为满足焊接制造业智能化转型及其对相关人才的迫切需求，促进高校焊接技术与工程专业新工科建设，使焊接技术与工程专业的学生能够理解智能焊接制造的基本概念，构建“理论+技术+应用”的知识基础，助力高校培养兼具传统焊接与智能化能力的复合型人才，特编写本书。本书共11章，内容包括绪论、智能焊接控制基础、智能焊接传感技术、伺服电动机及其控制技术、PLC控制技术、数字化弧焊电源与工艺、机器人焊接技术、信息识别与传输技术、智能焊接制造关键技术、工业智能软件及智能焊接制造方案。本书内容深入浅出，图文并茂，将自动化技术与智能焊接制造相结合，理论、技术联系焊接制造实际，便于理解。 本书可作为高等院校焊接技术与工程专业、材料成型及控制工程专业相关课程的教材，也可作为智能焊接制造领域相关工程技术人员、焊接工程师的自学用书或培训教材。

高等院校教师

前言
第1章绪论1
11智能焊接制造概述1
12智能焊接制造的关键技术3
13智能焊接制造的未来发展趋势与策略8
习题与思考题10
第2章智能焊接控制基础11
21自动控制基础11
211自动控制与焊接自动化11
212焊接自动控制系统的分类16
213PID控制17
22智能控制基础22
221智能控制的基本概念22
222智能控制器的结构23
223焊接智能控制系统的分类25
23专家系统控制27
231专家系统控制原理27
232专家系统控制的系统结构32
24模糊控制33
241模糊控制原理33
242模糊控制系统40
25神经网络控制41
251人工神经元模型与神经网络41
252神经网络学习44
253BP算法46
254神经网络控制器48
255神经网络应用50
26深度学习及在智能控制中的应用51
习题与思考题53
第3章智能焊接传感技术55
31传感器的概念55
32霍尔电流、电压传感器56
33位置传感器59
331电磁式位置传感器60
332霍尔式位置传感器61
333光电式位置传感器62
334位置传感器的应用63
34位移与速度传感器63
341光栅尺64
342编码器64
343传感器的应用68
35温度传感器69
351热电偶传感器70
352红外辐射温度传感器70
36力传感器72
361压电式力传感器72
362应变式力传感器73
37智能传感器75
371智能传感器的概念75
372智能传感器的功能76
373智能传感器的分类77
374智能传感器的应用78
习题与思考题79
第4章伺服电动机及其控制技术80
41概述80
411伺服电动机的基本概念80
412伺服电动机的分类82
413伺服电动机的发展历程83
414伺服系统的发展趋势84
42伺服电动机的结构与特性85
421直流伺服电动机85
422交流伺服电动机89
43伺服电动机的控制模式91
431速度控制模式91
432位置控制模式92
433转矩控制模式93
44伺服驱动器94
441功率变换电路94
442控制电路94
443驱动电路95
444伺服驱动器的面板95
45伺服电动机的应用97
习题与思考题98
第5章PLC控制技术99
51可编程序控制器（PLC）99
511PLC的特点与分类99
512PLC的硬件构成101
513PLC的I/O模块103
514PLC的编程语言104
515PLC的工作过程106
52PLC的应用107
521PLC控制的应用范围108
522PLC控制系统的设计108
523电弧自动焊PLC控制举例110
53触摸屏技术及其应用115
531触摸屏概述115
532触摸屏在PLC控制系统中的
应用117
习题与思考题118
第6章数字化弧焊电源与工艺119
61数字化弧焊电源的概念和特点119
611数字化弧焊电源概述119
612DSP的基础知识121
62数字化弧焊电源的工作原理123
621电源的总体结构123
622数字控制系统的基本结构与
功能125
63数字化弧焊工艺130
631焊接电参数波形数字控制弧焊
工艺130
632CMT焊接工艺133
64网络监测与控制136
641数字化焊机的通信接口136
642数字化焊机的网络监控136
643网络监控的关键技术137
644焊机监控软件137
习题与思考题138
第7章机器人焊接技术139
71工业机器人基础139
711工业机器人概述139
712工业机器人的构成与分类140
72焊接机器人系统144
721机器人焊接的特点144
722焊接工艺对焊接机器人的要求144
723焊接机器人的分类145
724焊接机器人控制的基本原理146
73焊接机器人运动控制147
731焊接机器人运动控制系统147
732焊接机器人运动控制系统软件149
74弧焊机器人离线编程技术151
741机器人离线编程技术概述151
742弧焊机器人离线编程151
743机器人离线编程的应用153
75焊接机器人传感技术157
751接触传感器157
752视觉传感器159
753激光视觉传感器的应用160
76焊接机器人的应用161
761盾构机零部件的机器人焊接162
762盾构机盾体的机器人焊接163
习题与思考题166
第8章信息识别与传输技术168
81信息识别与传输技术概述168
82射频识别技术169
821射频识别技术概述170
822RFID系统组成170
823RFID技术应用173
83图像识别技术176
831图像识别技术概述176
832图像识别的过程与原理176
833图像识别模型177
834图像识别在智能焊接制造中的
应用179
84二维码识别技术182
841二维码识别技术概述182
842二维码及其分类182
843二维码的制作与识读185
844二维码在智能焊接制造中的
应用187
85蓝牙技术190
851蓝牙技术概述190
852蓝牙技术及其特点190
853蓝牙技术中的硬件及软件191
854蓝牙技术在智能焊接制造中的
应用194
86WiFi技术195
861WiFi技术概述195
862WiFi网络196
863WiFi在智能焊接制造中的
应用199
87移动通信技术201
871移动通信概述201
872移动通信系统的分类203
873移动通信的网络结构204
874移动通信在智能焊接制造中的
应用207
习题与思考题209
第9章智能焊接制造关键技术210
91工业物联网210
911物联网与工业物联网的概念210
912工业物联网的体系架构与关键
技术212
913工业物联网在智能焊接制造中的
应用215
92工业互联网218
921工业互联网的概念与架构218
922工业互联网的关键技术220
923工业互联网在智能焊接制造中的
应用222
93工业大数据226
931大数据与工业大数据的概念226
932工业大数据技术228
933工业大数据在智能焊接制造中的
应用235
94人工智能236
941人工智能概述236
942人工智能的关键技术241
943人工智能在智能焊接制造中的
应用245
95云计算与边缘计算246
951云计算与边缘计算的概念247
952云计算的架构与关键技术250
953边缘计算的架构与关键技术255
954云边计算在智能焊接制造中的
应用258
96数字孪生技术259
961数字孪生技术概述259
962数字孪生的关键技术263
963数字孪生在智能焊接制造中的
应用268
习题与思考题277
第10章工业智能软件278
101工业智能软件概述278
102企业资源计划（ERP）281
1021ERP概述281
1022ERP系统的基本架构284
1023ERP系统的部署与构建288
1024ERP系统在智能焊接制造中的
应用293
103制造执行系统（MES）294
1031MES概述295
1032MES的核心功能与系统架构297
1033MES的部署与应用300
104产品全生命周期管理（PLM）304
1041PLM概述304
1042PLM系统的核心功能与系统
架构306
1043PLM系统在智能焊接制造中的
应用309
习题与思考题312
第11章智能焊接制造方案313
111智能焊接生产线313
1111传统焊接生产线的局限性313
1112焊接生产线的智能化314
1113徐工起重机转台焊接生产线的
智能化改造316
1114中船天津船舶有限公司智能小组
立产线的设计与实施320
112智慧工厂与智慧焊接车间334
1121智慧工厂与智慧焊接车间的
概念334
1122传统焊接车间与智慧焊接车间的
不同点335
1123智慧焊接车间的方案设计与
实施336
113智慧焊接工厂的方案设计与实施339
1131三一重工18号工厂概述339
1132三一重工18号工厂的关键技术
架构与核心模块341
习题与思考题350
参考文献351