电气自动化工程师速成教程（第2版）

《电气自动化工程师速成教程（第2版）》对电气自动化、仪器仪表、过程控制等相关专业在实际工作中常用的一些器件、传感器、控制电路、控制装置和软件进行了深入浅出的讲解，并对如何提高学生的技术创新能力给出了三种简单易行的训练方法，本书力图使学习者在7天内基本掌握实际工作中常用的实用知识及创新能力自我培养的方法，为自动化专业大中专毕业生、本科毕业生、研究生及爱好者快速就业并做出成绩提供帮助。

目录
第2版前言
第1版前言
第1章电气控制常用器件及动力设备1
11按钮1
12指示灯1
13电压表2
14电流表2
15电流互感器3
16熔断器4
17转换开关4
18断路器5
19交流接触器6
110中间继电器6
111热继电器7
112延时继电器8
113电动机8
114变压器9
115电磁阀10
116电动调节阀11
117电线11
118接线端子12
第2章常用传感器13
21限位开关13
22接近开关13
23光电开关14
24直线传感器14
25角度传感器15
26力传感器16
27液位传感器16
28压力传感器17
29温度传感器17
210流量传感器18
211成分分析传感器19
第3章常用电气控制电路及工具20
31电动机起停控制电路20
32电动机正反转控制电路21
33电动机自耦减压起停控制电路22
34电动机△减压起动电路25
35水箱和压力容器自动上水电路26
36污水自动排放电路27
37电动机自动往复运行电路28
38电动阀门控制电路29
39控制柜内电路的一般排列和标注规律30
310常用电路施工工具30
第4章可编程序控制器34
41梯形图编程方法34
42编程器及快速熟悉编程的方法40
43不需要编程工具的小型通用逻辑
模块40
44S7200小型PLC的快速入门41
45S7300中型PLC的快速入门66
46LOGO通用逻辑模块的快速入门88
第5章变频器及常用控制驱动装置101
51PID控制器101
52软起动器102
53变频器104
54直流电动机调速器105
55交流伺服电动机驱动器107
56步进电动机与步进电动机驱动器108
57CMC型软起动器的快速入门108
58FRENICMEGA变频器的快速入门111
59A5伺服驱动器的快速入门120
510IAO型PID控制器的快速入门128
511ST系列步进电动机驱动器132
512同步控制器134
第6章人机界面及组态软件139
61人机界面139
62组态软件141
63TD200文本显示器的快速入门143
64MT6100i触摸屏的快速入门156
65组态王的快速入门178
第7章应用案例201
71恒压力控制201
72恒温度控制204
73恒流量控制205
74成分控制205
75张力控制206
76同步控制209
77套准控制210
78负载分配控制211
79机电一体化自动化生产线212
第8章其他电气元件213
81蜂鸣器和报警器213
82电能表213
83功率因数表214
84刀开关214
85漏电断路器214
86气缸215
87机柜照明216
88开关电源217
89绝缘子217
810塑料配线槽和金属电缆桥架218
811尼龙扎带和缠绕管219
812接线端头、定位块和电缆固定头220
813电气导轨222
第9章常见电子元器件及开发工具223
91电阻223
92电容电感224
93二极管225
94晶体管226
95三端稳压器228
96数码管228
97放大器228
98与门229
99或门和异或门230
910非门230
911触发器231
912计数器231
913模拟数字转换器232914数字模拟转换器232
915存储器232
916单片机系统及开发设备232
917电路绘图及制板软件Protell233
第10章故障分析及抗干扰措施236
101故障分析236
102抗干扰措施236
第11章电动机参数的计算与选取240
111电动机的额定转矩Ne的确定240
112电动机转速n的确定243
113伺服电动机最大加速度的确定244
114电动机功率的确定244
115编码器分辨率的确定245
第12章高速高精度运动控制中的参数设计和确定246
121前馈参数的确定——“碰瓷法”246
122PID参数的一种简单调整方法——“二四法则”247
123速度链中变频器的“升降速法则”248
124速度同步控制中“虚轴”的奇妙作用248
第13章节能控制的分配法则和切换法则250
131各种通用设备之间以及人与设备之间的共性——效率曲线251
132归一化效率函数、负载率和效率相似系统252
133多动力系统节能问题的归一化表达式252
134分配法则和切换法则253
135三峡水电站、南水北调和其他有中间存储环节的系统节能254
第14章创新能力的自我培养255
141解决工作中的难题和破解不合常理的现象256
142组合得到新发明256
143挑战不可能的事对已有理论持怀疑态度257
144案例解析及异想天开257

非常感谢各位读者的抬爱，本书第1版已经重印13次了。随着时间的推移，有些内容已经过时且需要更新，也有些内容需要调整，机械工业出版社的林春泉编审希望我能尽快完成本书的修订工作。为了有的放矢，满足读者的需求，我上网看了大量的读者评论，对于好评在此表示感谢！对于批评我也表示接受，比如有些读者认为本书的内容过于简单且名不副实，我觉得说得有道理。当初我写这本书时就很纠结，一怕写的内容过多无法实现新手速成的目的，二怕写得内容太少又让新手看不明白，从应用和经验来写，书中的每一章都可以写成一本书，所以还是要做取舍的，第2版仍坚持点到为止的原则，避免繁杂和理论的说教，希望读者看完本书就能上手干活。
如何选取电动机是电气自动化技术人员的必修课，本书增加了一个章节，给出计算和选取电动机的简单方法。
自动化的一个重要作用是替代人工，让生产效率更高更精。随着人力资源的日益紧张和人工成本的迅速上升，如何让自动化设备获得更快更精的运动性能，不是简单地会调PID参数就能实现的，还必须要掌握控制结构的设计布局以及关键参数的选择确定，本书增加了一个章节，将对此进行讲解。
自动化的另一个重要作用就是节能，随着能源的日益紧张，节能工作将成为今后自动化的持续热点，但是如何实现节能控制却是一个难点，本书增加了一个章节，给出了两个应用广泛且简单实用的节能控制法则。
本书内容主要由姚福来、张艳芳编写，第4章小型可编程序控制器的部分内容由王洪霞工程师协助编写，第5章变频器的部分内容由姚泊生工程师协助编写，第5章伺服电动机的部分由姚雅明工程师协助编写，第6章触摸屏的部分内容由张艳彬工程师协助编写，第14章沙漠植物自动灌溉部分内容由王慧工程师协助编写，王晓丹完成了本书的打印工作，在此一并表示感谢。本书共分14章，给出学生在7天内掌握自动化工程师的基本知识，及创新能力自我培养的3种主要方法，第1天学习第1章和第2章，第2天学习第3章和第4章，第3天学习第5章和第6章，第4天学习第7章和第8章，第5天学习第9章和第10章，第6天、第7天实践本书的应用案例，第11～13章内容为提高级内容，可以根据需要自由选择学习。

作者2016年12月

第1版前言

随着社会经济的快速发展，与自动化相关的专业人才的需求越来越大，同时该专业的求职大军也迅速扩大，其就业竞争的压力并无减小的迹象。根据我们多年从事自动化工作的经验，很多刚从学校毕业的学生在快速就业方面仍有较大的差距，其原因主要有两个：一是学校在专业课教育中贪大求全过分拔高，而对掌握在实际工作中大量使用的器件及设备的使用方法并没有得到足够的重视；二是实验课中学生动手的机会偏少，很多实际应用中经常要用到的器件及控制电路与装置的示范不够，造成学生一接触实际的设计与应用就不知从何下手。以一个简单的交流电动机正反起停控制电路为例，一个稍有工作经验的电气自动化工作人员可能用不了5min就可以给出其设计电路及器件的选择，而对于一个新毕业的学生可能还不知道从何下手，更不要说器件的选择。可以毫不夸张地说，这样一件简单的工作，在实际生产中可能是由一位只有初中文化的电工来完成的，这就是专业教育同实际应用的差距。
目前，多数学校的教育还是以应对考试为主，教师在创新思维方面对学生的引导作用不够，这就不可避免地造成了大量的毕业生不仅动手能力差，而且创新能力也极其缺乏，在这一点上即使是国内数一数二的大学，也不例外。
本书编写的目的就是为了快速缩小这一差距，为自动化及相关专业的大中专毕业生、本科毕业生及研究生快速就业提供一座桥梁，凡具有高中以上文化知识、并希望从事电气自动化专业工作的人都可以成为本书的受益者。除封面署名作者外，参与本书编写的还有长期从事自动化工作、经验丰富的张艳彬和姚泊生两位工程师，他们协助编写了本书的第4～6章的部分实验内容，王晓丹完成了本书的全部打印工作，在此一并表示感谢。本书共分11章，力图使学生在7天内掌握自动化工程师的基本知识，及创新能力自我培养的3种主要方法，第1天学习第1章和第2章，第2天学习第3章和第4章，第3天学习第5章和第6章，第4天学习第7章和第8章，第5天学习第9章、第10章和第11章，第6天及第7天实践本书的部分内容。
编著者