工业电气控制从入门到精通

前言

寄语刚参加工作的大学毕业生

第1章 工程师常用思想方法与知识1

1.1 工程师常用技术原则1

1.1.1 查找问题基本原则1

1.1.2 设计基本原则2

1.1.3 调试基本原则3

1.1.4 研制过程4

1.2 可靠性设计及环境适应性5

1.2.1 可靠性设计5

1.2.2 环境适应性6

1.3 安全用电9

1.3.1 安全电压9

1.3.2 触电原因10

1.3.3 防止触电工具与手段11

1.4 防火、防爆知识与技能13

1.4.1 燃烧的本质特征13

1.4.2 爆炸的本质特征14

1.4.3 防火防爆的基本措施15

1.4.4 火灾急救措施16

1.5 急救知识18

1.5.1 触电急救措施18

1.5.2 对触电者进行急救18

第2章 电工基本知识与技能21

2.1 电工常用工具及基本操作21

2.1.1 螺钉旋具21

2.1.2 活扳手22

2.1.3 钢丝钳22

2.1.4 尖嘴钳23

2.1.5 斜口钳23

2.1.6 剥线钳23

2.1.7 液压导线压接钳24

2.1.8 电烙铁24

2.1.9 低压验电笔26

2.1.10 电工刀27

2.1.11 拉具27

2.1.12 紧线器28

2.1.13 喷灯28

2.1.14 手电钻29

2.1.15 冲击钻29

2.1.16 电锤30

2.2 电工常用仪表及基本操作31

2.2.1 万用表31

2.2.2 电压表35

2.2.3 电流表36

2.2.4 功率表36

2.2.5 电能表38

2.2.6 钳形电流表39

2.2.7 绝缘电阻表（兆欧表）40

2.2.8 接地电阻表42

2.3 电工常用材料42

2.3.1 导电材料42

2.3.2 绝缘材料44

2.3.3 磁性材料44

2.4 电工常用低压电器及使用44

2.4.1 低压电器基础知识44

2.4.2 低压开关47

2.4.3 熔断器51

2.4.4 主令电器52

2.4.5 继电器54

2.4.6 接触器58

2.5 变压器基本知识59

2.5.1 变压器的概述59

2.5.2 变压器的结构与工作原理60

2.5.3 变压器的联结62

2.5.4 特殊变压器63

2.5.5 变压器操作注意事项64

2.6 发电、输电与配电原理以及安全用电65

2.6.1 发电概述65

2.6.2 输电概述68

2.6.3 配电原理69

2.7 照明电器安装70

2.7.1 常用照明装置工作原理和安装电路70

2.7.2 开关、插座的安装75

2.7.3 导线的连接76

2.8 低压电气线路工程80

2.8.1 室内电气线路工程80

2.8.2 室外电气线路工程88

2.9 电气制识图92

2.9.1 电气图分类92

2.9.2 电气符号94

2.9.3 电气识图97

第3章 电子知识与技能100

3.1 常用电子器件识别与使用100

3.1.1 电阻100

3.1.2 电容104

3.1.3 电感105

3.1.4 二极管108

3.1.5 晶体管110

3.2 常用模拟电路113

3.2.1 放大电路113

3.2.2 信号发生器115

3.2.3 电源电路116

3.2.4 集成运算放大器120

3.2.5 晶闸管122

3.3 常用数字电路124

3.3.1 集成块124

3.3.2 数字电路126

3.4 电子设备的设计、制造与使用127

3.4.1 电子设备的设计与研制127

3.4.2 电子设备的生产129

3.4.3 电子设备的焊接130

3.4.4 电子设备的调试132

3.4.5 电子设备的维修133

3.4.6 电子设备的设计、制作与调试实例135

3.5 传感器138

3.5.1 传感器的分类139

3.5.2 传感器的特性139

3.5.3 常用传感器140

3.5.4 传感器的工作过程举例141

第4章 计算机控制技术142

4.1 计算机控制技术概述142

4.1.1 自动控制系统的基本概念143

4.1.2 自动控制系统的基本原理144

4.1.3 计算机控制系统的概念148

4.1.4 计算机控制系统的组成151

4.1.5 计算机控制系统的特点及优点153

4.1.6 控制用计算机154

4.1.7 计算机控制中的信号种类157

4.1.8 模/数转换A/D与采样频率159

4.1.9 数/模转换D/A与保持器159

4.1.1 0控制计算机的总线160

4.1.1 1计算机的并行、串行接口161

4.2 计算机控制技术的PID控制方法164

4.2.1 数字PID控制方法164

4.2.2 数字PID控制器参数选择167

4.3 大型供水系统的测控与管理168

4.3.1 需求说明168

4.3.2 系统硬件结构170

4.3.3 系统模型与控制规律172

4.3.4 系统的软件结构175

4.3.5 系统的测控效果176

第5章 电动机控制技术178

5.1 直流电动机184

5.1.1 直流电动机的工作原理184

5.1.2 直流电动机的结构和额定值185

5.1.3 直流电动机的PWM调压调速原理188

5.1.4 直流电动机的PWM控制191

5.1.5 直流电动机驱动器197

5.2 步进电动机199

5.2.1 步进电动机的结构200

5.2.2 步进电动机原理和驱动201

5.2.3 步进电动机的单片机控制205

5.3 三相异步电动机209

5.3.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构210

5.3.2 交流电动机的控制213

5.4 舵机218

5.4.1 舵机的构造及工作原理218

5.4.2 利用单片机PWM信号进行舵机控制219

第6章 普通机床电气222

6.1 机床控制线路原理与维修222

6.1.1 机床电气控制线路原理224

6.1.2 机床控制线路中的保护环节及其原理235

6.1.3 机床控制线路故障分析及维修237

6.2 常见典型机床控制电路240

6.2.1 C650型卧式车床电气控制线路240

6.2.2 X62W型万能铣床电气控制线路246

6.2.3 T68型卧式镗床电气控制线路252

6.2.4 M1432型万能外圆磨床电气控制线路261

6.2.5 Z35型摇臂钻床电气控制线路267

第7章 数控机床电气技术273

7.1 数控机床控制电气基本原理273

7.1.1 数控机床简介273

7.1.2 数控机床控制原理274

7.2 插补原理275

7.2.1 基准脉冲插补法原理275

7.2.2 数据采样插补原理277

7.3 数控机床电路279

7.3.1 CK6150经济型数控车床控制系统279

7.3.2 XH714立式加工中心电气控制系统283

7.4 加工中心原理与使用291

7.4.1 加工中心的工作原理292

7.4.2 加工中心的组成及系列292

7.4.3 加工中心的操作方法294

第8章 自动生产线及柔性制造系统313

8.1 自动生产线概述314

8.2 自动生产线的组成314

8.3 过程自动化和制造技术过程318

8.3.1 过程和过程自动化318

8.3.2 工业生产过程的分类和制造过程的特点320

8.4 柔性制造技术的形成与发展322

8.4.1 柔性制造技术产生的背景322

8.4.2 柔性制造系统的发展历史323

8.4.3 信息为柔性制造技术奠定基础324

8.5 柔性制造系统基本结构324

8.5.1 FMS的控制功能和控制结构324

8.5.2 简单示例325

8.6 柔性制造自动化的基本概念329

8.7 组成柔性制造系统的基本功能模块333

8.8 加工设备334

8.8.1 柔性制造系统对加工设备的要求334

8.8.2 各类自动化加工设备336

8.9 FMS的设计与建造337

8.9.1 系统规划与设计的主要步骤338

8.9.2 系统的技术设计及详细设计339

8.9.3 FMS的安装、调试与验收测试342

8.10 FMS的优点和效益351

第9章 典型机电设备的原理与维护352

9.1 自动控制实用电路352

9.1.1 温度控制类352

9.1.2 灯光控制类353

9.1.3 液位控制类355

9.1.4 监测报警类357

9.1.5 湿度控制类359

9.1.6 时间控制类360

9.2 空调器的控制系统363

9.2.1 空调器概述363

9.2.2 窗式空调器控制电路363

9.2.3 分体式空调器控制电路365

9.2.4 风冷式电热型空调机控制电路366

9.3 典型机床电气控制电路367

9.4 装配作业的机器人系统372

9.4.1 概述372

9.4.2 吊扇电动机自动装配作业系统372

9.4.3 装配系统的外围设备375

9.4.4 装配系统的安全措施377

9.5 心电图自动分析装置378

9.5.1 组成及分析378

9.5.2 心电图自动分析装置举例379

9.6 汽缸盖生产的FMS392

9.6.1 背景介绍392

9.6.2 系统的概况392

9.6.3 系统的布置393

9.6.4 系统的控制和管理396

9.6.5 系统的特征400

9.6.6 无人化运行的监视401

9.6.7 本系统运行效果404

9.7 曳引式电梯控制系统405

9.7.1 曳引式电梯的基本结构405

9.7.2 依照操纵方式的电梯分类407

9.7.3 电梯的控制功能409

9.7.4 电梯系统控制装置410

参考文献417

《工业电气控制从入门到精通》着力于解决从大学毕业生到电气控制工程师的过渡过程中需要解决的问题，特点是深入浅出，实用性强，凡是电气技术工作中需要的实用基础知识与基本技能都尽可能涵括。《工业电气控制从入门到精通》的编写原则是：简单、实用、易读、增长实用知识与技能。希望通过《工业电气控制从入门到精通》，帮助大学毕业生掌握基础知识、基本技能，快速适应新的工作岗位，尽快完成从大学生到工程师的顺利过渡，为以后事业的顺利发展打下良好的基础。
　　全书内容共分为9章：第1章为工程师常用思想方法与知识，第2章为电工基本知识与技能，第3章为电子知识与技能，第4章为计算机控制技术，第5章为电动机控制技术，第6章为普通机床电气，第7章为数控机床电气技术，第8章为自动生产线及柔性制造系统，第9章为典型机电设备的原理与维护。
　　《工业电气控制从入门到精通》可以作为刚刚步入工业电气控制行业的大学毕业生的参考书籍，也可供刚参加工作的其他学历的技术人员以及所有对电气技术感兴趣的读者参考。