《電氣自動化工程師速成教程(第2版)》對電氣自動化、儀器儀表、過程控制等相關專業(yè)在實際工作中常用的一些器件、傳感器、控制電路、控制裝置和軟件進行了深入淺出的講解,并對如何提高學生的技術(shù)創(chuàng)新能力給出了三種簡單易行的訓練方法,本書力圖使學習者在7天內(nèi)基本掌握實際工作中常用的實用知識及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的方法,為自動化專業(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。隨著時間的推移,有些內(nèi)容已經(jīng)過時且需要更新,也有些內(nèi)容需要調(diào)整,機械工業(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)看了大量的讀者評論,對于好評在此表示感謝!對于批評我也表示接受,比如有些讀者認為本書的內(nèi)容過于簡單且名不副實,我覺得說得有道理。當初我寫這本書時就很糾結(jié),一怕寫的內(nèi)容過多無法實現(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,從應用和經(jīng)驗來寫,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版仍堅持點到為止的原則,避免繁雜和理論的說教,希望讀者看完本書就能上手干活。
如何選取電動機是電氣自動化技術(shù)人員的必修課,本書增加了一個章節(jié),給出計算和選取電動機的簡單方法。
自動化的一個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,如何讓自動化設備獲得更快更精的運動性能,不是簡單地會調(diào)PID參數(shù)就能實現(xiàn)的,還必須要掌握控制結(jié)構(gòu)的設計布局以及關鍵參數(shù)的選擇確定,本書增加了一個章節(jié),將對此進行講解。
自動化的另一個重要作用就是節(jié)能,隨著能源的日益緊張,節(jié)能工作將成為今后自動化的持續(xù)熱點,但是如何實現(xiàn)節(jié)能控制卻是一個難點,本書增加了一個章節(jié),給出了兩個應用廣泛且簡單實用的節(jié)能控制法則。
本書內(nèi)容主要由姚福來、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章伺服電動機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,給出學生在7天內(nèi)掌握自動化工程師的基本知識,及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的3種主要方法,第1天學習第1章和第2章,第2天學習第3章和第4章,第3天學習第5章和第6章,第4天學習第7章和第8章,第5天學習第9章和第10章,第6天、第7天實踐本書的應用案例,第11~13章內(nèi)容為提高級內(nèi)容,可以根據(jù)需要自由選擇學習。
作者2016年12月
第1版前言
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,與自動化相關的專業(yè)人才的需求越來越大,同時該專業(yè)的求職大軍也迅速擴大,其就業(yè)競爭的壓力并無減小的跡象。根據(jù)我們多年從事自動化工作的經(jīng)驗,很多剛從學校畢業(yè)的學生在快速就業(yè)方面仍有較大的差距,其原因主要有兩個:一是學校在專業(yè)課教育中貪大求全過分拔高,而對掌握在實際工作中大量使用的器件及設備的使用方法并沒有得到足夠的重視;二是實驗課中學生動手的機會偏少,很多實際應用中經(jīng)常要用到的器件及控制電路與裝置的示范不夠,造成學生一接觸實際的設計與應用就不知從何下手。以一個簡單的交流電動機正反起?刂齐娐窞槔粋稍有工作經(jīng)驗的電氣自動化工作人員可能用不了5min就可以給出其設計電路及器件的選擇,而對于一個新畢業(yè)的學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,這樣一件簡單的工作,在實際生產(chǎn)中可能是由一位只有初中文化的電工來完成的,這就是專業(yè)教育同實際應用的差距。
目前,多數(shù)學校的教育還是以應對考試為主,教師在創(chuàng)新思維方面對學生的引導作用不夠,這就不可避免地造成了大量的畢業(yè)生不僅動手能力差,而且創(chuàng)新能力也極其缺乏,在這一點上即使是國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的大學,也不例外。
本書編寫的目的就是為了快速縮小這一差距,為自動化及相關專業(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、并希望從事電氣自動化專業(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期從事自動化工作、經(jīng)驗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章的部分實驗內(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,力圖使學生在7天內(nèi)掌握自動化工程師的基本知識,及創(chuàng)新能力自我培養(yǎng)的3種主要方法,第1天學習第1章和第2章,第2天學習第3章和第4章,第3天學習第5章和第6章,第4天學習第7章和第8章,第5天學習第9章、第10章和第11章,第6天及第7天實踐本書的部分內(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力設備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延時繼電器8
113電動機8
114變壓器9
115電磁閥10
116電動調(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13
22接近開關13
23光電開關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電動機起?刂齐娐20
32電動機正反轉(zhuǎn)控制電路21
33電動機自耦減壓起?刂齐娐22
34電動機△減壓起動電路25
35水箱和壓力容器自動上水電路26
36污水自動排放電路27
37電動機自動往復運行電路28
38電動閥門控制電路29
39控制柜內(nèi)電路的一般排列和標注規(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)動裝置101
51PID控制器101
52軟起動器102
53變頻器104
54直流電動機調(diào)速器105
55交流伺服電動機驅(qū)動器107
56步進電動機與步進電動機驅(qū)動器108
57CMC型軟起動器的快速入門108
58FRENICMEGA變頻器的快速入門111
59A5伺服驅(qū)動器的快速入門120
510IAO型PID控制器的快速入門128
511ST系列步進電動機驅(qū)動器132
512同步控制器134
第6章人機界面及組態(tài)軟件139
61人機界面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套準控制210
78負載分配控制211
79機電一體化自動化生產(chǎn)線212
第8章其他電氣元件213
81蜂鳴器和報警器213
82電能表213
83功率因數(shù)表214
84刀開關214
85漏電斷路器214
86氣缸215
87機柜照明216
88開關電源217
89絕緣子217
810塑料配線槽和金屬電纜橋架218
811尼龍扎帶和纏繞管219
812接線端頭、定位塊和電纜固定頭220
813電氣導軌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存儲器232
916單片機系統(tǒng)及開發(fā)設備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章電動機參數(shù)的計算與選取240
111電動機的額定轉(zhuǎn)矩Ne的確定240
112電動機轉(zhuǎn)速n的確定243
113伺服電動機最大加速度的確定244
114電動機功率的確定244
115編碼器分辨率的確定245
第12章高速高精度運動控制中的參數(shù)設計和確定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各種通用設備之間以及人與設備之間的共性效率曲線251
132歸一化效率函數(shù)、負載率和效率相似系統(tǒng)252
133多動力系統(tǒng)節(jié)能問題的歸一化表達式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)不可能的事對已有理論持懷疑態(tài)度257
144案例解析及異想天開257