自动化技术及信息与电信技术

书籍目录

译者序

原书序言

第1章自动化技术基础1

1.1引言1

1.2控制技术8

1.2.1控制系统种类9

1.2.2程序控制系统12

1.2.3电气元件14

1.2.4保护措施、防护等级与危险27

1.2.5电气接触控制系统的基本电路30

1.2.6安全保护电路32

1.2.7集成电路与基本逻辑操作33

1.2.8开关代数35

1.2.9组合逻辑控制36

1.2.10顺序控制42

1.2.11状态序列图46

1.3数字存储器47

1.3.1机械式存储器48

1.3.2光学式数据存储器48

1.3.3电子式存储器51

1.3.4磁动式存储器53

1.4存储器可编程序控制器54

1.4.1结构与工作方式54

1.4.2系统结构57

1.4.3编程58

1.4.4程序处理、组织模块60

1.4.5编址和数据类型61

1.4.6基本逻辑操作63

1.4.7存储器67

1.4.8脉冲边沿检测和估算70

1.4.9顺序控制器73

1.4.10工作方式78

1.4.11计数操作81

1.4.12时间的编程82

1.4.13数字基本运算（字处理）84

1.4.14数据模块86

1.4.15模拟值处理87

1.4.16快速计数过程89

1.4.17功能和功能模块91

1.4.18操作和过程观测92

1.4.19IEC 1131100

1.4.20可靠性与安全性101

1.5逻辑信号处理基础103

1.5.1运算放大器103

1.5.2基本电路103

1.5.3模拟数字转换器与数字模拟转换器108

1.6调节技术110

1.6.1术语与概念110

1.6.2调节方式112

1.6.3调节回路元件114

1.6.4调节器与调节回路126

第2章执行器及其控制141

2.1气动执行器141

2.1.1导言141

2.1.2气动系统的元件141

2.1.3气动控制系统151

2.2液压执行器169

2.2.1导言169

2.2.2物理学基础169

2.2.3液压油172

2.2.4液压控制系统的结构174

2.2.5液压泵175

2.2.6液压蓄能器179

2.2.7传动元件182

2.2.8液压阀187

2.2.9连续式阀门196

2.2.10比例控制技术197

2.2.11伺服阀204

2.3电动执行器208

2.3.1电磁铁208

2.3.2直流传动装置209

2.3.3电网馈电三相交流电动机217

2.3.4采用转速调节的三相交流同步传动（交流传动）装置227

2.3.5采用磁场定向换向的三相交流异步传动装置231

2.3.6机床用多电动机传动装置235

2.3.7直线电气传动装置236

2.3.8步进电动机传动装置238

2.3.9液压功率放大器239

2.3.10压电执行器240

2.3.11磁致伸缩执行器241

2.3.12记忆金属执行器242

2.4计算机数控轴传动系统243

2.4.1结构243

2.4.2位移测量的方式243

2.4.3传动装置类型246

2.4.4机械传动元件246

2.4.5位置调节249

2.4.6SERCOS接口254

第3章传感器256

3.1传感器技术概论256

3.2位移、角度和距离用传感器258

3.2.1由电阻变化生成传感器信号258

3.2.2由电磁耦合生成传感器信号264

3.2.3借助磁场和电场生成传感器信号266

3.2.4物位测量用传感器267

3.2.5光学传感器267

3.2.6通过传播时间测量生成传感器信号272

3.2.7接近敏感开关（二进制传感器）274

3.2.8数字式位移和角度测量276

3.3速度传感器285

3.4应变、力、转矩和压力传感器287

3.5加速度传感器292

3.6温度传感器292

3.7电学量传感器（测量变换器）296

3.8传感器电路中的干扰297

第4章计算机控制机器设备300

4.1CNC机床300

4.1.1生产过程300

4.1.2NC轴及其控制303

4.1.3CNC编程306

4.1.4插补320

4.1.5运行性能323

4.1.6开放式CNC控制系统326

4.2快速原型构建技术327

4.2.1概述与应用327

4.2.2快速原型构建技术的方法327

4.2.3信息链和过程链330

4.3数字测量和检验331

4.3.1坐标测量仪331

4.3.2光学形状检测348

4.3.3X射线计算机断层造影术350

4.4机器人技术351

4.4.1导论351

4.4.2分类352

4.4.3运动学结构354

4.4.4机器人手爪358

4.4.5机器人编程359

4.4.6坐标系统364

4.4.7运动的生成368

4.4.8坐标变换370

4.4.9插补和工作方式371

4.4.10滞后量和轨迹速度374

4.4.11机器人的传感器导向375

4.4.12保护措施385

4.5装配和拆卸387

4.5.1基础387

4.5.2材料流388

4.5.3机器装配391

4.5.4装配的组织392

4.6接口394

4.6.1IGES、VDAIS396

4.6.2VDAFS397

4.6.3DXF397

4.6.4STEP398

4.6.5STL398

4.7虚拟环境399

4.7.1立体观看400

4.7.2环绕环境和沉浸感401

4.7.3场景控制和跟踪401

4.7.4增广现实404

4.7.5VE系统的应用405

第5章质量管理406

5.1质量406

5.1.1质量特征406

5.1.2缺陷408

5.2质量管理的目标408

5.3TQM—全面质量管理409

5.4质量圈和质量金字塔410

5.5质量管理的结构和要素411

5.6质量管理工具416

5.6.1QFD质量功能展开416

5.6.2Six Sigma消除缺陷的战略与方法417

5.6.3FMEA故障模式和影响分析418

5.6.4统计质量监控421

5.7运行数据采集433

5.7.1读码器433

5.7.2移动数据存储器434

5.7.3无线电终端436

第6章信息技术438

6.1编程438

6.1.1编程语言438

6.1.2软件工程439

6.1.3软件的质量440

6.1.4对非授权使用的保护441

6.1.5Windows操作系统441

6.1.6面向对象的编程445

6.1.7算法447

6.1.8结构化编程449

6.1.9计算机内部的数据表示法450

6.1.10程序结构和程序组件454

6.1.11结构化语句457

6.1.12采用函数的程序结构化459

6.1.13案例：控制凸轮460

6.1.14软盘和硬盘468

6.1.15串行数据传输470

6.1.16图形编程474

6.2计算机控制482

6.2.1系统的结构482

6.2.2接口插件483

6.2.3没有存储器的逻辑控制系统486

6.2.4具有存储器的逻辑控制系统487

6.2.5通过以太网TCP/IP进行测量和控制488

6.2.6通过OPC服务器进行控制490

6.3计算机调节技术491

6.3.1硬件和软件491

6.3.2图形输出492

6.3.3调节回路元件494

6.3.4调节回路502

6.3.5模糊逻辑513

6.4编程语言Java517

6.5Excel用Visual Basic524

6.6图像处理536

6.6.1灰度图像处理536

6.6.2二进制图像处理542

6.6.3彩色图像处理和彩色图像编码542

第7章通信技术546

7.1ISDN547

7.2ADSL/DSL和PLC549

7.2.1ADSL/DSL549

7.2.2PLC551

7.3互联网和内部网552

7.4远程信息技术556

7.5局部通信技术559

7.5.1以太网LAN561

7.5.2ATM网络564

7.6现场总线系统567

7.6.1CAN总线567

7.6.2PROFIBUS、PROFIBUSDP569

7.6.3执行器传感器接口572

7.6.4InterbusS574

7.7接口575

7.7.1V.24串行接口577

7.7.2RS 485串行接口580

附录缩写词中英（德）文对照582

参考文献588

作者简介

本书旨在传授控制技术和调节技术领域的技术物理基础知识。在对自动化技术的硬件和软件组件进行论述之后，按照现代生产和通信的系统知识领域进行编排。

本书的主要章节包括：控制技术；可编程序控制器；调节技术；气动、液压和电气执行器；传感器技术；计算机控制的机器设备、机器人；质量管理；信息技术和通信技术。

此外，读者还可以通过互联网在线支持获得各种控制技术和调节技术用仿真程序以及各种有关处理图像和可动画演示机器人的软件工具。

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