第1章 自动化设备和自动化工程 1
1.1 自动化设备、自动化系统和自动化项目 1
1.2 电气自动化和过程自动化系统的特点 1
1.3 电气自动化、电力自动化、采矿自动化和机械自动化系统的构成 1
1.4 过程自动化和冶金自动化系统的构成 3
1.5 综合自动化系统 5
1.6 自动化工程与自动化知识的区别 5
第2章 自动化设备和工程常用器件 6
2.1 指示灯 6
2.2 按钮和急停开关 6
2.3 熔断器 6
2.4 转换开关和电源开关 7
2.5 断路器 8
2.6 交流接触器 8
2.7 中间继电器 9
2.8 热继电器 10
2.9 延时继电器 10
2.10 刀开关 11
2.11 漏电开关 11
2.12 控制变压器和自耦变压器 11
2.13 进线电抗器、直流电抗器和出线电抗器 12
2.14 固态继电器和调功器 13
2.15 避雷器 13
2.16 多层报警灯 14
2.17 蜂鸣器和报警器 14
2.18 电压表 15
2.19 电流表 15
2.20 电流互感器 16
2.21 功率因数表 16
2.22 电能表 17
2.23 开关电源 17
第3章 自动化设备和工程常用传感器 19
3.1 行程开关 19
3.2 接近开关 20
3.3 光电开关 20
3.4 直线位移（距离）传感器 22
3.5 角度传感器 24
3.6 力传感器 25
3.7 液位传感器 27
3.8 压力传感器 28
3.9 温度传感器 29
3.10 流量传感器 31
3.11 成分分析传感器 33
3.12 测速发电机 33
3.13 安全光幕 33
3.14 视觉传感器 34
3.15 电压变送器 35
3.16 电流变送器 36
3.17 功率因数变送器和功率变送器 36
第4章 自动化设备和工程常用辅件 38
4.1 电线电缆 38
4.2 冷压接线端头、铜线鼻子、压线帽 39
4.3 端子排 39
4.4 电气导轨 41
4.5 绝缘子 41
4.6 配线槽和电缆桥架 42
4.7 拖链 43
4.8 金属蛇管（软管） 44
4.9 尼龙扎带 44
4.10 电缆牌 45
4.11 缠绕管 45
4.12 束线固定座 46
4.13 电缆固定头、护线环、护线齿 46
4.14 配线标志 47
4.15 热收缩套管 48
第5章 自动化设备和工程常用工具 49
5.1 线号机（打号机） 49
5.2 压线钳 49
5.3 铜（铝）排弯曲机 50
5.4 剥线钳和专用剥线工具 51
5.5 斜口钳、电缆剪 51
5.6 钳子、扳手、螺钉旋具和锉刀 52
5.7 卷尺、千分尺和游标卡尺 53
5.8 手锯、曲线锯和铆钉枪 53
5.9 电钻、开孔器和砂轮机 54
5.10 电烙铁、焊锡丝、电吹风、热熔胶枪和绝缘胶带 54
5.11 验电笔、万用表、钳形表和示波器 55
5.12 绝缘电阻表和接地电阻表 56
5.13 手持式转速表 57
第6章 自动化设备和工程的常用控制装置 59
6.1 电磁铁 59
6.2 电磁阀和气动阀 60
6.3 电动调节阀和气动调节阀 62
6.4 电／气转换器 63
6.5 气动和液压换向电磁阀 64
6.6 电液比例阀 66
6.7 电液伺服阀 67
6.8 电液数字阀 68
6.9 磁粉离合器和磁粉制动器 69
6.10 电磁离合器和电磁制动器 70
6.11 电动推杆和电液推杆 70
6.12 自力式调节阀 71
6.13 其他电动装置 71
第7章 三相交流电动机、变频器与软起动器 72
7.1 三相交流异步电动机的基本原理 72
7.2 三相交流电动机的转速和反向运行 74
7.3 三相交流电动机的极数 74
7.4 三相交流异步电动机的实际结构 75
7.5 三相交流电动机常用参数的计算和估算 76
7.6 三相永磁同步交流电动机 77
7.7 三相交流同步电动机 77
7.8 绕线转子三相交流异步电动机 77
7.9 三相变频调速电动机 78
7.10 变频器的结构 78
7.11 变频器的变频原理 79
7.12 变频器输入／输出电抗器的估算 81
7.13 变频器的基本使用方法 81
7.14 变频器的散热问题和无功补偿问题 83
7.15 变频器的U/f控制 84
7.16 变频器的矢量控制 85
7.17 变频器的直接转矩控制 87
7.18 MICROMASTER440系列变频器 88
7.19 软起动器 92
第8章 伺服电动机、步进电动机与直流电动机 94
8.1 伺服电动机 94
8.2 交流伺服电动机驱动器的接线及外形 95
8.3 步进电动机的原理 96
8.4 步进电动机的参数和接线 99
8.5 直线电动机 100
8.6 直流电动机 102
8.7 直流无刷电动机 104
第9章 PLC和运动控制器 107
9.1 PLC 107
9.2 PLC中的PID闭环控制 108
9.3 PLC的编程工具 108
9.4 S7-200系列小型PLC 109
9.5 S7-300系列中型PLC 113
9.6 运动控制器 117
第10章 人机界面与组态软件 122
10.1 人机界面 122
10.2 人机界面的使用方法 122
10.3 人机界面的外形及生产厂家 124
10.4 组态软件 124
第11章 现场总线的方案设计和配置 126
11.1 MPI和DP总线的总体方案设计和通信配置 126
11.2 一个网段上接入的设备数 126
11.3 RS-485中继器占用地址 127
11.4 区段连接 127
11.5 MPI通信速度和距离 127
11.6 DP总线通信速度和距离 128
11.7 MPI/DP地址分配 129
11.8 PG电缆的总长度 129
11.9 MPI总线和DP总线混合使用 130
11.10 MPI和DP总线的分叉问题 130
11.11 MPI和DP总线中继器后的电气隔离 132
11.12 MPI总线上PC机的数量 132
11.13 DP总线的光纤传输 132
11.14 一种廉价的双机热备方案 134
11.15 工业以太网PROFINET的总体方案设计 134
第12章 常用电气控制电路 139
12.1 控制柜内电路的一般排列和标注规律 139
12.2 电动机起停控制电路 139
12.3 电动机正、反转控制电路 140
12.4 电动机自耦减压起动控制电路 141
12.5 电动机星—三角形减压起动电路 144
12.6 水箱和压力容器自动上水电路 145
12.7 污水自动排放电路 146
12.8 电动机自动往复运行电路 146
12.9 电动阀门控制电路 147
12.10 定时自动往返喷淋车电控电路 148
12.11 机柜照明 149
第13章 自动化系统常用图形符号 150
13.1 常用电气电路的图形符号 150
13.2 常见过程控制仪表及元件的功能标志、缩写和图形符号 157
13.3 常见气动液压系统的图形符号 168
第14章 自动化项目案例 174
14.1 变频恒压控制系统 174
14.2 恒温度控制 176
14.3 恒流量控制 177
14.4 成分控制 178
14.5 张力控制 179
14.6 负载分配控制 181
14.7 一种四工位套准控制系统的结构设计 182
14.8 用PLC和电台组成的无线遥控遥调自动控制系统 183
14.9 通过PROFIBUS-DP总线实现多台变频器的同步运行 186
14.10 高速闭环同步控制系统 187
14.11 利用RS-485实现S7-226对多台MM440变频器的速度同步控制 188
14.12 用PROFIBUS-DP总线实现单CPU的分布式控制 188
14.13 利用MPI总线实现多PLC的低成本联网监控 191
14.14 利用DP总线实现多PLC联网监控 192
14.15 利用工业以太网实现多PLC的监测与控制 193
第15章 自动化系统的抗干扰 196
15.1 共模干扰 196
15.2 隔离模块的电源隔离及共用问题 197
15.3 通信干扰 197
15.4 变频器下扰 198
15.5 电源干扰 199
15.6 信号线的选择与屏蔽接地问题 199
第16章 故障分析和检修方法 200
16.1 电气电路的故障分析 200
16.2 远距离开关控制失灵的原因分析 200
16.3 现场仪表的故障分析 201
16.4 传感器输出信号紊乱 201
16.5 四线制传感器与两线制传感器的连接与转换 201
16.6 PLC控制柜的故障分析 203
16.7 PLC开关量输入信号紊乱 203
16.8 变频器的故障分析 204
16.9 通信故障分析 204
16.10 现场的视频信号异常 205
16.11 电子控制设备大面积损坏的原因分析 205
第17章 自动化系统的远程维护与软件加密 208
17.1 利用“远程协助”功能实现远程监控、编程与诊断的方法 208
17.2 通过调制解调器拨号方式实现远程监控、编程与诊断的方法 209
17.3 通过以太网ADSL方式实现远程监控、编程与诊断的方法 210
17.4 通过无线上网卡方式实现远程监控、编程与诊断的方法 214
17.5 通过GPRS无线路由卡方式实现远程监控、编程与诊断的方法 214
17.6 通过Windows的虚拟专用网络方式实现远程监控、编程与诊断的方法 215
17.7 程序的加密和保护 215
第18章 自动化工程的特点及相关规范 222
18.1 一个新手的麻烦 222
18.2 自动化工程 222
18.3 自动化工程的特点 222
18.4 自动化工程的相关国内规范 223
18.5 自动化工程相关的标准及规范 223
18.6 自动化工程有关的外国标准与国际标准缩写 224
18.7 自动化工程中常用的缩略词汇 225
18.8 要求的相关资质与认证 225
18.9 工业现场的防爆要求 225
18.10 自动化设备的防尘和防水要求 226
18.11 自动化系统安全运行的其他指标 226
18.12 自动化系统的防雷要求 226
18.13 自动化工程的新趋势 228
18.14 自动化工程实例 229
18.15 一个自动化总包项目可能包含的内容 230
第19章 自动化工程的软、硬件选型与设计 231
19.1 中控常用硬件设备选型设计 231
19.2 变配电间（电动机控制中心） 231
19.3 现场设备 232
19.4 系统网络结构分析、设计与设备选型 235
19.5 电缆用途 235
19.6 常用的几种显示方式 236
19.7 自动化设计应具备的能力 236
19.8 软件选型依据 236
19.9 PLC常用的组态软件 237
19.10 SCADA监控软件 237
19.11 历史站与其他设备编程 237
19.12 设计阶段的变更管理 237
19.13 软件开发 237
第20章 自动化工程的项目管理 238
20.1 常用仪表的几种安装方式 238
20.2 项目图纸内容 239
20.3 项目管理 240
20.4 项目管理经常出现的几个问题 241
20.5 设计变更管理 241
20.6 项目时间管理 242
20.7 项目人力资源管理 242
20.8 项目成本管理 242
20.9 项目质量管理 242
20.10 项目沟通管理 242
20.11 项目采购管理 242
20.12 项目风险管理 243
20.13 执业资格 246
20.14 项目经理应具备的理论知识和能力 246
20.15 项目经理应具备的素质特征和性格特征 247
20.16 如何成为优秀的项目经理 247
20.17 项目经理的辨证法 248
20.18 计划与变化的平衡 248
20.19 高效会议 248
20.20 良好的习惯——时间管理 249
20.21 谈判与谈判技巧 249
20.22 有关项目管理的16条至理名言 250
20.23 高效的项目沟通管理案例分析 250
20.24 项目的国际交流 252
第21章 招投标管理 253
21.1 招投标准备 253
21.2 编制商务标书 253
21.3 编制技术标书 254
21.4 评标答疑 255
21.5 决标与中标通知 255
第22章 系统集成与出厂质检 256
22.1 成立项目组 256
22.2 设计论证／评审 256
22.3 设备考察、采购、招标、分包管理 256
22.4 车间装配 257
22.5 出厂验收 258
22.6 装箱发货 258
22.7 把握项目管理三要素 258
第23章 现场管理与竣工验收 259
23.1 安装准备 259
23.2 设备安装 270
23.3 调试 272
23.4 验收移交 275
23.5 项目组解散 278
23.6 自动化工程项目施工中常用的表格 279
附录 280
参考文献 294