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第一章 工业生产自动化概论1

1.1 工业生产自动化的作用1

1.1.1 自动化对国民经济的作用1

1.1.2 自动化对生产企业的作用2

1.1.3 自动化的含义2

1.1.4 自动化的目的3

1.2 工业自动化系统分类与内容4

1.2.1　连续生产过程自动化4

1.2.2　断续生产过程自动化5

1.2.3 工业生产自动化的内容6

1.3 生产自动化基本知识9

1.3.1 生产自动化的基本概念9

1.3.2 自动控制系统的种类10

1.3.3 自动控制系统的过渡过程和品质指标12

1.3.4　控制对象的特性15

第二章　工业生产电气系统17

2.1 工业电气系统基本知识17

2.1.1 电力系统17

2.1.2 电能的质量22

2.1.3　电力负荷分级24

2.1.4 电气短路故障的原因和类型25

2.1.5　短路电流的物理过程和破坏效应26

2.2 工业生产企业配电28

2.2.1 负荷曲线与需要系数法28

2.2.2 计算负荷（Pc、Qc、Sc、Ic）30

2.2.3 用电设备的工作制及设备容量31

2.3　工业节电技术35

2.3.1 工业节电途径36

2.3.2　无功功率补偿节电38

2.4 电气安全技术43

2.4.1 电流对人体的危害43

2.4.2　接地和接地装置44

2.4.3　保护接地46

2.4.4　安全用电措施49

2.4.5 工厂电气设备防雷49

2.4.6 防雷装置52

2.5　危险环境中电气设备及选择55

2.5.1 爆炸性物质和危险场所的等级56

2.5.2 防爆电气设备的类型及标志57

2.5.3　爆炸环境电气设备的选用58

2.5.4　粉尘爆炸及防护措施60

2.5.5　爆炸危险场所的电气线路61

2.5.6　爆炸危险场所导线的敷设63

2.6 电气照明基础64

2.6.1 照明技术常用名词64

2.6.2 电气照明的方式及基本要求65

2.6.3 电气照明设计69

第三章　工业电器、保护及控制74

3.1 电器基本知识74

3.1.1 电弧74

3.1.2 常用灭弧方法76

3.1.3　低压电器种类77

3.1.4　低压电器的选择原则79

3.2　低压断路器81

3.2.1　低压断路器的种类82

3.2.2　低压断路器的工作原理84

3.2.3　低压断路器的选用88

3.3　低压保护电器92

3.3.1 熔断器的种类、工作原理92

3.3.2　熔断器的主要技术参数94

3.3.3　熔断器的选用95

3.3.4 热继电器96

3.4　低压控制电器100

3.4.1 刀开关100

3.4.2　交流接触器103

3.4.3　起动器105

3.5 电气测量107

3.5.1 电流互感器108

3.5.2 电压互感器110

3.6.1 导线111

3.6 电气线路111

3.6.2 导线截面选择115

3.6.3　工业配电线路布局120

3.6.4　线路敷设方式122

第四章　常用生产参数检测127

4.1 概述127

4.2　温度测量仪表128

4.2.1　膨胀式温度计129

4.2.2　压力式温度计130

4.2.3　热电阻式温度计131

4.2.4　热敏电阻134

4.2.5 热电偶式温度计136

4.2.6　一体化温度变送器142

4.3.1 压力检测仪表分类144

4.3　压力检测及仪表144

4.3.2　弹性式压力检测仪表145

4.3.3 电子式压力变送器146

4.3.4　压力表的选择及安装149

4.4　流量检测仪表149

4.4.1 差压式流量计150

4.4.2　转子流量计154

4.4.3　椭圆齿轮式流量计156

4.4.4　涡轮流量计156

4.5　物位测量仪表157

4.5.1 直读式液位计159

4.5.2　差压式液位计159

4.5.3　浮力式液位计160

4.5.4 电容式液位计162

5.1.1 工业可编程序控制器问世163

第五章　工业可编程序控制器163

5.1 可编程序控制器（PLC）概述163

5.1.2 可编程序控制器的功能165

5.1.3 工业可编程序控制器的种类167

5.1.4　PLC与其他控制系统的比较169

5.1.5 可编程序控制器的发展趋势173

5.2 可编程序控制器的工作原理176

5.2.1 可编程序控制器硬件组成176

5.2.2　可编程序控制器软件183

5.2.3 PLC的工作原理185

5.2.4　PLC主要技术参数188

5.2.5 常用PLC技术参数189

5.3.1 EX40PLUS硬件组成192

5.3　EX40PLUS型可编程序控制器192

5.3.2 LCD编程器194

5.3.3 EX40PLUS的指令系统197

5.3.4　EX系列PLC梯形图编辑205

5.3.5 EX系列LCD编程器的监视207

5.3.6　EX40PLUS的专用控制指令209

5.4 OMRON C系列可编程序控制器211

5.4.1 C系列PLC软硬件资源211

5.4.2　C系列PLC基本指令214

5.4.3　C系列PLC功能指令221

5.5 PLC程序设计222

5.5.1　梯形图设计规则222

5.5.2　PLC基本控制程序设计224

5.5.3　C系列LCD编程器235

5.6 可编程序控制器应用技术239

5.6.1 PLC控制系统的应用原则与步骤239

5.6.2 PLC的选择241

第六章　工业自动化仪表245

6.1 概述245

6.1.1 工业自动化仪表的发展245

6.1.2　工业自动化仪表分类247

6.1.3　工业自动化仪表的发展趋势249

6.2 工业控制仪表及接口规范250

6.2.1 气动QDZ单元组合仪表251

6.2.2 电动单元DDZ-Ⅱ、Ⅲ组合仪表254

6.3 智能控制仪表260

6.3.1 DDZ-S系列仪表262

6.3.2　SLCD型功能选择型回路调节器266

6.3.3　YS-80系列可编程序式回路调节器269

6.3.4　批量和混合控制仪表270

6.4 执行器275

6.4.1 气动执行器277

6.4.2　电动执行器280

6.4.3 电磁阀283

6.4.4 智能化阀门电动执行器287

6.4.5 自力式流量调节阀290

第七章　工业计算机及集散控制系统292

7.1 工业集散控制系统概述292

7.1.1　模拟式与数字式自动化控制系统293

7.1.2　集散型控制系统295

7.1.3 工业计算机和集散控制系统的现状及进展299

7.2.1 工业控制计算机的构成303

7.2 工业控制计算机303

7.2.2 工业计算机的特点308

7.3 工业控制计算机接口模板310

7.3.1 CPU板311

7.3.2　开关量输入（DI板）313

7.3.3 开关量输出板（DO板）316

7.3.4　模拟量输入模板（AI板）319

7.3.5　模拟量输出模板（AO板）321

7.3.6 脉宽调制及智能I/O324

7.4 工业计算机软件设计326

7.4.1 单片计算机测控装置的开发环境327

7.4.2 工业计算机系统开发软件330

7.4.3 工业计算机应用软件设计334

7.5 工业自动化组态软件340

7.5.1 工业自动化组态软件问世341

7.5.2　组态软件在工业自动化系统中所处的地位342

7.5.3　组态软件的特点343

7.5.4　工业自动化对组态软件的性能要求343

7.5.5 组态软件的工作原理345

7.5.6　组态软件的使用348

7.6 现场总线控制系统351

7.6.1 现场总线351

7.6.2　现场总线技术标准化现状353

7.6.3　我国现场总线发展现状354

7.6.4　现场总线的展望356

8.1.1　机械阻旋式料位器358

8.1 散粒体料位测控358

第八章　生产自动化装置358

8.1.2　电容式料位器360

8.1.3　重锤式料位器361

8.1.4　超声波式料位器362

8.2　散粒体水分在线测控装置365

8.2.1　近红外水分测控装置365

8.2.2 电容式水分测控装置368

8.2.3　微波式水分测量装置374

8.2.4　核磁共振式水分测控装置378

8.3 生产计量自动化装置380

8.3.1 威力巴（Verabar）均速式流量计380

8.3.2　称重计量传感器383

8.3.3　散粒体电子秤389

8.4.1 重力式电子皮带秤392

8.4 散粒体流量测控系统392

8.4.2　核子式皮带秤395

8.4.3　散粒体流量计398

8.5 物流设备自动测控装置403

8.5.1　接近开关403

8.5.2　斗提机监控装置408

第九章　生产自动化典型系统412

9.1 工业生产计算机数据采集系统412

9.1.1　虚拟仪器技术412

9.1.2　工业生产计算机数据采集和管理系统416

9.2 面粉生产自动化系统419

9.2.1 自动化与微机系统的组成419

9.2.2 自动化系统技术方案420

9.2.3 自动化系统的工作原理422

9.3 工业配料生产自动化426

9.3.1　工业计算机配料自控系统426

9.3.2　粉碎机微机控制系统430

9.4 油脂生产及储运过程自动化系统431

9.4.1　散品油储运自动化监控系统431

9.4.2　油脂生产自动化系统434

9.5 食品及发酵工业自动化系统437

9.5.1　发酵结晶自动化系统437

9.5.2 啤酒生产过程自动控制系统441

9.5.3　微机温湿度测控系统445

9.6　仓库及储运自动化446

9.6.1 立筒库筒仓群卸料车控制系统447

9.6.2 可编程控制器在仓储自动化中的应用449

参考文献452