自動化系統(tǒng)工程設計與實施

內容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。　　本書是作者從事自動化控制領域工程設計與實踐的知識積累與經驗總結。本書闡述了一般控制理論與方法以外的工程設計與實踐的基礎知識，全方位、多視角地介紹單片機、智能儀表、工控機、PLC等各種主要控制裝置用于不同工業(yè)流程的設計案例與實施過程。本書由淺入深，循序漸進，軟硬結合，注重對學生分析和解決實際問題能力的培養(yǎng)，強調對學生的動手設計與工程實踐技能的培養(yǎng)?！　”緯勺鳛楦叩仍盒＜案呗毟邔Ｔ盒Ｗ詣踊?、電氣、機電等相關專業(yè)的課程教材以及畢業(yè)設計、課程設計的輔助資料，也可作為自動化控制工程技術人員的培訓與參考資料。

書籍目錄

第1章  工程設計與實踐基礎知識　1.1  基礎知識　　1.1.1  電子器件圖例符號　　1.1.2  控制流程圖例符號　　1.1.3  電氣設備圖例符號　1.2  設計原則　1.3  實施步驟　　1.3.1  項目確定與合同簽訂階段　　1.3.2  初步設計與詳細設計階段　　1.3.3  仿真調試與安裝運行階段　　1.3.4  資料歸檔與項目驗收階段第2章  基于單片機的智能溫度巡檢儀設計　2.1  設計任務　　2.1.1  主要功能　　2.1.2  技術指標　2.2  總體設計　2.3  硬件系統(tǒng)及驅動程序設計　　2.3.1  主機電路設計　　2.3.2  前向通道電路設計　　2.3.3  后向通道電路設計　　2.3.4  人機接口電路設計　　2.3.5  通信接口電路設計　2.4  軟件設計　　2.4.1  人機服務任務與主程序　　2.4.2  數據采集與溫度計算程序　　2.4.3  通信程序　2.5  結構設計　2.6  工程設計與組裝調試第3章  基于儀表的聚合釜溫壓測控系統(tǒng)　3.1  工藝流程及測控要求　3.2  系統(tǒng)總體方案設計　　3.2.1  測控系統(tǒng)硬件組成　　3.2.2  測控系統(tǒng)軟件組成　3.3  儀表測控系統(tǒng)設計　　3.3.1  工藝控制流程圖設計　　3.3.2  測量傳感器選型　　3.3.3  溫度顯示控制儀選型　　3.3.4  壓力巡回檢測儀表選型　　3.3.5  測控系統(tǒng)及儀表盤設計　　3.3.6  自控設備表　3.4  基于組態(tài)軟件的上位機編程　　3.4.1  組態(tài)王簡介　　3.4.2  工程管理器　　3.4.3  工程瀏覽器　　3.4.4  工程建立　　3.4.5  設備配置　　3.4.6  變量建立　　3.4.7  組態(tài)畫面設計　　3.4.8  動畫連接　　3.4.9  建立趨勢曲線　　3.4.10  數據報表建立　3.5  基于VB語言的上位機編程　　3.5.1  VB簡介　　3.5.2  VB集成開發(fā)環(huán)境　　3.5.3  設備連接　　3.5.4  程序主畫面設計　　3.5.5  采集間隔的設置　　3.5.6  數據指令　　3.5.7  主畫面數據顯示　　3.5.8  趨勢曲線繪制　　3.5.9  文件處理　　3.5.10  表格顯示第4章  基于工控機的微型加熱器溫度控制系統(tǒng)　4.1  工控機實驗裝置　　4.1.1  工控機實驗裝置介紹　　4.1.2  控制要求　4.2  系統(tǒng)總體設計　　4.2.1  系統(tǒng)設計流程　　4.2.2  控制方案設計　4.3  系統(tǒng)硬件設計　　4.3.1  系統(tǒng)組成結構　　4.3.2  系統(tǒng)功能劃分　　4.3.3  工控機IPC概述　　4.3.4  主控設備選型及配置　　4.3.5  系統(tǒng)電氣電子原理圖設計　　4.3.6  系統(tǒng)電氣電子工藝設計　4.4  系統(tǒng)軟件設計　　4.4.1  軟件設計流程　　4.4.2  控制規(guī)律與控制算法設計　　4.4.3  系統(tǒng)控制與人機界面設計　　4.4.4  控制系統(tǒng)軟硬件綜合調試第5章  基于PLC的中水處理控制系統(tǒng)　5.1  工藝流程及控制要求　5.2  控制系統(tǒng)總體方案設計　　5.2.1  深入研究工藝流程　　5.2.2  確認測控技術指標　　5.2.3  選擇測控裝置機型　　5.2.4  選擇現(xiàn)場測控設備　5.3  電氣控制系統(tǒng)設計　　5.3.1  工藝控制流程圖　　5.3.2  電氣系統(tǒng)圖　　5.3.3  電氣原理圖　　5.3.4  變頻器接線圖　　5.3.5  PLC I/O接線圖　　5.3.6  水位計原理及配線圖　　5.3.7  電控柜布置圖　　5.3.8  電氣管線敷設圖　　5.3.9  自控設備表　5.4  PLC系統(tǒng)設計　　5.4.1  西門子PLC概述　　5.4.2  PLC配置及接線　　5.4.3  PLC軟件編程　　5.4.4  TD200文本顯示器編程　　5.4.5  TP170B觸摸屏編程　　5.4.6  控制系統(tǒng)操作說明　5.5  安裝調試與項目驗收　　5.5.1  調試步驟　　5.5.2  調試記錄　　5.5.3  資料歸檔與項目驗收第6章  基于PLC與IPC的鍋爐綜合控制系統(tǒng)　6.1  控制系統(tǒng)基本原理　　6.1.1  鍋爐控制系統(tǒng)概述　　6.1.2  鍋爐控制系統(tǒng)典型方案　6.2  被控對象分析　　6.2.1  被控對象簡介　　6.2.2  系統(tǒng)控制回路　　6.2.3  系統(tǒng)監(jiān)測點及傳感器選擇　6.3  控制系統(tǒng)方案設計　6.4  控制系統(tǒng)硬件構成　　6.4.1  操作站　　6.4.2  現(xiàn)場控制站　　6.4.3  操作臺與儀表　　6.4.4  變頻器　6.5  現(xiàn)場控制站（PLC）功能及控制策略　　6.5.1  數據采集與處理　　6.5.2  控制策略　　6.5.3  安全保護  6.6  PLC軟件設計　　6.6.1  程序組成結構　　6.6.2  模擬量處理方法　6.7  操作站軟件設計　　6.7.1  WinCC軟件簡介　　6.7.2  WinCC特點　　6.7.3  項目組態(tài)　　6.7.4  系統(tǒng)監(jiān)控畫面設計　　6.7.5  系統(tǒng)操作畫面設計　　6.7.6  系統(tǒng)其他功能設計

章節(jié)摘錄

第1章　工程設計與實踐基礎知識自動化系統(tǒng)工程設計與實踐一般包括三個方面的內容：方案設計、工程設計和安裝調試。方案設計是決定技術方向與路線的首要問題，它是自動化工作者豐富經驗積累后的思想集成；工程設計是在方案設計的基礎上所實施的深度的、詳盡的分析與設計；安裝調試就是把方案、設計變成物理實現(xiàn)的最終完成。這三者都是依據一定規(guī)范與標準進行的。其中，大量的基礎工作主要涉及工程（圖）設計。工程技術人員要表達設計思想，理解設計思路，組織生產施工以及運行維護管理，就一定要學會認識、閱讀和繪制工程圖。工程圖始終是工程技術界技術交流的語言，在工程領域中起著其他語言不可替代的作用。作為一種基礎知識，這是必須要學習和掌握的。另外，還要掌握工程的設計原則與實施步驟。1.1　基礎知識自動化系統(tǒng)的內涵豐富、外延寬廣，不僅包括傳統(tǒng)意義上的儀表自動控制、電氣自動控制，還有電子控制裝置，不僅涉及系統(tǒng)的集成，還包括產品的開發(fā)。因此自動化系統(tǒng)工程圖包括電子線路圖、儀表流程圖和電氣設備圖。1.1.1電子器件圖例符號在自動化工程設計與生產過程中，有時需要自動化工作者開發(fā)研制一些自動化儀表裝置，有時又需要對自動控制裝置進行維護與維修。因此，自動化工作者設計或讀懂電子線路圖的先決條件是熟悉常用電子器件的圖例符號。常用電子器件有分離元件和集成元件兩大類。分離元件包括電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管、晶閘管和場效應管。集成元件包括集成運算放大器和典型集成器件。

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