基本信息·出版社：清华大学出版社 ·页码：244 页 ·出版日期：2009年12月 ·ISBN：9787302215929 ·条形码：9787302215929 ·版本：第1版 ·装帧：平装 ...
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面向对象的现代工业控制系统实用设计技术 |
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基本信息·出版社：清华大学出版社
·页码：244 页
·出版日期：2009年12月
·ISBN：9787302215929
·条形码：9787302215929
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
内容简介 《面向对象的现代工业控制系统实用设计技术》是一部探讨和讲述将目前仅局限于计算机软件设计领域的面向对象(OO)的理论及方法，如何在当代工业控制系统的设计中进行全面、彻底推广的专著。该书不仅将抽象的面向对象理论在控制系统的设计工作中得到非常具体而贴切的解释，而且通过对这种先进理论指导下的设计方法的推广，将我国当前非常落后的工业控制系统的设计体系及方法提高两代，从而不仅让我国的丁业控制系统的设计工作更加规范化、标准化，未来的设计、工程施工的社会分工更加明确及细化，提供给社会的工业自动化系统更加安全、更具柔性、维修更迅速及简便，还将让从事该专业的年轻技术人员迅速而清晰地了解需要掌握和学习的各部分、各层面的知识内容，从而对他们的技术成长更有利。
该书的读者群定位在高等学校自动控制、计算机专业的教师、高年级学生和研究生，以及电气专业工程公司、了业软件公司的技术总管及各大设计院分管电气的专业负责人、专业设计人员的层面。
编辑推荐 《面向对象的现代工业控制系统实用设计技术》由清华大学出版社出版。
目录 第1章 开篇
1.1 现代工业控制系统的概念及世代划分
1.1.1 从控制系统智能核心的层次和形式上对控制系统进行世代划分
1.1.2 从人机交互的形式上对工业控制系统进行世代划分
1.1.3 从控制系统建立过程的体系上进行世代划分
1.2 当代工业基础对现代工业控制系统的架构形态提出的要求
1.2.1 控制系统适当集中和就地、分散相结合成为系统组态的常态
1.2.2 不能完全抛弃手动运行方式
1.2.3 对深谙工艺精髓，同时又能与从事控制的技术人员进行“无缝对接”的高级人才越发倚重
1.2.4 过程控制的形式及控制系统的布局应更有利于人体工学的需求
1.2.5 远程控制及数据远程传送已越来越重要，手段越来越多
1.2.6 采用国际知名品牌的软件和硬件
1.2.7 采用硬件和软件上的措施以保障系统的安全
1.3 我国低压控制系统的设计方法及体系、人才成长机制上存在的误区及问题
1.3.1 小系统堆砌
1.3.2 面向过程设计方法无限制应用
1.3.3 电气、自动控制不分家
1.3.4 PLC、仪表高配、多配，盲目求“新”
1.3.5 大型国有企业的环境对年轻技术人员的成长总体不利
1.3.6 自动控制专业的技术人员缺乏在职学习、重新“回炉”的机会
1.4 面向过程的低压控制系统在技术层面的困难及问题
1.4.1 从一个经典的控制回路说开去
1.4.2 面向过程的控制方案存在的问题
1.5 面向对象的低压控制系统的系统构成及特征
1.6 本书面对的读者群及适用对象
第2章 系统规划及设计
2.1 受控对象自身的性质对控制系统体系架构的影响
2.2 用户的类型和层次及对系统设计的影响
2.2.1 幼稚型用户
2.2.2 背景知识内行、控制知识外行的用户
2.2.3 背景知识外行、控制知识内行的用户
2.2.4 能拿出准确、详细的样板或案例的用户
2.2.5 非常成熟的老用户
2.3 控制系统的设计体系构成模式
2.4 控制系统的构建过程
2.5 各类执行器件的特性及选用
2.5.1 工业控制阀门的种类
2.5.2 普通电动阀门
2.5.3 气动阀门
2.5.4 电动调节阀
2.5.5 通断控制电磁阀
2.6 仪表的选用原则及应该注意的问题
2.6.1 仪表信号种类的选择
2.6.2 仪表供电方式的选择
2.7 执行器件与仪表的电位隔离问题
第3章 硬件系统的设计
3.1 低压控制系统控制柜体的完整构成及构造细节
3.1.1 开关柜的结构及原理
3.1.2 节能/补偿柜的结构及原理
3.1.3 PLC柜的结构及柜内布局
3.1.4 MCC柜的结构形式及外观
3.1.5 控制模块的外形及结构特点
3.2 现场就地控制箱的种类及面板布局
3.3 普通电机的控制回路设计
3.3.1 普通电机的特点
3.3.2 有关控制原理图的说明
3.3.3 普通电机控制回路运行机理详析
3.3.4 模块化低压控制系统运行中常见的故障现象及应对措施
3.3.5 控制系统的类，对移植到控制系统设计工作中的“面向对象”的理解
3.4 变频运行电机的控制回路设计
3.5 软启动器拖动电机的控制回路
3.6 降压启动电机的控制回路设计
3.6.1 全新的星—角启动电机动力回路与经典方案的比较及工作过程分析
3.6.2 全新的星—角启动电机控制回路电路原理分析
3.7 正反转电机的控制回路设计
3.8 往复运行电机的控制回路设计
3.9 单动力回路电动阀门的控制回路设计
3.10 双动力回路电动阀门的控制回路
3.11 给定信号电动调节阀门的控制回路设计
3.12 开启度反馈电动调节阀门的控制回路设计
3.13 气动阀门的控制回路设计
第4章 PLC系统的构建方法
4.1 本书着眼的是什么样的PLC
4.1.1 除了大规模工业控制，PLC还有什么得到广泛应用的领域
4.1.2 应用于工业产品的小 PLC应当成为本书关注的重点吗
4.1.3 我们着眼的PLC到底有哪些
4.2 到底应该通过什么编程语言进行PLC的程序编制
4.3 如何建 PLC系统
4.3.1 PLC的系统架构选择
4.3.2 PLC系统的硬件型号选择
4.4 一个系统的安全性如何评价
4.4.1 人身安全设计
4.4.2 设备安全设计
第5章 认识、建立和使 DFB类的方法
5.1 DFB类的“画板”：DFB编辑器
5.2 构建DFB的“零件”：各种常用功能块介绍
5.3 构建DFB的“流程”
5.3.1 定义变量
5.3.2 构建梯形图
5.3.3 进行DFB分析
5.3.4 后续工作
5.4 DFB类的规划与设计
5.4.1 标准类的高级语言类表述
5.4.2 DFB世界里的类
5.4.3 软件、硬件两个“世界”打造出的类对象
5.4.4 算法，算法，DFB的灵魂
5.5 DFB精品大展台
5.5.1 软启动负载DFB类的品读及分析
5.5.2 变频运行负载DFB类的品读及分析
5.5.3 正反转负载DFB类的品读及分析
5.5.4 往复运行负载DFB类的品读及分析
5.5.5 降压启动负载DFB类的品读及分析
5.5.6 双动力回路电动阀门DFB类的品读及分析
5.5.7 单动力回路电动阀门DFB类的分析
5.5.8 给定信号电动调节阀门DFB类的品读及分析
5.5.9 反馈信号电动调节阀门DFB类的品读及分析
5.5.10 几种非类DFB介绍
5.6 一个完全面向对象的生产线中的一个子项的工程案例
第6章 组态软件——将工业控制软件彻底推向面向对象的“上帝之手”
6.1 选用工业控制组态软件的理由
6.2 有关组态软件的介绍
6.3 组态软件究竟怎样给控制系统赋予生命和活力
6.3.1 组态软件在整个控制系统中的位置和作用
6.3.2 组态软件程序编制的基本知识及方法
6.4 如何利用可复用技术创建新的窗体
6.5 其他受控对象的控制窗简介
第7章 防雷系统的规划及设计
7.1 雷电灾害的形式及危害
7.2 雷电灾害的不同防御措施
7.2.1 等电位体连接
7.2.2 接地工程
7.2.3 电源系统防雷保护
7.2.4 信号系统防雷保护
7.3 专用防雷设备及技术指标
7.3.1 一级防雷设施
7.3.2 二、三级防雷设施
7.3.3 信号防雷器
7.4 防雷系统设计
7.4.1 各种单回路及仪表的防雷设计方案
7.4.2 控制系统防雷工程综述
第8章 设计方案的实施及过程控制
8.1 低压电气设备制造过程的质量控制
8.1.1 控制柜体生产厂家的前期技术工作流程
8.1.2 控制柜体的生产组织、作业流程及质量控制
8.2 现场施工及调试的质量控制
附录A 控制系统设计范式表述
A.1 总则
A.2 图幅图签及装帧方式
A.3 封面及目录的构成表述
A.3.1 图纸封面设计
A.3.2 分项目录设计
A.4 文字说明部分
A.4.1 设计说明
A.4.2 系统的控制描述文件
A.4.3 PLC系统地址表
A.5 专业总平面图设计的内容及表述
A.5.1 目录
A.5.2 总平面图
A.6 PLC系统的设计内容及表述
A.6.1 目录
A.6.2 系统布置图
A.6.3 材料表
A.7 控制系统电气系统图的设计内容及表述
A.7.1 目录
A.7.2 控制柜系统图
A.7.3 PLC柜供电系统图
A.7.4 MCC柜低压配电系统图
A.7.5 节能补偿柜低压配电系统图
A.8 控制系统电气结构设计的设计内容及表述
A.8.1 目录
A.8.2 控制柜外形图
A.8.3 就地控制箱外形图
A.8.4 材料表
A.9 自动控制系统设计图
A.9.1 目录
A.9.2 受控设备控制原理图纸
A.10 仪表系统设计图
A.10.1 目录
A.10.2 仪表原理图纸
A.10.3 仪表供电系统图
A.10.4 仪表安装图
A.11 防雷系统设计设计
A.11.1 目录
A.11.2 防雷工程设计说明
A.11.3 图例及防雷工程材料表
A.11.4 电源系统防雷设计
A.11.5 仪表系统防雷设计
A.11.6 计算机及工业控制网络防雷设计
A.11.7 音频信号防雷
A.12 系统电缆表的设计
A.12.1 目录
A.12.2 电缆分类
A.12.3 电缆选型
A.12.4 电缆的命名
A.12.5 电缆表的形式
参考文献
……
序言 当一大堆凝聚着我国一家著名的市政设计院自动控制专业技术人员心血的，我所在公司近年准备新建、改建的又一项大型污水处理项目的自动控制、仪表专业的图纸再次摆到面前时，一个考问良心良久的重大问题再次逼着我做出抉择：是为了个人一己私利而继续听任我国各大设计院的技术人员继续以这样非常落后的设计方法在一项项重大工业项目的设计中继续唱主角，还是舍弃自己的部分私利，让另外一种更加科学、合理、先进的控制系统设计模式在这其中发挥更大的作用？
强烈的责任心和使命感，让我终于下定决心选择后者，化做此次撰写本书的行动。
作为一名基层技术人员，照理说著书立说不应成为我工作中的主要部分，况且也不是通常的基层技术人员的强项。一般人们都认为，只有那些在大学、研究院所担任教授、博导、课题负责人的专家们，才应该是在各种专著的封面上经常罗列出其大名的常客。
而我，一个虽然具备高级工程师职称，但“文凭”仅为本科的基层技术人员，为什么偏偏非要“不识好歹”地写这本定位在大学高年级的学生及研究生、大学教师，以及各大专业公司及设计院的主管、专业技术人员这一阅读层面的专著？因为我所掌握的这门实实在在的，而且经过实际应用检验，证明其的确具有非常合理、科学、实用特性的现代工业控制系统实用设计技术，确实要比目前在我国设计界乃至大学教育中非常普遍的“经典”设计体系具备更大的优势。
但我毕竟是一个靠技术吃饭的人，除了单位的具体工作之外，每年仅靠为设计院及专业公司进行各类工业控制系统的设计，就能实实在在地为自己获得不少的额外收入。而这种实用又多少带有些功利性的技术，真正基层、一线的技术人员，一般是不愿将其毫无保留地公示于众的。“教会徒弟，饿死师傅”，虽然这常用于描述旧社会匠人之间残酷的生存现实，但任何读者在看到此书中所有章节的标题后就会发现，当一个从事工业控制的技术人员把该书全部通读且掌握之后，他（她）也的确就真正扎实、完整地掌握了一种控制系统的设计体系；而我到那时也的确就可以而且也就只能彻底、安心地去“享受”退休后的“幸福时光”了。
对于一个真正把技术及自我价值看做比生命还宝贵的技术人员来讲，既然把自己的全部本领和盘托出就意味着彻底“下岗”，那为什么还非要这样做呢？
文摘 插图：
1．1．3从控制系统建立过程的体系上进行世代划分
如果与其说上一代控制系统是以信息学的角度，来窥究人在采用不同世代的控制系统时，对人在生产力上逐步的解放过程，进而揭示控制系统的世代等级的话，那么本部分所给出的控制系统世代划分方法，则是人类在面对异常纷繁的世界时，在控制系统体系建立的手段及思维上不断进步及升华所留下的一串脚印。显然，这种方法与上一种方法就仿佛是硬币的正反两个方面，它们所揭示的不过是以不同的视角所探究到的当代控制系统不同特性和层面罢了，所以它也同样是一种比第一种对控制系统的世代划分方法更先进、更科学的系统分析及分类过程。
如今是个信息爆炸、知识爆炸，系统、目标的体量以几何级数飞速增长的时代，一个复杂的系统如何建立才能更科学、更合理，这已经是困扰当代人多时的问题。幸运的是，人类探索这个问题的道路已经有了许多重大的突破。这其中，在软件系统的设计过程中逐渐成熟起来的，最初由面向过程，逐渐过渡到面向对象的系统分析及设计方法，就是最耀眼的闪光点所在。
面向对象的设计方法目前存在的问题是，这个系统、完整的理论体系及思想方法的主战场眼下仅仅局限于计算机领域，尤其是计算机的软件设计领域。即便是在计算机的硬件体系设计中，这种伟大的思想及方法尚还没有得到全面的推广及体现。
而本书就恰恰将这个最耀眼的闪光点引申、扩大到了实用工程的控制系统设计范畴，特别是硬件的设计、制造范畴，以及梯形图的程序设计范畴。这既是个探索，更是个还处于初级探索阶段的实践。
由于本书编写的宗旨是给读者提供一个可在具体工程实践中使用的、完全彻底的“实用性”的技术，所以有关面向过程，以及面向对象的理论在此书中不展开讨论，而是直接加以使用，相关理论，读者自去查阅资料。
那么，具体地，如果从系统建立过程的角度来进行控制系统世代的划分，控制系统走过的道路到底是哪几代？每代又是一种什么样的形式呢？
为了对这种世代划分方法表述得更清晰，这里以现代单级离心鼓风机的控制系统所走过的道路来向读者展示。之所以选择这种设备，是因为这种设备既在生产活动中有着广泛的应用，其本身的规模又不是很大，但同时还具备“麻雀虽小，五脏俱全”的特性。因此对这种重要的控制系统世代划分方法，以及此书后面的许多实例，便都以这种设备的控制系统为例子。
