可编程控制器教程

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出版者:电子工业出版社
作者:胡学林
出品人:
页数:324
译者:
出版时间:2003-11-1
价格:26.00元
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787505391741
丛书系列:
图书标签:
  • 自动化
  • 简体中文
  • 中国
  • 2003
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
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具体描述

本书从工程应用的角度出发,以我国目前广泛应用的德国西门子(SIEMENS)公司的SIMATIC系列的S-型PLC为样机,突出应用性和实践性,重点讲述了小型PLC的结构、工作原理和编程规则,详细介绍了系统的指令系统、组态配置、网络通信及性能指标,并通过大量的、有针对性的工程实例,对工程上常用的PLC控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法,进行了详尽的介绍。每章后附有习题。

本书可作为大专院校工业电气及自动化、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书,亦可作为电大、职大相近专业的教材。对于广大的电气工程技术人员,则是一本非常有价值的参考书和技术手册。

《智慧工厂的基石:工业自动化技术解析》 在飞速发展的工业4.0时代,自动化和智能化已成为衡量一个国家制造业核心竞争力的重要指标。本书《智慧工厂的基石:工业自动化技术解析》将带您深入探索支撑现代工业运转的各项关键技术,揭示机器如何协同工作,实现高效、精准、灵活的生产流程。 本书并非一本简单的操作手册,而是旨在构建您对工业自动化体系的全面认知。我们将从最基础的工业控制理论出发,逐步深入到复杂的系统集成和应用。 第一部分:工业自动化的脉络与核心 工业自动化的发展演进: 回顾从早期机械化到当前智能化工厂的演变历程,理解技术进步如何驱动生产力的巨大飞跃。我们将探讨不同历史阶段的技术特点、代表性设备以及它们对工业发展产生的深远影响。 工业控制系统的架构: 深入解析典型的工业控制系统(ICS)是如何分层构建的。从最底层的传感器和执行器,到中间的控制器(例如PLC、DCS),再到上层的SCADA和MES系统,我们将逐一剖析它们的功能、作用以及相互之间的通信机制。理解这种分层结构是掌握整个自动化体系的关键。 数据采集与监测: 探讨工业现场中各种数据是如何被获取、处理和传输的。我们将介绍不同类型的传感器(温度、压力、流量、位置等)的工作原理、选型原则以及它们在实际应用中的重要性。同时,也会涵盖数据采集模块(DAQ)和数据记录(Data Logger)在信息收集过程中的角色。 第二部分:实现智能的关键技术 传感器技术: 详细阐述各种主流工业传感器的类型、工作原理、技术特点及应用场景。例如,光学传感器如何实现非接触式检测,力觉传感器如何感知物体的接触与力度,视觉传感器如何进行物体识别与定位等。本书将提供丰富的实例,帮助您理解不同传感器在自动化生产中的具体作用。 执行器与驱动技术: 讲解如何将控制指令转化为实际的物理动作。我们将深入探讨各种执行器,如电磁阀、气缸、液压缸、伺服电机、步进电机等的原理、特点、选型及控制方法。理解驱动技术是实现精确运动控制的基础。 工业通信网络: 现代工业自动化高度依赖高效可靠的通信。本书将系统介绍各种工业以太网协议(如Ethernet/IP, Profinet, EtherCAT)和现场总线技术(如Profibus, Modbus, CANopen)的特点、优势、劣势以及在不同应用场景下的适用性。您将了解到如何构建稳定、实时、安全的工业网络。 工业机器人技术: 深入剖析工业机器人的类型(六轴、SCARA、Delta等)、结构、运动学、动力学以及编程控制。我们将探讨机器人在装配、焊接、搬运、检测等方面的应用,以及如何实现人机协作。 机器视觉系统: 揭示机器如何“看”并理解世界。本书将详细介绍机器视觉的基本原理,包括图像采集、图像处理、特征提取、模式识别等关键技术。您将了解到机器视觉如何在产品检测、缺陷识别、尺寸测量、定位引导等方面发挥巨大作用。 嵌入式系统与微控制器: 简要介绍嵌入式系统在工业自动化中的应用,以及微控制器(MCU)作为其核心组件的作用。虽然本书不侧重于微控制器本身的编程细节,但会点明其在实现特定控制功能中的基础地位。 第三部分:系统集成与应用实践 人机界面(HMI)设计与应用: 探讨如何设计直观、易用的HMI,实现操作员与自动化设备之间的有效交互。我们将分析HMI在监控生产状态、设置参数、报警处理、操作指导等方面的功能。 制造执行系统(MES)与生产管理: 深入理解MES在连接车间层自动化系统和企业资源计划(ERP)系统之间的关键作用。我们将探讨MES如何在订单跟踪、资源调度、质量管理、设备维护等方面提升生产效率和透明度。 工业物联网(IIoT)与大数据分析: 探讨如何将工业设备连接到互联网,实现数据的互联互通,并利用大数据分析技术挖掘潜在价值。我们将介绍IIoT在预测性维护、能耗优化、产品追溯、智能决策等方面的应用前景。 工业网络安全: 随着工业系统日益互联,网络安全的重要性不言而喻。本书将探讨工业网络面临的安全威胁,并介绍相应的防护策略和措施,以保障生产系统的稳定运行。 案例研究与未来趋势: 通过分析不同行业(如汽车制造、食品饮料、电子产品、能源等)的实际自动化应用案例,帮助读者将理论知识融会贯通。最后,我们将展望工业自动化技术的未来发展方向,如人工智能在工业领域的深度融合、柔性制造、数字孪生等。 《智慧工厂的基石:工业自动化技术解析》适合于工业自动化领域的从业人员、工程技术人员、在校学生以及对智能制造感兴趣的读者。本书力求以清晰的逻辑、丰富的实例和深入浅出的讲解,帮助您建立起对工业自动化技术的系统性认识,为您的职业发展和技术创新奠定坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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我向来对那些标题宏大但内容空泛的技术书籍持保留态度,但这本书的“教程”二字名副其实,它真正做到了教学相长。它的结构安排非常巧妙,仿佛是为一位具备基础电工知识的学徒设计的学习路径图。除了传统的程序设计范式,我特别喜欢其中关于“程序结构化”的章节。在很多小型项目中,我们习惯于编写一个庞大而混乱的线性程序,但这本书清晰地阐述了如何使用功能块(Function Block)和子程序来模块化代码,这不仅极大地提高了程序的可读性,更重要的是,它为后续多人协作开发和系统升级奠定了良好的代码管理基础。书中用一个中型水处理站的控制案例贯穿始终,从最初的I/O分配到最终的联锁保护逻辑,层层递进,让读者始终处于一个具体项目的情境之中。虽然我对其中的高级诊断功能介绍还需反复研读,但仅凭它对结构化思维的培养和对软件工程在PLC应用中重要性的强调,这本书就已经超越了普通的“操作手册”范畴,成为了指导我们养成良好编程习惯的重要参考书。

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我对这份资料的阅读体验,可以说是经历了一场从略感失望到茅塞顿开的转变。起初翻开这本书,我有些担心它会陷入传统教材的窠臼,充斥着大量枯燥的文字和不够清晰的电路图。一开始,关于继电器逻辑转换为梯形图的部分确实显得有些冗长,我差点因为那些密集的符号定义而感到乏味。然而,当我深入到第三章关于模拟量处理和PID控制算法的章节时,我发现作者的功力展现出来了。他没有直接抛出复杂的数学公式,而是巧妙地引入了“温度调节器”这个经典案例,一步步引导读者如何选择合适的比例、积分和微分系数,并展示了参数调整对系统响应速度和稳定性的实际影响。更难得的是,书中穿插了一些常见的故障排除案例分析,这些案例并非教科书式的标准错误,而是贴近实际生产线上“疑难杂症”的描述,比如间歇性掉线、漂移信号的处理等。这些实战经验的分享,对于正在一线摸爬滚打的维护人员来说,价值远超那些纯理论的推导。这本书的深度,恰到好处地卡在了理论的严谨性和工程的实用性之间,做到了相得益彰。

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说实话,我购买这本书的初衷是想找一本能快速提升我数据通信和网络化控制能力的参考书,毕竟现在的智能制造越来越强调互联互通。从这个角度来看,这本书的前半部分基础知识的铺垫虽然扎实,但略显平铺直叙,对于已经熟悉了基本指令集的我来说,进度稍慢。不过,当涉及到工业以太网协议,特别是Modbus TCP和Profinet的应用实例时,这本书的价值便凸显出来了。它不仅仅罗列了协议的帧结构,更重要的是,它详细讲解了在不同PLC之间如何构建数据映射表,以及如何处理报文超时和数据冲突等实际通信问题。作者甚至花了不少篇幅介绍了一种“安全冗余”的架构设计思路,这在很多基础教程中是很少提及的深度内容。我特别欣赏其中关于上位机(SCADA/HMI)与PLC之间数据交互的章节,书中提供了一套清晰的API调用逻辑框架,这对于我们开发定制化监控软件非常有指导意义。虽然书中的某些网络配置截图看起来年代稍久远,但其背后的逻辑思维是永恒的,这本书的后半部分绝对是为进阶学习者量身定做的干货集。

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对于一个刚接触自动化领域,而且背景偏向于机械设计而非电子工程的学生来说,这本书简直是量身打造的“翻译官”。最让我感到亲切的是,作者在讲解数字逻辑和布尔代数时,采用了大量与物理世界联动的类比,比如将“与”门比作“串联开关”,将“或”门比作“并联开关”,这种直观的联想,瞬间打破了我对抽象逻辑电路的恐惧。更值得称赞的是,书中对硬件选型和安装规范的介绍。它没有空泛地说“要做好散热”,而是具体指出了PLC机架在控制柜中的最佳通风口位置,以及屏蔽电缆的正确接地方法,这些细节在学校的理论课本中是绝对看不到的。这些关于“如何正确安装和维护”的内容,体现了作者深厚的现场经验。我甚至可以想象,如果我带着这本书去实习,我的现场指导老师会非常欣赏我对基础规范的了解。虽然在高级算法方面的内容相对精简,但作为打牢根基的首选读物,它在工程美学和基础规范层面的贡献,是无可替代的。

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这本关于可编程控制器的教材,实在是让我这个科班出身但实操经验略显不足的工程师找到了久违的踏实感。我过去在学校里学过一些基础的逻辑控制原理,但真正面对PLC硬件和软件平台时,总感觉像是隔着一层毛玻璃,概念清楚但落地困难。这本书最让我惊喜的是它的循序渐进。它不像某些教科书那样,上来就堆砌晦涩难懂的指令集和复杂的网络拓扑图。相反,它从最基础的输入输出点配置讲起,细致地剖析了扫描周期、定时器和计数器的内部工作机制。我记得我曾花了好大力气才理解中断程序的优先级处理,而这本书居然用了一个非常生动的工厂流水线分拣的例子,将虚拟的逻辑流程具象化了。这种将理论与实际生产场景紧密结合的叙事方式,极大地降低了我的学习曲线。特别是它对不同品牌PLC编程软件界面差异的初步介绍,虽然没有深入到每一个细节,但为我后续跨平台学习打下了坚实的认知基础,让我不再惧怕面对陌生的编程环境。总而言之,这是一本非常注重“如何做”而不是仅仅停留在“是什么”的入门佳作,对于渴望从理论走向实践的读者来说,无疑是一盏明灯。

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