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出版者:机械工业

作者:廖常初

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2003-7-1

价格:37.00元

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787111108771

丛书系列:

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电子制造中的精密控制与未来展望 本书聚焦于现代电子制造领域，特别是集成电路（IC）封装、表面贴装技术（SMT）以及精密装配中的自动化控制系统。 全书系统地探讨了从设备选型、系统集成到高级算法应用的全过程，旨在为工程师和技术人员提供一套全面的、面向实践的解决方案。 第一部分：现代电子制造的自动化基础 本部分首先对电子制造业当前面临的挑战，如微型化趋势、高密度互联的需求以及对良品率的极致追求进行了深入剖析。在此基础上，详细介绍了驱动现代生产线自动化的核心技术，包括高速运动控制、机器视觉引导以及数据采集系统（DAS）。 1.1 运动控制在SMT中的应用与挑战 详细阐述了贴片机（Pick-and-Place Machine）的核心运动学原理，包括笛卡尔坐标系、关节式机械手以及Delta并联机器人的运动学逆解和前向解。重点讨论了伺服电机选型、驱动器参数的精细调校，以及如何在高频率的启停和换向过程中保证定位精度和重复定位精度（Repeatability）。内容涵盖了轨迹规划算法，如S形加减速曲线、多项式插补，用以最小化振动和提高贴装速度。同时，分析了高速运动中遇到的电磁干扰（EMI）与接地设计的重要性。 1.2 机器视觉在质量控制中的核心技术 本章深入探讨了机器视觉在电子产品检测中的应用，包括焊点检测（2D/3D AOI）、元件识别与定位（Component Alignment）以及缺陷分类。重点解析了光学成像系统的选择，如远心镜头、同轴照明和背光照明的设计原则。在算法层面，详细介绍了基于边缘检测（如Canny、Sobel）、形态学操作以及深度学习（如CNNs）在复杂背景下元件识别的实现细节。内容还包括了三维测量技术，如激光三角测量法和结构光技术在BGA、QFN等底部结构元件检测中的应用。 1.3 传感器融合与现场总线技术 现代自动化生产线依赖于海量实时数据的交换。本部分详细对比了现场总线技术，如EtherCAT、PROFINET和CC-Link IE在高速数据同步和确定性通信方面的优劣。针对传感器数据采集，阐述了如何有效集成高精度编码器、力/扭矩传感器、温湿度传感器的数据流，并进行时间戳同步处理，为后续的生产追溯和预测性维护打下基础。 第二部分：先进封装技术与精密装配 随着摩尔定律的演进，芯片的封装和异构集成对装配精度提出了前所未有的要求。本部分侧重于这些尖端领域的自动化解决方案。 2.1 晶圆级封装（WLP）与倒装芯片（Flip Chip）的自动化 针对微米级的对准需求，本书详细介绍了超精密运动平台（Ultra-Precision Stage）的设计与驱动技术，包括压电陶瓷驱动器（PZT）和线性直驱电机。在倒装芯片的对准过程中，重点剖析了基于亚像素插值算法的视觉反馈系统，以及如何在高负载和高热负荷环境下保持极高的Z轴控制精度。内容还涉及流体动力学在底部填充（Underfill）工艺中的应用，以及如何通过精确控制流速和压力实现空洞的最小化。 2.2 异构集成与高密度互联（HDI）的自动化挑战 本书探讨了Chiplet技术和2.5D/3D封装对现有自动化设备带来的变革。详细介绍了混合键合（Hybrid Bonding）技术中所需的纳米级对准精度和接触力控制。在HDI制造中，对于微孔填充和电镀过程的自动化监测，引入了阻抗法和电化学传感器在过程中的实时反馈机制。 2.3 粘接与固化过程的精确控制 在电子装配中，胶粘剂的选择和施加是影响可靠性的关键因素。本章详细介绍了点胶设备的流变学基础，包括压力控制点胶、时间-压力点胶和体积控制（如螺杆泵）点胶的适用场景。对于热固化和UV固化工艺，深入分析了热管理系统（如PID温控、区域加热）的设计，确保固化过程的均匀性和可靠性，避免热应力导致的结构损伤。 第三部分：面向工业4.0的制造执行系统（MES）集成与数据驱动优化 本部分将视角从单机自动化提升到整个工厂的智能制造层面，探讨如何利用数据流驱动生产优化。 3.1 制造执行系统（MES）与生产线协同 阐述了MES在连接ERP（企业资源计划）与车间控制系统（SCADA/PLC层）中的桥梁作用。重点讲解了数据模型设计，如何实现物料追踪（Material Tracking）、工序状态监控和生产调度。讨论了如何构建标准化接口（如OPC UA）实现跨平台、跨厂商设备的无缝数据交换。 3.2 预测性维护与工艺参数的闭环优化 本书引入了基于状态监测（Condition Monitoring）的预测性维护策略。通过对电机电流特征、振动频谱以及关键轴承温度的实时分析，建立设备健康指数模型。在此基础上，探讨了如何利用机器学习算法（如时间序列分析、异常检测）提前预警设备故障。更进一步，展示了如何将这些维护信息与工艺参数调整（如根据环境湿度自动微调回流焊炉的温度曲线）相结合，形成数据驱动的自适应制造闭环系统，从而显著提升设备综合效率（OEE）。 3.3 网络安全在智能制造中的重要性 随着OT（Operational Technology）与IT（Information Technology）的融合，网络安全成为保障连续生产的生命线。本章详细分析了工业控制系统（ICS）面临的威胁向量，包括固件篡改、DDoS攻击对实时通信的影响。内容涵盖了纵深防御策略，如网络分段、微分段技术、入侵检测系统（IDS）在工业网络中的部署，以及对控制系统固件进行安全基线验证的方法。 总结与展望 本书总结了当前电子制造自动化领域的技术前沿，并对未来趋势进行了预测，包括柔性制造单元（FMS）的普及、超高精度制造的持续突破，以及人工智能在工艺优化和自主决策中的更深层次融合。本书致力于成为指导电子制造企业实现高质量、高效率、高可靠性生产的实用参考手册。

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**评价五** 我是一名自由职业者，长期从事自动化设备的设计与集成工作。在我的工作中，PLC编程是必不可少的一项技能。我选择《PLC编程及应用》这本书，是因为它承诺提供“应用”的指导，这意味着它不仅仅是枯燥的编程手册，更能帮助我解决实际工程中的各种问题。我期待书中能有不同行业、不同应用场景的PLC控制案例，例如在食品饮料、纺织印染、包装机械等领域的应用。我希望能学到如何在有限的资源下，实现最优化、最经济的控制方案。对于PLC程序的可读性和可维护性，我也非常重视，希望书中能提供一些编写高质量PLC程序的规范和建议，例如如何进行良好的注释、如何组织程序结构等。此外，我非常关心书中关于PLC编程的最新发展趋势，例如在物联网（IoT）时代，PLC如何与云平台对接，如何实现智能制造等。如果书中还能提供一些关于PLC选型和成本控制方面的实用技巧，那将非常有价值，能帮助我在项目报价和成本核算时更加精准。

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**评价二** 我是一位自动化专业的学生，目前正在为毕业设计而苦恼。我的设计课题涉及到工业自动化控制，而PLC是其中的核心部分。在搜集资料的过程中，《PLC编程及应用》这本书引起了我的注意，因为它不仅强调了“编程”，更包含了“应用”，这正是我所需要的。我希望这本书能够深入浅出地讲解PLC的工作原理，例如扫描周期、输入输出处理、指令执行流程等。更重要的是，我期待书中能提供一些经典的PLC应用案例，比如在物料输送、生产线控制、液体液位控制等方面的具体实现方法。对于不同类型的传感器和执行器的接口电路以及在PLC程序中的处理方式，我也希望能够得到详细的介绍。如果书中还能涵盖一些PLC通信协议，如Modbus、Profinet等，以及如何利用PLC进行数据采集和远程监控，那将大大拓展我的设计思路。我希望这本书能够提供丰富的图示和代码示例，方便我理解和模仿。对书中的一些高级应用，例如PID控制、运动控制等，如果能有初步的介绍，那就更完美了，这将有助于我毕业后继续深造。

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**评价六** 我是一名电气工程的在职工程师，工作内容涉及工业自动化系统的设计、编程和调试。我发现市面上的PLC书籍往往侧重于某一特定品牌的PLC，而《PLC编程及应用》这本书名则暗示了其通用性和广泛性。我希望这本书能够提供一套通用的PLC编程思想和方法，不论是西门子、三菱、欧姆龙还是其他品牌的PLC，其核心的编程逻辑和控制原理都是相通的。我期待书中能够深入解析PLC的指令集，并提供大量的实例，演示如何运用这些指令解决实际的控制问题。例如，如何编写复杂的逻辑控制程序、如何实现精确的定时和计数、如何进行数据处理和运算等。我也非常关注书中关于PLC程序优化和效率提升的技巧，这对于提高系统的响应速度和稳定性至关重要。此外，如果书中能包含PLC网络通信的详细介绍，包括各种通信协议的应用和实现，以及如何构建复杂的分布式控制系统，那将是我极为看重的部分。我希望这本书能够提升我的PLC编程能力，让我能够更高效、更灵活地应对各种自动化项目。

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**评价八** 我是一名自动化领域的培训讲师，我一直在寻找一本能够作为教材，系统性地教授PLC编程及应用的图书。《PLC编程及应用》这本书，从其标题来看，具备了成为优秀教材的潜力。我期待书中能够包含详实的理论基础，清晰的知识体系，以及丰富的实训案例。在理论方面，我希望它能涵盖PLC的硬件组成、工作原理、指令系统、编程语言、通信协议等所有必备知识点。在教学体系方面，我希望它能有科学的章节划分，从浅入深，逐步引导学习者掌握PLC的各项技能。而实训案例，则是我最为看重的部分，我期待书中能提供大量具有代表性的、贴近实际生产的PLC应用案例，并附带完整的程序设计和调试过程。这不仅能帮助学生理解抽象的编程概念，更能培养他们分析问题、解决问题的能力。如果书中还能提供一些关于PLC编程规范、安全注意事项以及常见故障的排除方法，那将对我的教学工作非常有帮助。我希望能用这本书，为自动化行业培养更多优秀的专业人才。

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**评价四** 我是一家中小型制造企业的车间主任，我们工厂的自动化程度还有待提高。《PLC编程及应用》这本书，我从朋友那里听说过，评价很高，所以我也想购入一本，希望能为工厂的升级改造提供一些参考。我希望书中能够提供一些关于PLC系统方案设计的指导，包括如何根据生产工艺流程来选择合适的PLC型号、输入输出点数、通信方式等。同时，我也很关注书中关于PLC与上位机、变频器、伺服等设备如何进行有效集成的技术。我希望书中能有案例展示如何利用PLC优化生产效率，降低能耗，提高产品质量。对于PLC系统的安全性和可靠性设计，我也希望能得到一些指导。例如，如何防止程序被非法访问，如何保证PLC在恶劣环境下稳定运行等。如果书中还能介绍一些PLC项目实施的管理经验，比如项目启动、实施、验收等环节的注意事项，那就更好了。这本书将帮助我更好地理解自动化技术，为工厂的智能化转型提供决策支持。

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**评价九** 作为一名电气维护人员，我经常需要接触各种工业自动化设备，其中PLC是核心的控制单元。虽然我可能不是直接的编程者，但我需要理解PLC的运行逻辑，以便更好地进行设备维护和故障排除。《PLC编程及应用》这本书，我期望它能为我提供深入的PLC系统理解。我希望书中能详细介绍PLC的输入输出模块，以及如何判断这些模块的工作状态，如何检查接线是否正确。对于PLC的程序，我希望能够了解如何通过监控软件查看程序的运行状态，如何理解程序中的关键逻辑，例如定时器的设定值、计数器的当前值、以及各个输入输出点的状态。我尤其希望书中能提供一些关于PLC常见故障的分析和诊断方法，例如PLC死机、程序丢失、输入信号异常、输出信号不正常等，并给出相应的处理建议。如果书中还能包含一些PLC系统扩展和改造方面的知识，例如如何增加输入输出点、如何连接新的通信模块等，那将对我日常的工作更有指导意义。我希望通过这本书，能够提升我的设备维护技能，减少停机时间，提高生产效率。

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**评价十** 我是一名嵌入式系统工程师，近年来，我逐渐将目光投向了工业自动化领域，特别是PLC在工业控制中的应用。我希望《PLC编程及应用》这本书能够为我提供一个从嵌入式开发者的视角来理解PLC的机会。我期待书中能解释PLC与传统嵌入式系统在架构、通信和编程方式上的异同。我希望了解PLC的底层硬件和软件是如何协同工作的，例如CPU的处理能力、内存的管理、实时操作系统的应用等。在编程方面，我希望能够深入理解PLC的指令集，并了解如何将一些C/C++等高级语言的编程思想应用于PLC编程中。此外，我非常感兴趣的是PLC如何与其他的工业通信协议，如Ethernet/IP、CANopen等进行交互，以及如何利用PLC进行数据采集和边缘计算。如果书中还能介绍一些PLC的安全性设计，例如固件保护、访问控制等，那将是我极为看重的部分，因为安全是嵌入式系统设计中至关重要的一环。我希望通过这本书，能够拓展我的技术视野，将我的嵌入式开发经验与工业自动化需求相结合。

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**评价七** 作为一个对科技充满好奇心的普通读者，我一直对工业自动化领域充满兴趣，特别是PLC在其中扮演的关键角色。我购买《PLC编程及应用》这本书，是希望能够有一个循序渐进的学习过程，了解PLC是如何工作的，以及它在现代工业中扮演着怎样的角色。我期待书中能够用通俗易懂的语言，解释PLC的基本概念，例如输入、输出、中央处理器、内存等。对于PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，我希望能够看到详细的图解和简单的示例，让我能够直观地理解其逻辑。我特别想知道，PLC是如何控制电机的启动停止、风扇的开关、灯光的亮灭等这些我们日常生活中能够接触到的设备。如果书中能穿插一些PLC在工厂生产线、楼宇自动化、交通信号控制等方面的应用案例，并配以生动的插图，那将极大地激发我的学习兴趣。我希望这本书能够让我对PLC有一个全面的认识，即使我不能直接进行编程，也能对工业自动化有一个更深的理解。

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**评价一** 这本书的选题非常有针对性，正好契合了我目前的工作需求。作为一名初涉自动化领域的工程师，PLC编程对我来说是一个全新的挑战，市面上的资料虽然不少，但很多都过于理论化，或者只关注单一品牌的PLC，难以系统地掌握其核心原理和广泛应用。而《PLC编程及应用》这本书，从书名上看就充满了实际操作的可能性，我期待它能提供一套清晰的学习路径，从基础概念的讲解，到不同品牌PLC的通用编程逻辑，再到实际工业场景下的案例分析，都能有详实的阐述。我尤其关注书中对于梯形图、指令表、SCL等编程语言的深入剖析，以及如何根据具体工艺流程选择合适的编程方式。此外，如果书中能够包含一些调试技巧、故障排除指南，甚至是PLC系统的集成设计思路，那将是非常宝贵的财富。我对书中关于人机界面（HMI）的联动设计也充满期待，毕竟PLC的最终目的是实现自动化控制，而HMI则是操作员与设备沟通的关键桥梁。希望这本书能帮助我快速上手，解决实际问题，并且为我未来深入研究更复杂的自动化系统打下坚实的基础。

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**评价三** 作为一名有着多年电气维修经验的老师傅，我虽然熟悉传统的继电器控制，但面对日益普及的PLC，我感到有些力不从心。《PLC编程及应用》这本书的出现，对我来说就像是一盏明灯。我希望能通过这本书，系统地了解PLC的硬件结构，包括CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块等各自的功能和选型原则。在软件方面，我期望书中能够详细解释PLC的编程软件界面，以及如何创建、编辑、下载和在线调试PLC程序。特别是对于一些常用的指令，例如逻辑运算、定时器、计数器、跳转指令等，我希望能够有清晰的解释和实际应用示例。此外，我非常关注书中关于PLC故障诊断和排除的部分，希望能学到一些行之有效的办法，例如如何通过PLC的状态指示灯、报警信息来判断问题所在，以及如何使用监控软件进行在线诊断。如果书中还能提供一些PLC系统升级改造的经验分享，或者如何将老式电气控制系统改造为PLC控制系统的方法，那将对我非常有帮助，可以指导我的工作实践，提升我的技能水平。

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