М.: ДМК Пресс, 2013. — 1136 c. — ISBN 978-5-94074-936-3.
Предметом промышленной электроники является электроника,
используемая в промышленности, чтобы выполнять множество
технологических процессов, необходимых при производстве всех видов
товаров и услуг. Электроника, применяемая в промышленности,
использует концепции, рассматриваемые в разнообразных электрических
и электронных курсах, от цепей постоянного тока до систем
управления.
В этом учебнике рассмотрена совокупность многих элементов электроники, причем акцент сделан на том, как эти элементы вписываются в промышленные применения. В результате, учебник выстроен в соответствии с традиционными курсами промышленной электроники, существующими во многих двух- и четырехлетних программах обучения электротехнике в технологических университетах.
В учебнике также рассматриваются двигатели постоянного и переменного токов, вопросы дискретного и аналогового управления производственным процессом, ключи и датчики, а также системы управления и автоматизации производства. Кроме того, разделы, посвященные мехатронике, в равной степени полезны и для курсов механики, поскольку они знакомят с концепциями электромеханики, использующимися в промышленных машинах и автоматике. Предисловие Введение в промышленную электронику
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Краткая история развития промышленной электроники
Типы промышленного производства
Классификация устройств управляющей промышленной электроники
Пирамида и дерево технологий
Поиск и устранение неисправностей системы
Знания, необходимые для схемотехнического анализа
Веб-сайты для данного раздела
Резюме
Вопросы
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Входные и выходные дискретные устройства управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в дискретное управление
Классификация переключателей по механическим и электрическим свойствам
Ручные переключатели для электронных схем
Механические переключатели электронных схем
Мощные ручные переключатели для промышленого управления
Переключатели для промышленого управления с механическим приводом
Переключатели, управляемые технологическим процессом
Дискретные выходные устройства - приводы
Реле
Контакторы
Клапаны
Нагреватели и сигнальные лампы
Схемы управления
Поиск неисправностей во входных и выходных устройствах
Веб-сайты производителей входных и выходных устройств
Краткий обзор главы
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Твердотельные устройства в промышленной электронике
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в твердотельные устройства
р-п переход и твердотельные устройства
Биполярный транзистор
Транзисторные ключи
Твердотельные реле
Цепи смещения транзисторных усилителей
Транзисторный усилитель с общим эмиттером
Транзисторный регулятор напряжения
Транзисторный инвертор
Транзисторные преобразователи постоянного напряжения
Диагностирование схем с биполярными транзисторами
Другие твердотельные устройства
Веб-сайты о твердотельных устройствах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Операционные усилители и линейные интегральные схемы
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Операционные усилители Краткий исторический очерк
Введение в параметры операционных усилителей
Пояснение к справочным данным операционных усилителей
Инвертирующие усилители
Неинвертирующие усилители
Суммирующие усилители
Дифференциальные усилители
Поиск неисправностей при применении дискретных датчиков
Веб-сайты для дискретных датчиков автоматизации
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Датчики и исполнительные устройства для управления аналоговыми процессами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Силовые приводы и выходные устройства
Управляющие клапаны
Электронагревательные элементы
Обзор датчиков, усилителей и преобразователей для систем
управления
Датчики температуры
Датчики давления
Расходомеры
Датчики уровня
Датчики положения
Другие датчики процесса
Устройства управления процессом поиска неисправностей
и датчики
Веб-сайты по устройствам управления процессом
и датчиков
Резюме
Вопросы
Задачи Безопасность
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в технику безопасности
Требования техники безопасности
Безопасность обслуживащего персонала
Охрана труда на производственных участках
Датчики присутствия
Устройства электромеханической блокировки
Разработка стратегии обеспечения безопасности
Рекомендации при проектировании
Подсчет стоимости программы обеспечения безопасности
О веб-сайты по технике безопасности
Резюме
Вопросы
Задачи
Двигатели постоянного тока и их системы управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Теория магнетизма
Возможности двигателя постоянного тока
Компоненты двигателя постоянного тока
Работа двигателей постоянного тока и их основные типы
Электродвигатели постоянного тока с последовательным
возбуждением
Электродвигатели постоянного тока с параллельным
возбуждением
Двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением
Другие методы управления скоростью и направлением
вращения
Тяговые двигатели постоянного тока
Методы торможения
Веб-сайты по двигателям постоянного тока и схемам
управления
Резюме
Вопросы
Задачи Двигатели переменного тока и приводы с регулированием скорости
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Основные принципы работы
Компоненты двигателя переменного тока
Однофазные асинхронные двигатели
Трехфазные двигатели переменного тока
Управление трехфазными двигателями
Расшифровка данных, приведенных в табличке на двигателе
Приводы двигателей переменного тока
Веб-сайты по двигателям переменного тока и приводам с регулированием скорости
Резюме
Вопросы
Задачи Специальные двигатели и цепи управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в
Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами
Бесщеточные двигатели постоянного тока
Шаговые двигатели
Серводвигатели
Оптические кодеры
Резольверы
Сравнение двигателей специального назначения
Веб-сайты по двигателям специального назначения
и устройствам управения ими
Резюме
Вопросы
Задачи
Программируемые логические контроллеры
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Системы Плк и ее компоненты
Типы Плк
стандартные языки Iec-
язык лестничных схем (Ld) по стандарту Iec-
традиционное программирование логических лестничных схем
Язык функциональных блок-схем
Язык структурированного текста ( St)
последовательные функциональные диаграммы ( Sfc)
веб-сайты о программируемых логических контроллерах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Встроенные микроконтроллеры
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Аппаратные средства микроконтроллеров
Справочные данные микроконтроллеров
Основы программирования микроконтроллеров
Применение встроенных микроконтроллеров
Веб-сайты с информацией о встроенных микроконтроллерах
Резюме
Вопросы
Задачи Управление непрерывными процессами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Реакция системы
Разомкнутые и замкнутые системы управления
Показатели эффективности управляющих систем
Процессы с опережением и запаздыванием
Контроллеры позиционных регуляторов
Контроллеры непрерывного действия с одной петлей обратной связи
Цифровое управление
Режим ручного управления и безударное переключение
О контроллеры с нечетким управлением
Процесс настройки управляющих систем
Система обозначений и стандартных символов
Веб-сайты по управлению непрерывными процессами
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Принцип действия и программирование промышленных роботов
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Определение промышленных роботов
Основная система робота
Инструментальная оснастка
Контроллер робота
Обучающие станции
Основы программирования роботов
Программируемые сервороботы
Синтаксис языка программирования сервороботов
Программирование разомкнутых робототехнических
систем
Безопасность робота
Диагностирование робототехнических систем
Веб-сайты о промышленных роботах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы безопасности
Задачи
Обмен данными между интеллектуальными машинами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Классификация сетевых сред передачи данных
Сети предприятий
Сеть предприятия
Сети Fieldbus
Поиск сетевых неисправностей
Веб-сайты о сетях передачи данных
Резюме
Вопросы
Задачи Глоссарий
В этом учебнике рассмотрена совокупность многих элементов электроники, причем акцент сделан на том, как эти элементы вписываются в промышленные применения. В результате, учебник выстроен в соответствии с традиционными курсами промышленной электроники, существующими во многих двух- и четырехлетних программах обучения электротехнике в технологических университетах.
В учебнике также рассматриваются двигатели постоянного и переменного токов, вопросы дискретного и аналогового управления производственным процессом, ключи и датчики, а также системы управления и автоматизации производства. Кроме того, разделы, посвященные мехатронике, в равной степени полезны и для курсов механики, поскольку они знакомят с концепциями электромеханики, использующимися в промышленных машинах и автоматике. Предисловие Введение в промышленную электронику
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Краткая история развития промышленной электроники
Типы промышленного производства
Классификация устройств управляющей промышленной электроники
Пирамида и дерево технологий
Поиск и устранение неисправностей системы
Знания, необходимые для схемотехнического анализа
Веб-сайты для данного раздела
Резюме
Вопросы
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Входные и выходные дискретные устройства управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в дискретное управление
Классификация переключателей по механическим и электрическим свойствам
Ручные переключатели для электронных схем
Механические переключатели электронных схем
Мощные ручные переключатели для промышленого управления
Переключатели для промышленого управления с механическим приводом
Переключатели, управляемые технологическим процессом
Дискретные выходные устройства - приводы
Реле
Контакторы
Клапаны
Нагреватели и сигнальные лампы
Схемы управления
Поиск неисправностей во входных и выходных устройствах
Веб-сайты производителей входных и выходных устройств
Краткий обзор главы
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Твердотельные устройства в промышленной электронике
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в твердотельные устройства
р-п переход и твердотельные устройства
Биполярный транзистор
Транзисторные ключи
Твердотельные реле
Цепи смещения транзисторных усилителей
Транзисторный усилитель с общим эмиттером
Транзисторный регулятор напряжения
Транзисторный инвертор
Транзисторные преобразователи постоянного напряжения
Диагностирование схем с биполярными транзисторами
Другие твердотельные устройства
Веб-сайты о твердотельных устройствах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Операционные усилители и линейные интегральные схемы
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Операционные усилители Краткий исторический очерк
Введение в параметры операционных усилителей
Пояснение к справочным данным операционных усилителей
Инвертирующие усилители
Неинвертирующие усилители
Суммирующие усилители
Дифференциальные усилители
Поиск неисправностей при применении дискретных датчиков
Веб-сайты для дискретных датчиков автоматизации
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы поиска неисправностей
Задачи Датчики и исполнительные устройства для управления аналоговыми процессами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Силовые приводы и выходные устройства
Управляющие клапаны
Электронагревательные элементы
Обзор датчиков, усилителей и преобразователей для систем
управления
Датчики температуры
Датчики давления
Расходомеры
Датчики уровня
Датчики положения
Другие датчики процесса
Устройства управления процессом поиска неисправностей
и датчики
Веб-сайты по устройствам управления процессом
и датчиков
Резюме
Вопросы
Задачи Безопасность
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в технику безопасности
Требования техники безопасности
Безопасность обслуживащего персонала
Охрана труда на производственных участках
Датчики присутствия
Устройства электромеханической блокировки
Разработка стратегии обеспечения безопасности
Рекомендации при проектировании
Подсчет стоимости программы обеспечения безопасности
О веб-сайты по технике безопасности
Резюме
Вопросы
Задачи
Двигатели постоянного тока и их системы управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Теория магнетизма
Возможности двигателя постоянного тока
Компоненты двигателя постоянного тока
Работа двигателей постоянного тока и их основные типы
Электродвигатели постоянного тока с последовательным
возбуждением
Электродвигатели постоянного тока с параллельным
возбуждением
Двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением
Другие методы управления скоростью и направлением
вращения
Тяговые двигатели постоянного тока
Методы торможения
Веб-сайты по двигателям постоянного тока и схемам
управления
Резюме
Вопросы
Задачи Двигатели переменного тока и приводы с регулированием скорости
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Основные принципы работы
Компоненты двигателя переменного тока
Однофазные асинхронные двигатели
Трехфазные двигатели переменного тока
Управление трехфазными двигателями
Расшифровка данных, приведенных в табличке на двигателе
Приводы двигателей переменного тока
Веб-сайты по двигателям переменного тока и приводам с регулированием скорости
Резюме
Вопросы
Задачи Специальные двигатели и цепи управления
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение в
Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами
Бесщеточные двигатели постоянного тока
Шаговые двигатели
Серводвигатели
Оптические кодеры
Резольверы
Сравнение двигателей специального назначения
Веб-сайты по двигателям специального назначения
и устройствам управения ими
Резюме
Вопросы
Задачи
Программируемые логические контроллеры
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Системы Плк и ее компоненты
Типы Плк
стандартные языки Iec-
язык лестничных схем (Ld) по стандарту Iec-
традиционное программирование логических лестничных схем
Язык функциональных блок-схем
Язык структурированного текста ( St)
последовательные функциональные диаграммы ( Sfc)
веб-сайты о программируемых логических контроллерах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Встроенные микроконтроллеры
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Аппаратные средства микроконтроллеров
Справочные данные микроконтроллеров
Основы программирования микроконтроллеров
Применение встроенных микроконтроллеров
Веб-сайты с информацией о встроенных микроконтроллерах
Резюме
Вопросы
Задачи Управление непрерывными процессами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Реакция системы
Разомкнутые и замкнутые системы управления
Показатели эффективности управляющих систем
Процессы с опережением и запаздыванием
Контроллеры позиционных регуляторов
Контроллеры непрерывного действия с одной петлей обратной связи
Цифровое управление
Режим ручного управления и безударное переключение
О контроллеры с нечетким управлением
Процесс настройки управляющих систем
Система обозначений и стандартных символов
Веб-сайты по управлению непрерывными процессами
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Задачи Принцип действия и программирование промышленных роботов
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Определение промышленных роботов
Основная система робота
Инструментальная оснастка
Контроллер робота
Обучающие станции
Основы программирования роботов
Программируемые сервороботы
Синтаксис языка программирования сервороботов
Программирование разомкнутых робототехнических
систем
Безопасность робота
Диагностирование робототехнических систем
Веб-сайты о промышленных роботах
Резюме
Вопросы
Вопросы по справочным данным
Проблемы безопасности
Задачи
Обмен данными между интеллектуальными машинами
Цель главы
Применение знаний в профессиональной деятельности
Введение
Классификация сетевых сред передачи данных
Сети предприятий
Сеть предприятия
Сети Fieldbus
Поиск сетевых неисправностей
Веб-сайты о сетях передачи данных
Резюме
Вопросы
Задачи Глоссарий