这本《机电控制系统》由李勇编著，从名称上看，该课程涉及面非常广泛，如果面面俱到，将所有的科目内容都罗列在内，作为一门课程显然是不恰当的。以现代港口、物流机电设备控制技术为背景，是编写这本教材的基本思路。现代起重设备，如众人熟知的岸边集装箱起重机控制系统中，包含了可编程序控制器、通用变频器、现场总线等现代应用技术。当然这些技术在其他行业同样也得到了日新月异的发展，具有广泛的应用领域。围绕着这些现代技术，分别从理论和应用设计层面进行叙述，强调实用性，是本教材的基本内容。本教材既可以反映现代工业控制技术，又能满足工科学生的本科教学要求，能使学生学到应用于生产第一线的先进知识，为毕业后进人社会打下扎实的基础。

这本《机电控制系统》由李勇编著，主要内容有机电控制系统概述、电力电子简介、通用变频器原理及功能、现场总线通信、PLC和变频器的控制系统设计，《机电控制系统》既可以反映现代工业控制技术，又能满足工科学生的本科教学要求，能使学生学到应用于生产第一线的先进知识，为毕业后进入社会打下扎实的基础。

第1章 机电控制系统与机电控制技术概论

 1.1 机电控制系统的基本概念及发展概况

1.1.1 机电控制系统

1.1.2 控制的基本概念

1.1.3 机电控制基本理论

1.1.4 机电控制系统的发展概况

1.2 机电控制系统的一般构成

1.2.1 机电控制系统的构成

1.2.2 控制装置

1.2.3 执行装置

1.2.4 传感器

1.2.5 机械部分

 1.3 机电控制系统的基本控制方式

1.3.1 开环控制方式

1.3.2 按偏差调节的闭环控制方式

1.3.3 复合控制方式

 1.4 机电系统关键技术

1.4.1 机械技术与精密机械技术

1.4.2 计算机与信息处理技术

1.4.3 自动控制技术

1.4.4 传感与检测技术

1.4.5 执行与驱动技术

1.4.6 系统总体技术

 1.5 岸边集装箱起重机控制系统

1.5.1 岸桥的总体结构及其功能

1.5.2 岸桥电气控制系统的组成

 本章习题

第2章 电力电子器件

 2.1 电力电子器件简介

2.1.1 电力电子器件的发展过程

2.1.2 电力电子器件的分类

 2.2 常用的电力电子器件

2.2.1 不可控器件——电力二极管

2.2.2 电流半控双极型器件一晶闸管(SCR)

2.2.3 电压全控单极型器件一功率场效应晶体管(Power MOSFET)

2.2.4 电压全控复合型器件一绝缘栅双极型晶体管IGBT

2.2.5 电压全控混合型器件一智能功率模块IPM

 本章习题

第3章 通用变频器原理及功能

 3.1 交—直—交变频调速基本原理

3.1.1 异步电动机交流调速方法

3.1.2 变频交流调速相关技术

3.1.3 交—直—交变频器的基本电路

3.1.4 三相电压型逆变器基本工作原理

3.1.5 变频器的调压——脉宽调制(PwM)控制技术

 3.2 不同控制方式的交—直—交变频调速系统

3.2.1 恒压频比控制的变压变频调速系统

3.2.2 矢量控制的调速系统

3.2.3 直接转矩控制的调速系统概述

 3.3 通用变频器的外部接口电路

3.3.1 变频器主电路端子连接

3.3.2变频器控制端子

 3.4 通用变频器的主要控制功能

3.4.1 变频器频率设定功能

3.4.2 变频器运转控制功能

3.4.3 变频器的升速和启动功能

3.4.4 变频器的降速与制动功能

3.4.5 通用变频器的V/f控制功能

3.4.6 通用变频器的矢量控制功能

3.4.7 变频器的PID控制功能

3.4.8 变频器的保护功能

 本章习题

第4章 工业控制现场总线

 4.1 数据通信基础

4.1.1 数字数据传输方式

4.1.2 数据串行通信方式

4.1.3 0SI参考模型及网络通信协议

4.1.4 通信传输介质

4.1.5 网络拓扑结构

4.1.6 介质访问控制

 4.2 工业网络常用标准串行通信接口

4.2.1 RS232C串行通信接口

4.2.2 RS422串行通信接口

4.2.3 RSA85串行通信接口

4.2.4 I-ISB总线接口

4.2.5 蓝牙技术简介

 4.3 工业控制现场总线

4.3.1 工业自动化的发展及现场总线的产生

4.3.2 现场总线技术特点

4.3.3 主流现场总线简介

 本章习题

 第5章 Modbus通信协议

 5.1 Modbus通信协议概述

5.1.1 Modbus通信协议特点

5.1.2 Modbus的传输网络

5.1.3 Modbus的查询一回应周期

5.1.4 Modbus的两种传输模式

 5.2 Modbus消息帧格式(ModbusMessageFraming)

5.2.1 消息帧包含的信息

5.2.2 差错校验方法(奇偶校验、LRC校验、CRC校验)

5.2.3 消息帧格式

 本章习题

 第6章 基于PLC的控制系统设计

 6.1 PLC控制系统设计原则与步骤

6.1.1 PLC控制系统设计原则

6.1.2 PLC控制系统设计的内容与步骤

 6.2 PLC应用系统程序设计

6.2.1 PLC应用系统程序设计过程

6.2.2 PLC应用系统程序设计方法

 6.3 系统的安全性可靠性设计

6.3.1 可靠性概念

6.3.2 抗干扰设计

6.3.3 环境技术条件设计

6.3.4 冗余系统设计

6.3.5 供电系统设计

6.3.6 安全电路设计

6.3.7 系统故障自我诊断

6.3.8 PLC程序可靠性设计

 本章习题

 第7章 PLC和变频器在起重机控制系统设计中的应用

 7.1 起重机起升机构组成与控制要求

7.1.1 起重机的起升机构和控制结构

7.1.2 起重机控制要求

7.1.3 起升控制系统的主要器件

 7.2 起重机控制系统设计一变频器端子控制方式

7.2.1 控制系统技术设计

7.2.2 控制系统PLC控制程序设计

 7.3 起重机控制系统设计一变频器其他控制方式

7.3.1 起重机控制系统设计—变频器模拟量控制方式

7.3.2 起重机控制系统设计—USS通讯控制方式

 本章习题

参考文献

附录

 附录1

 附录2