常用低壓電器原理及其控制技術(shù)（第3版）

目　　錄
第3版前言
第2版前言

緒論 1
D.1章 常用低壓電器的基本原理 8
1.1 概述 8
1.1.1 相關(guān)術(shù)語 8
1.1.2 常用低壓電器的分類 9
1.1.3 低壓電器的發(fā)展概況 9
1.2 常用低壓電器的基本問題 12
1.2.1 電器的觸頭和電弧 12
1.2.2 電弧的產(chǎn)生及滅弧方法 15
1.2.3 電磁機(jī)構(gòu) 19
1.2.4 永磁體機(jī)構(gòu) 23
1.3 低壓電器相關(guān)的主要術(shù)語和參數(shù) 25
1.3.1 關(guān)于開關(guān)電器的通斷工作類型 26
1.3.2 開關(guān)電器有關(guān)的電流參數(shù) 27
1.3.3 有關(guān)開關(guān)電器動(dòng)作時(shí)間的參數(shù) 28
1.3.4 工作制類型 28
1.3.5 使用類別 29
1.3.6 開關(guān)電器的操作頻率和使用壽命 31
1.3.7 低壓電器的污染等級（參考GB/T 16935.1—2008） 32
1.3.8 外殼防護(hù)IP代碼（參考GB/T 4208—2017） 32
1.4 電氣技術(shù)中的顏色代碼 34
1.4.1 指示燈和顯示器的顏色代碼 34
1.4.2 操動(dòng)器用色的統(tǒng)一規(guī)定 35
1.4.3 絕緣導(dǎo)體和裸導(dǎo)體的顏色代碼 36
1.5 電氣技術(shù)文件的編制 37
1.5.1 電氣簡圖相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) 38
1.5.2 電氣技術(shù)文件的概念 41
1.5.3 文件集與結(jié)構(gòu)樹的概念 43
1.5.4 項(xiàng)目代號和參照代號 46
1.5.5 項(xiàng)目代號的代號段 47
1.5.6 項(xiàng)目代號的應(yīng)用 49
1.6 電氣簡圖用圖形符號 51
1.6.1 電氣圖形符號的組成 52
1.6.2 電氣技術(shù)常用簡圖圖形符號 54
1.7 電氣簡圖用文字符號 60
1.7.1 項(xiàng)目分類與項(xiàng)目主類字母代碼 61
1.7.2 按預(yù)期用途或任務(wù)的項(xiàng)目子類字母代碼 63
1.7.3 按基礎(chǔ)設(shè)施劃分的項(xiàng)目類別 68
1.7.4 項(xiàng)目類別界定規(guī)則 69
1.8 電氣技術(shù)文件CAD制圖 71
1.8.1 電氣工程CAD制圖的一般性規(guī)則 72
1.8.2 電氣簡圖的繪制 76
1.8.3 圖形符號的選取 79
1.8.4 電氣簡圖的布局 80

D.2章 常用低壓配電電器 86
2.1 低壓配電系統(tǒng)的基本概念 86
2.1.1 低壓配電系統(tǒng)的負(fù)荷分級與配電要求 86
2.1.2 低壓配電系統(tǒng)的分級 88
2.1.3 低壓（220/380V）配電系統(tǒng)的接地方式 89
2.2 低壓熔斷器 95
2.2.1 低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理 95
2.2.2 低壓熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 99
2.2.3 低壓熔斷器的應(yīng)用 101
2.3 隔離器、隔離開關(guān)與熔斷器組合電器 107
2.3.1 基本概念 108
2.3.2 產(chǎn)品類型簡介 109
2.3.3 選擇與應(yīng)用 110
2.4 低壓斷路器 111
2.4.1 低壓斷路器的分類 112
2.4.2 低壓斷路器的工作原理與基本特性 113
2.4.3 萬能式低壓斷路器 118
2.4.4 塑料外殼式低壓斷路器 125
2.4.5 微型斷路器 130
2.4.6 低壓斷路器的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和術(shù)語 132
2.4.7 低壓斷路器的一般選用原則 134
2.4.8 剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器 135
2.5 智能化低壓斷路器 142
2.5.1 智能化低壓斷路器的技術(shù)概貌 142
2.5.2 智能配電的實(shí)現(xiàn) 149
2.5.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與生態(tài)架構(gòu)的概念 150
2.5.4 智能模塊單元簡介 154
2.5.5 Masterpact MTZ系列低壓斷路器 157
2.6 控制與保護(hù)開關(guān)電器（設(shè)備） 165
2.6.1 接觸器 165
2.6.2 熱過載繼電器 170
2.7 起動(dòng)器 175
2.7.1 有關(guān)起動(dòng)器的術(shù)語和定義 176
2.7.2 繼電邏輯控制的基本控制環(huán)節(jié) 177
2.7.3 星-三角起動(dòng)器 183
2.7.4 自耦變壓器起動(dòng)器 184
2.7.5 變阻式起動(dòng)器 185
2.7.6 軟起動(dòng)器 188
2.8 控制電路和輔助電路電器 197
2.8.1 繼電器 198
2.8.2 主令電器 203
2.8.3 電氣安裝附件 216

第3章.電力傳動(dòng)系統(tǒng) 220
3.1 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的概念 220
3.1.1 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的模型 221
3.1.2 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的定義 221
3.1.3 成套傳動(dòng)模塊 223
3.1.4 BDM/CDM/PDS的特性與基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 224
3.2 電力傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 226
3.2.1 IEC 61800系列標(biāo)準(zhǔn)簡介 233
3.2.2 IEC 61800-5：2016簡介 234
3.2.3 IEC 61800-7：2015簡介 238
3.2.4 IEC 61800-9-1、9-2：2017簡介 244
3.3 電力傳動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ) 247
3.3.1 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型 247
3.3.2 電動(dòng)機(jī)的類型 248
3.3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的特性 251
3.3.4 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性 253
3.3.5 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的配置 256
3.3.6 電力傳動(dòng)中的電力電子技術(shù)概述 261
3.3.7 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的模型 263
3.3.8 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制算法概述 268
3.4 通用變頻器 276
3.4.1 通用變頻器的類型 277
3.4.2 通用變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理 278
3.4.3 通用變頻器的外部接口電路 279
3.4.4 通用變頻器的外部接口應(yīng)用示例 281
3.5 通用變頻器的應(yīng)用原理 292
3.5.1 通用變頻器的控制位置 292
3.5.2 通用變頻器的工作模式 292
3.6 通用變頻器的常用參數(shù)功能及應(yīng)用 306
3.6.1 給定斜坡函數(shù) 306
3.6.2 恒速/恒頻（多段速） 308
3.6.3 臨界轉(zhuǎn)速/頻率（防危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速、防失速、跳躍速度）309
3.6.4 泵和風(fēng)機(jī)控制（PFC） 311
3.6.5 泵和風(fēng)機(jī)軟起動(dòng)控制（SPFC） 312
3.6.6 變頻器與保護(hù)有關(guān)的功能 312
3.7 通信 319
3.8 變頻器的諧波問題 321
3.8.1 共模電壓與軸承電流 321
3.8.2 接地導(dǎo)體和電氣屏蔽措施 322

第4章 智能制造使能技術(shù)——采標(biāo)篇 325
4.1 智能制造概述 325
4.1.1 兩化融合生態(tài)系統(tǒng)參考架構(gòu) 325
4.1.2 智能制造核心技術(shù)概述 329
4.1.3 采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) 333
4.2 智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 338
4.2.1 生命周期維度 339
4.2.2 系統(tǒng)層級維度 341
4.2.3 智能特征維度 342
4.3 智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系 343
4.3.1 智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)框架 343
4.3.2 基礎(chǔ)共性（A）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 344
4.3.3 關(guān)鍵技術(shù)（B）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 345
4.3.4 行業(yè)應(yīng)用（C）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 346
4.3.5 智能裝備（BA）標(biāo)準(zhǔn)子體系 346
4.3.6 智能工廠（BB）和智能服務(wù)（BC）標(biāo)準(zhǔn)子體系 350
4.3.7 智能使能技術(shù)（BD）和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（BE）標(biāo)準(zhǔn)子體系 351
4.4 工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)體系 359
4.4.1 工業(yè)機(jī)器人的定義 360
4.4.2 機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)與特征 360
4.5 PLC的標(biāo)準(zhǔn)體系 365
4.5.1 PLC相關(guān)的系列標(biāo)準(zhǔn) 365
4.5.2 PLC的定義及發(fā)展背景 366
4.5.3 IEC 61499、IEC 61804和IEC 61131系列標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)373
4.5.4 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 375
4.5.5 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 378
4.5.6 IEC 61131（GB/T 15969）PLC系列標(biāo)準(zhǔn)概貌 381
4.5.7 IEC 61499（GB/T 19769）系列標(biāo)準(zhǔn)概貌 387
4.5.8 IEC 61804（GB/T 21099）系列標(biāo)準(zhǔn)概貌 401
4.6 分布式系統(tǒng)功能塊應(yīng)用 406
4.6.1 功能塊的概念總結(jié) 406
4.6.2 圖形化功能塊的基本特征 408
4.6.3 基本功能塊應(yīng)用舉例 410
4.6.4 定義基本功能塊與執(zhí)行控制圖 413
4.6.5 基本功能塊實(shí)例的特性 417

第5章 智能制造使能技術(shù)——IEC 61131-3編程語言 418
5.1 三個(gè)模型 418
5.1.1 軟件模型 419
5.1.2 通信模型 423
5.1.3 編程模型 424
5.2 編程語言的公共元素 429
5.2.1 字符集和關(guān)鍵字 430
5.2.2 數(shù)據(jù)的外部表示 434
5.2.3 數(shù)據(jù)類型 439
5.2.4 變量 450
5.2.5 變量的表示 459
5.2.6 POU的特性 465
5.2.7 函數(shù) 469
5.2.8 功能塊 475
5.2.9 程序 486
5.3 面向?qū)ο?487
5.3.1 類 487
5.3.2 方法 490
5.3.3 類繼承 494
5.4 文本編程語言 498
5.4.1 常用編程語言元素（關(guān)鍵字） 498
5.4.2 結(jié)構(gòu)化文本（ST）編程語言 499
5.4.3 指令表（IL）編程語言 513
5.5 圖形語言 515
5.5.1 FBD和LD語言的網(wǎng)絡(luò)、圖形元素和連接 515
5.5.2 功能塊圖（FBD）語言 517
5.5.3 梯形圖（LD）語言 518
5.5.4 順序功能圖（SFC）語言 523
5.6 統(tǒng)一建模語言（UML）——狀態(tài)圖 534
5.6.1 UML簡介 535
5.6.2 UML圖簡介 550
5.6.3 程序開發(fā)的周期 558
5.7 PLC的集成開發(fā)環(huán)境 574
5.7.1 集成開發(fā)環(huán)境和應(yīng)用程序的概念 575
5.7.2 EcoStruxure Machine Expert簡介 590
5.7.3 CODESYS軟件工具簡介 601

第6章　智能制造-工業(yè)4.0、CPS與數(shù)字孿生 608
6.1 信息技術(shù)發(fā)展歷史的啟迪 608
6.1.1 未來的意義 608
6.1.2 未來的工作 611
6.2 工業(yè)4.0概述 623
6.2.1 工業(yè)4.0的背景概念 624
6.2.2 工業(yè)4.0國際標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu) 631
6.3 參考體系架構(gòu)模型（RAMI 4.0） 651
6.3.1 RAMI 4.0的概念 652
6.3.2 RAMI 4.0的三維體系 653
6.3.3 工業(yè)4.0組件 658
6.3.4 工業(yè)4.0相關(guān)的重要標(biāo)準(zhǔn) 659
6.4 信息物理系統(tǒng) 679
6.4.1 CPS的背景 679
6.4.2 CPS的基本概念 680
6.4.3 工程CPS的基本概念 682
6.4.4 CPS標(biāo)準(zhǔn)框架 688
6.5 數(shù)字孿生（DT） 695
6.5.1 DT的概念 695
6.5.2 DT的模型、特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù) 697
6.5.3 DT的制造參考模型 701
6.5.4 DT功能視圖 702
6.5.5 DT的設(shè)計(jì) 704
6.5.6 可觀察制造元素的現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 706
6.6 知識圖譜 707
6.7 語義網(wǎng)絡(luò) 708
6.8 物聯(lián)網(wǎng) 708
6.9 區(qū)塊鏈 709
參考文獻(xiàn) 712