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航天发射场设备控制技术基础

航天发射场设备控制技术基础

书籍作者：董富治 ISBN：9787111715283
书籍语言：简体中文 连载状态：全集
电子书格式：pdf,txt,epub,mobi,azw3 下载次数：1834
创建日期：2023-06-05 发布日期：2023-06-05
运行环境：PC/Windows/Linux/Mac/IOS/iPhone/iPad/Kindle/Android/安卓/平板
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内容简介

本书是集发射场设备控制工艺、重要设备原理及控制方法于一体的专业图书，主要介绍了航天发射场测发系统设施设备的原理和控制，重点介绍了火箭及卫星测试、发射过程用空调系统、加注供气、发射塔等设施设备的原理及控制方式。本书共10章，内容包括发射场设备及控制、测试基础、工程控制基础、常用设施设备、电机与变频器、可编程控制器、触摸屏、工业组态软件、推进剂加注控制技术实例和发射场空调系统控制实例。
本书对过程控制领域关键设备、控制原理和具体应用做了系统且简明的概述，便于航天发射场从事设备控制相关人员高效理解原理、工艺，提高设备操作及维护保养水平;也非常适合自控领域人员掌握基础知识点，通过实例了解一般设备的控制工艺。

作者简介

作者团队长期从事航天测试发射及航天发射场建设相关技术工作，在航天发射场设备控制工艺设计和实现、控制程序开发和设备安装调试方面具有较深的理论基础和丰富的实践经验。

编辑推荐
适读人群 ：航天发射场设备控制人员，自动控制领域人员

一本集发射场设备控制工艺、重要设备原理及控制方法于一体的专业书籍


1，太原卫星发射中心航天制导专家团队编写，编者均为航天发射场一线科技人员，旨在系统总结航天制导相关基础知识和理论应用，构建完整理论介绍。

2，通过典型设备的控制工艺，给出航天发射场设备控制的设计、实现方法，为航天发射场从事设备操作的人员更好地理解原理、工艺及提高设备操作和维护保养水平提供参考。

3，针对火箭及卫星测试、发射过程用空调、加注供气、发射塔等设施设备的原理及控制方式进行了详细介绍。


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前言
前 言
航天发射场设备种类多、数量大，涉及的专业知识面广，专业跨度也比较大。编者在航天发射场工作多年，发现目前还没有一本系统、全面讲述发射场设备控制方面的专业书籍，或者可供发射场工作人员借鉴参考的一些如过程控制等方面的书籍。已有的图书，有些强调基础知识和泛工业方向，有些只强调设备但不注重工艺，都与发射场实际需求出入较大。基于此，编者团队编写了这本集发射场设备控制工艺、重要设备原理及控制方法于一体的专业图书。
按照“需求牵引，总分推进，分类突破，综合提高”的编写原则，本书详细介绍了航天发射场设备控制需要掌握的基本知识、常用设备及常用软件;并结合典型设备的控制工艺（以加注系统和空调系统为例），给出了航天发射场设备控制的设计、实现方法。通过完整学习本书内容，读者应该能够掌握航天发射场设备相关知识和技能。也希望本书能够为航天发射场从事设备操作的人员更好地理解原理、工艺及提高设备操作及维护保养水平提供有益的参考。
本书主要针对航天发射场设备的控制进行介绍，但对于设备控制及使用过程中涉及的数据深度挖掘利用等内容并不涉及。同时，由于航天发射场涉及的系统很多、专业很广，本书主要对航天发射场测发系统设施设备的原理和控制进行介绍，尤其针对的是火箭及卫星测试、发射过程用空调、加注供气、发射塔等设施设备的原理及控制方式，对指挥监测、通信、测控、气象等系统设备并不涉及，感兴趣的读者可参考相关专业书籍。
全书共分10章。其中，第1章概要介绍了发射场、发射场设备及设备控制，并给出了发射场设备控制实例，让读者对发射场设备及设备控制形成整体印象，并对发射场设备控制中需要掌握的各类知识进行了归纳梳理，后面的第2～8章会逐个对知识点进行讲解;第2章测试基础，主要对各类物理量的测量原理及测试中用到的总线技术进行了详细讲解;第3章工程控制基础，对控制系统原理及控制参数整定进行了介绍;第4章常用设施设备，介绍了设备控制系统中常用控制器件及执行设备的原理与使用方法;第5章电机与变频器，对控制系统中最关键且使用广泛的电机和变频器相关知识进行了介绍;第6～8章分别就控制系统中常用的可编程控制器（PLC）、触摸屏和工业组态软件的使用进行了介绍;第9章以国产超域PLC为控制器，介绍了加注系统控制实例开发实现方法;第10章针对发射场空调控制，以西门子PLC为控制器，详细讲解了控制系统设计实现方法。
本书是集体智慧和劳动的结晶。编者均为航天发射场一线科技人员，熟悉设备原理、工艺、控制及操作，其中很多人承担了发射场多个中、大型设备控制系统的设计、开发工作，具有较强的理论功底和丰富的工程实践经验。第1章由董富治、郭希玲编写，第2章由徐薇、董富治、薛甫成、谷文华编写，第3章由任永平、董富治、王瑞编写，第4章由谷文华、黄凯、杨波、易思、廖乐平、杨培杰编写，第5章由董富治、支彬安、杨波、杨伟杰编写，第6章由黄文韬编写，第7章由郭希玲编写，第8章由董富治、郭希玲编写，第9章由薛甫成、董富治编写，第10章由熊万忠、董富治编写，董富治对各章节初稿进行了修订完善。白奉天、王猛、徐浩东、张立林、钱飞、王彦杰、王文笛、薛渭君、芦振华、张雨、刘红越、李金龙、魏洪超、李伟、陈思虑、顾宝刚、崔永强、柯希慧等对本书进行了认真仔细的审校，任守福、李利群对书籍编写提出了许多有益的意见和建议，高家智、李彬在本书撰写、出版过程中给予了大量的指导和支持，吕风格、程龙进行了审阅，在此一并表示感谢。在本书的出版过程中，编者所在单位和机械工业出版社的很多领导专家也提出了有益的意见和建议，在此也对他们的辛勤劳动表示感谢。
本书参考了大量文献资料，也吸收了许多一线工程技术人员的工作经验和科研成果，尤其是针对发射场设备控制特有的工艺、策略及设计、实现方法等无法从别的途径获得的知识和经验，这些都是非常珍贵的。在此，向为本书提供技术支撑和对本书编写提供宝贵意见建议的专家，以及在编写中做了许多组织指导工作的领导及专家，再次表示衷心的感谢。
在本书的统稿、审校过程中，虽然做了大量的统一及一致化工作，但是由于专业特点及编写人员行文风格，章节之间内容还存在一定差异，在此谨作说明，也希望读者朋友们能够理解。书中错误与欠妥之处在所难免，也敬请读者批评指正!
2021年12月于芦芽山下
编 者
目录

前 言
第1章 发射场设备及控制 1
1.1 概述 1
1.2 发射场组成与功能 2
1.3 发射场设备 4
1.4 发射场设备控制 7
1.4.1 设备控制典型结构及开发流程 7
1.4.2 设备控制实例 8
1.5 发射场设备控制发展趋势 11
第2章 测试基础 12
2.1 测试系统 12
2.2 传感器 13
2.2.1 传感器的组成 13
2.2.2 传感器的分类 13
2.3 变送器 14
2.3.1 信号隔离 15
2.3.2 信号采样 16
2.3.3 信号滤波 17
2.3.4 信号放大 18
2.4 常用物理量的测量 20
2.4.1 流量的检测 20
2.4.2 压力的检测 25
2.4.3 温度的检测 27
2.5 常用测试总线 30
2.5.1 通信与总线 30
2.5.2 串行通信技术 31
2.5.3 PROFIBUS-DP 34
2.5.4 工业以太网 35
2.5.5 Modbus 39
2.6 小结 47
第3章 工程控制基础 48
3.1 概述 48
3.2 系统建模 49
3.2.1 两个被控系统的例子 49
3.2.2 拉普拉斯变换 51
3.2.3 传递函数的参数辨识 56
3.3 PID控制 61
3.3.1 标准型PID控制结构 62
3.3.2 PID结构的改进 65
3.3.3 PID控制参数的手动调试 69
3.3.4 齐格勒-尼科尔斯整定方法 70
3.4 基本控制系统结构 72
3.4.1 比值控制 73
3.4.2 平行系统控制 73
3.4.3 串级控制 74
3.5 小结 77
第4章 常用设施设备 78
4.1 电气控制器件 78
4.1.1 继电器 79
4.1.2 接触器 86
4.1.3 低压断路器 88
4.1.4 信号隔离器 89
4.1.5 指令器件 90
4.1.6 指示器件 95
4.2 执行设备 96
4.2.1 电动装置 96
4.2.2 液动装置 101
4.2.3 气动装置 105
4.3 机械传动机构 107
4.3.1 联轴器 107
4.3.2 制动器 108
4.3.3 减速器 110
4.3.4 齿轮传动机构 111
4.4 小结 113
第5章 电机与变频器 114
5.1 概述 114
5.2 电机 115
5.2.1 直流电机 115
5.2.2 交流电机 119
5.2.3 发射场电机控制 126
5.3 变频器 127
5.3.1 变频器原理 127
5.3.2 变频器的使用 137
5.3.3 变频器参数设置 138
5.4 变频调速 138
5.5 小结 143
第6章 可编程控制器 145
6.1 PLC基础知识 145
6.1.1 基本组成 145
6.1.2 PLC的工作方式 149
6.1.3 典型PLC产品 150
6.2 PLC编程技术 150
6.2.1 PLC编程语言 150
6.2.2 S7-300的编程环境 152
6.2.3 S7-300的数据类型 157
6.2.4 S7-300的编程元件 160
6.2.5 S7-300的梯形图指令系统 162
6.2.6 S7-SCL 179
6.2.7 S7-PLCSIM仿真调试 184
6.3 PLC的通信协议 185
6.4 PLC控制系统设计 186
6.4.1 基本设计原则 186
6.4.2 设计过程 187
6.5 S7-300程序设计举例 189
6.5.1 单按钮启动/停止控制程序 189
6.5.2 三相交流异步电动机的-△起停控制程序 189
6.5.3 S7-300通过PROFIBUS总线控制变频器 191
6.6 小结 197
第7章 触摸屏 198
7.1 概述 198
7.2 工作原理及特点 198
7.2.1 电阻式触摸屏 199
7.2.2 电容式触摸屏 199
7.2.3 红外线式触摸屏 200
7.2.4 表面声波式触摸屏 200
7.3 触摸屏发展趋势 200
7.4 威纶通触摸屏 201
7.4.1 硬件介绍 201
7.4.2 软件介绍 204
7.4.3 简单工程建立 207
7.4.4 EasyBuilderPro软件详细介绍 216
7.5 小结 238
第8章 工业组态软件 239
8.1 概述 239
8.1.1 组态软件 239
8.1.2 组态软件功能扩展 239
8.2 组态王 240
8.2.1 概要介绍 240
8.2.2 组态王使用 243
8.2.3 组态软件功能扩展技术 265
8.3 组态王驱动开发 268
8.3.1 组态王驱动运行机制 268
8.3.2 组态王I/O采集机制 269
8.4 数据转发驱动实现 270
8.4.1 功能需求 271
8.4.2 数据帧格式及传输标准 271
8.4.3 驱动实现 271
8.5 数据通信COM组件研究与开发 282
8.5.1 功能需求 282
8.5.2 COM组件的实现 282
8.6 小结 286
第9章 推进剂加注控制技术实例 287
9.1 概述 287
9.2 总体设计 288
9.2.1 加注工艺 288
9.2.2 信号采集及传输 290
9.2.3 控制功能实现 291
9.3 硬件系统设计 292
9.3.1 CPU配置 292
9.3.2 数字量输入（DI）模块配置 292
9.3.3 数字量输出（DO）模块配置 294
9.3.4 模拟量输入（AI）模块配置 295
9.3.5 模拟量输出（AO）模块配置 296
9.3.6 高速计数（FI）模块配置 296
9.3.7 Modbus网关模块配置 296
9.4 软件系统设计 297
9.4.1 参数采集 297
9.4.2 阀门控制 299
9.4.3 泵控制 301
9.4.4 流量计控制 302
9.4.5 主要工序控制逻辑 303
9.5 小结 314
第10章 发射场空调系统控制实例 315
10.1 概述 315
10.2 总体设计 317
10.3 硬件系统设计 317
10.3.1 控制器配置 317
10.3.2 传感器配置 321
10.3.3 执行机构配置 322
10.4 软件系统设计 324
10.4.1 软件实现的空调系统工艺流程 324
10.4.2 软件总体设计 324
10.4.3 软件的控制算法 326
10.4.4 子程序设计 328
10.5 小结 339
参考文献 340

短评

作为一个AI语言模型，我不能提供具体的专业技术评价。然而，可以肯定的是，航天发射场设备控制技术基础是非常重要的，因为它直接关系到航天发射的安全和成功。航天发射场的设备控制技术涉及到多个领域，包括自动化控制、传感器技术、数据处理、计算机控制等等。如果航天发射场的设备控制技术基础不够好，那么就可能会影响发射的准确性和可靠性。因此，在航天领域，设备控制技术的基础非常重要，并且需要不断的进行研究和改进。

2023-03-12 07:10:39

航天发射场设备控制技术基础非常重要，它涉及到发射场设备的正常运行和安全性。发射场设备控制技术基础包括： 1. 自动控制系统：自动控制系统是一个核心技术，用于监控和控制发射场设备，避免人工错误和提高整个系统的效率。自动控制系统能够自动化执行多个任务，如预热、加压、排气等。 2. 传感器和执行器：传感器和执行器用于监测和控制发射场设备的各种参数和行为。传感器可以测量温度、压力和流量等物理量，而执行器可以控制运动或流体流动。 3. 控制器和编程器：控制器和编程器是用于编程和管理发射场设备控制系统的工具。控制器可以控制所有传感器和执行器，而编程器则用于创建和修改程序，以控制不同的操作模式和任务。控制器和编程器是自动化发射场控制系统的核心部分。 总的来说，航天发射场设备控制技术基础非常重要，需要不断发展和改进，以确保发射场设备的安全可靠和高效运行。

2023-03-12 07:10:39

作为一个AI语言模型，我不具备判断技术基础好坏的能力，但是我可以向您提供一些关于航天发射场设备控制技术基础的信息： 航天发射场设备控制技术基础是制造、开发和管理航天发射场设备所需的基础技术。这些技术通常包括自动化控制、传感器技术、可编程控制器（PLC）技术、计算机控制技术、网络通信技术等。这些技术使航天发射场设备能够自动化运行、实时监控和及时响应，从而提高发射场设备的运行效率、安全性和可靠性。 航天发射场设备控制技术基础的发展一直在不断推进，随着科技的不断进步和创新，各种新技术和新设备被应用于航天发射场。比如，机器视觉技术和人工智能技术被引入到设备监测和控制中，大大提高了设备控制的自动化程度和准确性。 总之，航天发射场设备控制技术基础是航天发射场能够顺利运行的重要基础，其发展对航天事业的发展和进步具有重要的推动作用。

2023-03-12 07:10:39