电工与工业电子学/21世纪高等职业技术教育电子电工类规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江甦 著

图书标签:

• 电工学
• 工业电子学
• 职业教育
• 高等职业技术
• 电子电工
• 电路分析
• 电子技术
• 电力系统
• 传感器技术
• PLC编程

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560611150

版次：1

商品编码：11193008

包装：平装

开本：16开

出版时间：2002-02-01

用纸：胶版纸

页数：247

正文语种：中文

编辑推荐

　　《21世纪高等职业技术教育电子电工类规划教材：电工与工业电子学》是依据1999年8月教育部高教司制定的《高职高专教育基础课程教学基本要求》和《高职高专教育专业人才培养目标及规格》的精神，参照陕西省职业技术教育学会电子电工教学委员会组织讨论并确定的高等职业院校电子电工类专业“电工与工业电子学”教学大纲编写的，供高等职业院校非电专业使用。此教材本着面向应用、面向发展的原则，本着培养学生在实践工作中观察问题和独立分析、解决问题的综合能力的目的，根据新大纲的要求，注意拓宽学生的知识面，尽量减少数学推导，降低理论深度；在新技术的发展如集成电路、可编程序控制器等方面适当增加了学时。

内容简介

　　《21世纪高等职业技术教育电子电工类规划教材：电工与工业电子学》分为两篇，第一篇电工学部分共有六章：直流电路、正弦交流电路、磁路和变压器、交流电动机、继电-接触器控制与可编程控制、工厂供电与安全用电；第二篇工业电子学部分共有五章：半导体二极管和整流滤波电路、半导体三极管及基本放大电路、直接耦合放大电路和集成运算放大器、晶闸管及其应用、数字电路基础。

目录

第一篇 电工学
第1章 直流电路
1.1 电路的组成及基本物理量
1.2 欧姆定律、线性电阻、非线性电阻
1.3 电路的连接
1.4 电气设备的额定值、电路的几种状态
1.5 电压源、电流源及其等效变换
1.6 基尔霍夫定律及其应用
1.7 电路中电位的计算
1.8 戴维南定律
本章小结
思考题与习题
第2章 正弦交流电路
2.1 正弦交流电的基本概念
2.2 同频率正弦量的相加和相减
2.3 交流电路中的电阻、电容与电感
2.4 电阻、电感的串联电路
2.5 电阻、电感、电容串联电路及串联谐振
2.6 感性负载和电容器的并联电路——功率因数的补偿
2.7 三相交流电路
2.8 三相负载的连接
本章小结
思考题与习题
第3章 磁路和变压器
3.1 磁场的基本物理量
3.2 铁磁材料的磁性能
3.3 磁路和磁路欧姆定律
3.4 变压器
3.5 其它变压器
本章小结
思考题与习题
第4章 交流电动机
4.1 三相异步电动机的构造
4.2 三相异步电动机的基本原理
4.3 异步电动机的电磁转矩与机械特性
4.4 三相异步电动机的起动、调速和制动
4.5 三相异步电动机的铭牌和选择
4.6 其它用途的电动机
本章小结
思考题与习题
第5章 继电－接触器控制与可编程控制
5.1 常用低压电器
5.2 三相笼型异步电动机直接起动控制电路
5.3 三相笼型异步电动机的降压起动和制动控制
5.4 普通车床的控制电路
5.5 可编程控制
本章小结
思考题与习题
第6章 工厂供电与安全用电
6.1 电力系统的基本知识
6.2 工厂供电概述
6.3 触电
6.4 安全用电
6.5 节约用电
本章小结
思考题与习题

第二篇 工业电子学
第7章 半导体二极管与整流滤波电路
7.1 半导体的基本知识
7.2 PN结及其特性
7.3 半导体二极管
7.4 特殊二极管
7.5 整流电路
7.6 滤波电路
7.7 硅稳压管稳压电路
本章小结
思考题与习题
第8章 半导体三极管及基本放大电路
8.1 半导体三极管
8.2 放大电路的组成和基本工作原理
8.3 放大电路的基本分析方法（一）－工程估算法
8.4 放大电路的基本分析方法（二）－图解法
8.5 工作点稳定的放大电路
8.6 射极输出器
8.7 多级放大电路
8.8 功率放大器
本章小结
思考题与习题
第9章 直接耦合放大电路和集成运算放大器
9.1 直接耦合放大电路
9.2 集成电路基本知识
9.3 集成运算放大器的结构和指标
9.4 集成运放的应用基础
9.5 集成运放在信号运算方面的应用
9.6 信号转换电路
9.7 集成运放的非线性应用——电压比较器
9.8 专用集成电路
本章小结
思考题与习题
第10章 晶闸管及其应用
10.1 晶闸管的结构和工作原理
10.2 单相可控整流电路
10.3 晶闸管的触发电路
10.4 晶闸管的保护
10.5 双向晶闸管简介
10.6 晶闸管应用实例
本章小结
思考题与习题
第11章 数字电路基础
11.1 数制与编码
11.2 基本逻辑门电路
11.3 基本逻辑及应用
11.4 集成逻辑门电路
11.5 集成触发器
11.6 计数器
本章小结
思考题与习题
附录
参考文献

现代工业自动化与控制技术 内容概述 本书旨在为读者提供现代工业自动化与控制技术领域的全面知识体系，涵盖从基础原理到实际应用的关键概念和技术。通过深入浅出的讲解和丰富的案例分析，本书帮助读者理解工业生产过程中自动化和控制系统的工作原理、设计方法和实施要点，从而为他们在智能制造、工业物联网等前沿领域的发展奠定坚实基础。 第一部分：工业自动化基础 第一章：工业自动化的发展历程与趋势 1.1 工业革命与自动化萌芽： 回溯工业自动化从早期机械化到电气化、再到信息化的演进过程，理解其发展的驱动力与里程碑事件。 1.2 现代工业自动化的内涵与范畴： 阐述自动化在现代工业生产中的核心作用，包括提高效率、保障安全、优化质量、降低成本等方面。 1.3 工业4.0与智能制造： 深入探讨工业4.0的核心理念，如互联互通、信息物理系统（CPS）、大数据分析、人工智能等，以及它们如何重塑制造业的面貌。 1.4 工业物联网（IIoT）在自动化中的应用： 分析IIoT如何通过传感器、网络通信和云平台实现设备间的互联互通，实现数据的采集、传输、分析与决策。 1.5 未来自动化技术发展方向： 展望人工智能、机器学习、机器人技术、数字孪生等前沿技术在工业自动化领域的应用前景。 第二章：工业控制系统的基本组成与原理 2.1 控制系统的定义与分类： 介绍控制系统的基本概念，如输入、输出、控制器、被控对象等，并根据不同标准进行分类（如开环与闭环、连续与离散）。 2.2 传感器与变送器的作用与选型： 详细介绍各类工业传感器（如温度、压力、流量、液位、位移、力、视觉传感器等）的工作原理、技术特性和选型原则。 2.3 执行器的类型与工作原理： 阐述执行器（如电动机、液压缸、气动元件、阀门等）在将控制信号转化为物理动作中的关键作用，并分析其不同类型及其优缺点。 2.4 控制器的功能与选择： 介绍通用控制器（如PLC、DCS）和专用控制器（如PID控制器）的功能，并指导读者如何根据具体应用场景选择合适的控制器。 2.5 信号处理与通信技术： 探讨信号的采集、调理、转换（A/D、D/A）以及工业通信协议（如Modbus, Profibus, EtherNet/IP等）在系统中的应用。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）及其应用 第三章：PLC的硬件结构与基本指令 3.1 PLC的概述与发展： 介绍PLC的起源、发展以及其在工业自动化中的重要地位。 3.2 PLC的硬件组成： 详细解析CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等核心硬件组件的功能与特点。 3.3 PLC的指令系统： 介绍梯形图、指令表、步进梯形图、功能块图等编程语言，重点讲解常用的基本逻辑指令、定时器、计数器、移位指令、比较指令等。 3.4 PLC的输入/输出（I/O）配置： 讲解如何根据现场设备的需求进行PLC的I/O点配置，包括数字量I/O和模拟量I/O。 3.5 PLC的通信接口与网络： 介绍PLC常用的通信接口（如RS-232, RS-485）以及RS-485、Ethernet等工业网络在PLC通信中的应用。 第四章：PLC的编程应用与实践 4.1 顺序控制程序设计： 讲解如何设计满足生产流程逻辑的顺序控制程序，包括使用步进梯形图和状态机方法。 4.2 伺服与步进电机控制： 介绍PLC如何通过脉冲输出（PTO）或脉冲串（PWM）指令控制伺服电机和步进电机，实现精确的位置、速度和力矩控制。 4.3 PID控制算法在PLC中的实现： 详细讲解PID控制器的原理，以及如何在PLC中通过编程实现PID运算，用于温度、压力等连续变量的精确控制。 4.4 模拟量信号处理与控制： 介绍如何使用PLC对模拟量信号进行采集、处理和输出，实现对连续变量的精确调节。 4.5 PLC系统的故障诊断与排除： 讲解常用的PLC故障诊断方法，如在线监控、报警分析、硬件检查等，并提供实际故障排除案例。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与监控系统 第五章：DCS的系统架构与功能 5.1 DCS的概述与特点： 介绍DCS的概念，其相对于PLC的优势（如集中管理、分布式控制、高可靠性）以及适用场景。 5.2 DCS的系统结构： 详细解析DCS的控制站、操作站、工程师站、通信网络、数据库等核心组成部分。 5.3 DCS的功能模块： 阐述DCS的主要功能，包括过程控制、顺序控制、报警管理、历史数据记录、报表生成、操作员界面等。 5.4 DCS的可靠性与冗余设计： 讲解DCS为保证系统连续运行而采用的各种冗余技术，如控制器冗余、网络冗余、电源冗余等。 5.5 DCS在大型工业过程中的应用： 分析DCS在石油化工、电力、冶金、制药等行业的典型应用案例。 第六章：数据采集与监控系统（SCADA） 6.1 SCADA系统的概念与功能： 介绍SCADA系统在远距离监控和数据采集中的作用，以及其与DCS的区别与联系。 6.2 SCADA系统的体系结构： 解析SCADA系统的组成，包括现场设备、通信网络、主站系统（服务器、操作员界面）等。 6.3 SCADA系统的数据采集与处理： 讲解SCADA系统如何通过各种通信方式采集现场数据，并进行实时处理、存储和可视化。 6.4 SCADA系统的报警与事件管理： 阐述SCADA系统如何设置报警条件，实时监测设备状态，并通过声光、消息等方式向操作员发出警报。 6.5 SCADA系统的可视化界面设计： 介绍SCADA系统操作员界面的设计原则，包括屏幕布局、图表选择、仪表显示等，以提高操作效率和直观性。 6.6 SCADA系统在水务、电力、交通等领域的应用： 展示SCADA系统在不同行业的具体应用场景和技术实现。 第四部分：工业现场总线与网络技术 第七章：工业现场总线技术 7.1 现场总线的定义与重要性： 解释现场总线如何取代传统的点对点布线，实现现场设备与控制器的数字化、智能化通信。 7.2 常见的工业现场总线标准： 详细介绍Profibus, Modbus, CANopen, DeviceNet, Foundation Fieldbus等主流工业现场总线的技术特点、通信方式、拓扑结构和应用领域。 7.3 现场总线选型原则： 指导读者根据应用需求（如数据传输速率、实时性要求、可靠性、成本等）选择合适的现场总线。 7.4 现场总线在自动化系统中的集成： 讲解如何将不同品牌的现场总线设备集成到统一的自动化系统中。 7.5 现场总线技术的未来发展： 探讨实时以太网等新型现场总线技术的发展趋势。 第八章：工业以太网与工业无线通信 8.1 工业以太网的优势与挑战： 分析以太网技术在工业环境中的应用，包括其高带宽、灵活性和标准化优势，以及在实时性、可靠性方面面临的挑战。 8.2 工业以太网协议详解： 重点介绍EtherNet/IP, Profinet, EtherCAT等主流工业以太网协议的工作原理、通信机制和应用特点。 8.3 工业无线通信技术： 探讨Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa等无线技术在工业环境中的应用，以及其在移动性、布线简化方面的优势。 8.4 工业网络安全： 强调工业网络安全的重要性，介绍常见的网络安全威胁和防护措施，如防火墙、VPN、加密等。 8.5 工业通信的融合与发展： 展望工业通信技术向更高集成度、更高实时性、更高安全性的方向发展。 第五部分：高级工业控制与应用 第九章：运动控制系统 9.1 运动控制系统的基本概念： 介绍运动控制系统在精确、快速、柔性化生产中的关键作用。 9.2 伺服驱动与伺服电机： 详细讲解伺服驱动器和伺服电机的工作原理、结构、性能指标以及选型要点。 9.3 步进电机与步进驱动器： 介绍步进电机的特点、驱动方式以及其在成本敏感型应用中的优势。 9.4 运动控制器与PLC的集成： 讲解运动控制器如何与PLC协同工作，实现复杂的运动轨迹规划和控制。 9.5 机器人运动学与动力学基础： 引入机器人学的基本概念，为理解和控制机器人手臂提供理论基础。 9.6 运动控制在包装、印刷、机床等领域的应用： 展示运动控制技术在各个行业的具体应用案例。 第十章：人机界面（HMI）与组态软件 10.1 HMI的作用与分类： 介绍HMI作为人与自动化系统之间交互界面的重要性，并根据功能和形式进行分类。 10.2 HMI的设计原则： 讲解如何设计用户友好、信息清晰、操作便捷的HMI界面。 10.3 常见的HMI硬件与软件： 介绍国内外主流的HMI触摸屏品牌及相应的组态软件（如WinCC, MCGS, Kingview等）。 10.4 HMI的组态开发过程： 演示如何使用组态软件创建画面、配置控件、连接设备、编写脚本等。 10.5 HMI在监控、报警、数据管理中的应用： 阐述HMI如何集成监控画面、报警信息、历史数据查询等功能。 10.6 HMI与MES/ERP系统的集成： 探讨HMI如何与更高级别的制造执行系统（MES）和企业资源计划（ERP）系统进行数据交换。 第十一章：工业机器人与自动化生产线 11.1 工业机器人的类型与组成： 介绍不同类型的工业机器人（如关节型、SCARA型、Delta型等）及其机械结构、驱动系统、控制器和末端执行器。 11.2 机器人编程与操作： 讲解工业机器人的离线编程与在线示教，以及基本的操作指令和安全注意事项。 11.3 机器人与自动化生产线的集成： 探讨机器人如何集成到整体自动化生产线中，实现搬运、装配、焊接、检测等任务。 11.4 柔性制造与智能工厂： 展望工业机器人如何推动柔性制造和智能工厂的发展，实现生产的高度自动化和智能化。 11.5 机器人与视觉系统的结合： 介绍机器视觉系统在机器人引导、识别、抓取等方面的应用。 第十二章：工业过程的优化与智能化 12.1 过程控制的数学模型： 介绍建立工业过程数学模型的重要性，以及常用的建模方法（如系统辨识）。 12.2 高级控制策略： 探讨模型预测控制（MPC）、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等高级控制策略在复杂系统中的应用。 12.3 制造执行系统（MES）： 阐述MES在生产计划、调度、物料跟踪、质量管理、设备管理等方面的作用。 12.4 工业大数据与分析： 介绍如何收集、存储、处理和分析工业生产过程中的海量数据，从中提取有价值的信息，用于优化决策。 12.5 人工智能在工业自动化中的应用： 展望机器学习、深度学习等AI技术在故障预测、能耗优化、质量检测、生产排程等方面的应用。 结语 本书力求为读者提供一个关于现代工业自动化与控制技术的完整图景，涵盖了从基础理论到前沿技术的各个方面。通过理论学习与实践指导的结合，我们希望本书能激发读者对这一充满活力的领域的兴趣，并为其在未来的职业生涯中提供有力的支持。掌握这些知识和技能，将有助于读者在快速发展的工业自动化领域中抓住机遇，成为一名优秀的专业技术人才。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的总体感受是，它非常注重培养读者的综合能力，而不仅仅是知识的传授。在章节的末尾，它通常会设计一些思考题或者实践项目，这些题目不仅仅是简单的概念回顾，而是需要读者将所学知识融会贯通，并运用到解决实际问题中。我曾经尝试解决其中一个关于“如何优化生产线上某段电路的能耗”的问题，通过查阅书中相关的章节，结合一些设计原则，我提出了一个方案，虽然最后没有机会验证，但这个过程让我学到了很多。此外，书中还强调了安全操作的重要性，在讲解每一个实验或者应用场景时，都会反复强调相关的安全规范和注意事项，这一点对于将来进入工业环境的从业者来说至关重要。它还涉及了一些与职业道德和团队协作相关的方面，例如如何与同事沟通问题，如何阅读技术文档等，这些软技能的培养也是现代高等职业教育所追求的。这本书的最终目标，我认为是培养能够独立解决问题、具备良好职业素养的优秀技术人才。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，更像是一本操作手册，而非理论教材。它的优势在于非常接地气，直接切入工业生产中的实际应用。比如，在讲解PLC（可编程逻辑控制器）部分，它并没有过多去讨论PLC的内部架构或者指令集的理论渊源，而是直接上手教授如何编写梯形图来控制各种工业设备，如电机启停、灯光闪烁、液位控制等。它提供了大量清晰的硬件接线图和实际操作步骤，我按照书中的指示，在实验室里成功搭建了一个简单的自动化生产线模型，让我深刻体会到了PLC在现代化工厂中的核心地位。此外，书中对一些常用传感器和执行器的选型、连接和调试也做了详尽的说明，例如光电开关、接近开关、电磁阀、气缸等，并给出了具体的参数设置和注意事项。我尤其欣赏它在介绍变频器应用时，不仅仅讲解了变频器的基本功能，还重点强调了不同负载类型（如恒转矩负载、恒功率负载）下变频器的选型原则和参数设置技巧，这对于实际工程项目中的设备选型非常有指导意义。对于那些希望快速掌握工业电子产品实际应用技能，并能立即投入到生产实践中的读者来说，这本书无疑是一个非常实用的工具。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的案例研究部分，是我最看重的一点。它并没有泛泛而谈，而是选取了一些贴近现实的工业场景，进行深入的分析和讲解。例如，它详细剖析了一个工厂的配电系统设计，从负荷计算、导线截面选择、断路器分级保护，到接地系统的设计，每一个环节都给出了详细的计算过程和依据。我还注意到它对一些典型故障的分析，例如电机过载、短路等，并给出了相应的故障排除步骤和安全注意事项，这对于实际工作中遇到突发状况非常有帮助。书中还涉及了一些工业现场的维护和检修技巧，例如如何使用万用表、示波器等仪器进行电路检测，以及一些常见的机械故障的判断和处理方法。这些内容让我感觉非常实用，好像一位经验丰富的师傅在旁边指导一样。虽然有些案例涉及的设备我可能在学校里接触不到，但通过书中的介绍，我能对其工作原理和应用场景有一个初步的了解，为将来进入实际工作岗位打下了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我必须承认，在理论深度上做得相当不错。它并没有仅仅停留在概念的堆砌，而是花了大量篇幅去阐述一些核心的物理原理，比如电磁场理论在电动机工作中的具体体现，以及半导体器件PN结的形成和导电机制。对于一些基础概念，作者并没有回避复杂的数学推导，例如在分析RLC串联电路的瞬态响应时，详细推导了微分方程的求解过程，并给出了阻尼振荡、过阻尼和欠阻尼等不同情况下的具体解。这种严谨性对于想要深入理解电路工作原理的读者来说是很有帮助的。我特别喜欢它在介绍三相交流电部分，不仅仅讲解了相电压、线电压和相电流、线电流的关系，还深入探讨了功率因数角和无功功率的概念，并给出了如何通过补偿电容器来提高功率因数的实际案例分析，这对于理解工业电力系统的运行至关重要。书中还涉及到了一些先进的控制技术，例如PID控制器在电机调速系统中的应用，以及模糊逻辑控制在某些工业自动化场景下的优势。虽然我个人对这些高级主题还有些陌生，但这本书的介绍提供了一个很好的切入点，让我对未来学习方向有了更清晰的认识。总的来说，如果你希望在电工和工业电子学领域打下坚实的基础，并且愿意花时间去钻研那些“为什么”和“怎么做”，这本书绝对值得你认真研读。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示风格，让我眼前一亮。它的设计非常现代化，大量采用了清晰、直观的电路图和实物图片，很多复杂的概念通过图示来表达，比枯燥的文字描述更容易理解。例如，在讲解集成电路的内部结构时，它提供了大量不同芯片的PCB布局图和内部晶体管连接示意图，让我们能够直观地看到实际电路是如何实现的。此外，书中还穿插了一些“知识拓展”或者“常见误区”的小栏目，这些内容往往能够点醒一些容易被忽视的细节，或者纠正一些普遍存在的错误认知。我记得在介绍数字逻辑电路时，它用很形象的比喻来解释逻辑门的工作原理，并提供了一些实际的数字电路设计案例，如简单的加法器、译码器等，让我对数字电路的逻辑性有了更深刻的理解。这本书的语言风格也比较活泼，不像一些传统教材那么严肃死板，阅读起来不那么费力。它还包含了一些“动手实践”的建议，虽然我还没有完全实践，但这些建议为我提供了很多可以尝试的方向。总的来说，这本书在教学方法上做了很多创新，能够有效地激发读者的学习兴趣，并帮助读者更有效地掌握知识。