34
41梯形圖編程方法34
42編程器及快速熟悉編程的方法40
43不需要編程工具的小型通用邏輯
模塊40
44S7200小型PLC的快速入門41
45S7300中型PLC的快速入門66
46LOGO通用邏輯模塊的快速入門88
第5章變頻器及常用控制驅(qū)動(dòng)裝置101
51PID控制器101
52軟起動(dòng)器102
53變頻器104
54直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器105
55交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器107
56步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器108
57CMC型軟起動(dòng)器的快速入門108
58FRENICMEGA變頻器的快速入門111
59A5伺服驅(qū)動(dòng)器的快速入門120
510IAO型PID控制器的快速入門128
511ST系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器132
512同步控制器134
第6章人機(jī)界面及組態(tài)軟件139
61人機(jī)界面139
62組態(tài)軟件141
63TD200文本顯示器的快速入門143
64MT6100i觸摸屏的快速入門156
65組態(tài)王的快速入門178
第7章應(yīng)用案例201
71恒壓力控制201
72恒溫度控制204
73恒流量控制205
74成分控制205
75張力控制206
76同步控制209
77套準(zhǔn)控制210
78負(fù)載分配控制211
79機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)線212
第8章其他電氣元件213
81蜂鳴器和報(bào)警器213
82電能表213
83功率因數(shù)表214
84刀開關(guān)214
85漏電斷路器214
86氣缸215
87機(jī)柜照明216
88開關(guān)電源217
89絕緣子217
810塑料配線槽和金屬電纜橋架218
811尼龍?jiān)鷰Ш屠p繞管219
812接線端頭、定位塊和電纜固定頭220
813電氣導(dǎo)軌222
第9章常見電子元器件及開發(fā)工具223
91電阻223
92電容電感224
93二極管225
94晶體管226
95三端穩(wěn)壓器228
96數(shù)碼管228
97放大器228
98與門229
99或門和異或門230
910非門230
911觸發(fā)器231
912計(jì)數(shù)器231
913模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器232914數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器232
915存儲(chǔ)器232
916單片機(jī)系統(tǒng)及開發(fā)設(shè)備232
917電路繪圖及制板軟件Protell233
第10章故障分析及抗干擾措施236
101故障分析236
102抗干擾措施236
第11章電動(dòng)機(jī)參數(shù)的計(jì)算與選取240
111電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩Ne的確定240
112電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的確定243
113伺服電動(dòng)機(jī)最大加速度的確定244
114電動(dòng)機(jī)功率的確定244
115編碼器分辨率的確定245
第12章高速高精度運(yùn)動(dòng)控制中的參數(shù)設(shè)計(jì)和確定246
121前饋參數(shù)的確定碰瓷法246
122PID參數(shù)的一種簡(jiǎn)單調(diào)整方法二四法則247
123速度鏈中變頻器的升降速法則248
124速度同步控制中虛軸的奇妙作用248
第13章節(jié)能控制的分配法則和切換法則250
131各種通用設(shè)備之間以及人與設(shè)備之間的共性效率曲線251
132歸一化效率函數(shù)、負(fù)載率和效率相似系統(tǒng)252
133多動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能問題的歸一化表達(dá)式252
134分配法則和切換法則253
135三峽水電站、南水北調(diào)和其他有中間存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)節(jié)能254
第14章創(chuàng)新能力的自我培養(yǎng)255
141解決工作中的難題和破解不合常理的現(xiàn)象256
142組合得到新發(fā)明256
143挑戰(zhàn)不可能的事對(duì)已有理論持懷疑態(tài)度257
144案例解析及異想天開257