现代电气控制及PLC应用技术

现代电气控制及PLC应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京航空航天大学出版社
作者:王永华
出品人:
页数:302
译者:
出版时间:2003-9
价格:27.0
装帧:平装
isbn号码:9787810773461
丛书系列:
图书标签:
  • 控制
  • PLC
  • 88989
  • 电气控制
  • PLC应用
  • 自动化技术
  • 工业控制
  • 控制系统
  • 电子技术
  • 智能制造
  • 编程技术
  • 机电一体化
  • 工业自动化
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具体描述

《现代电气控制及PLC应用技术》 内容梗概 本书系统性地阐述了现代电气控制系统设计、实现与维护的关键技术,并深入探讨了可编程逻辑控制器(PLC)在自动化领域的广泛应用。全书以实用性和前沿性为导向,旨在为读者构建一个扎实的理论基础和丰富的实践经验。 第一部分:现代电气控制基础 本部分聚焦于电气控制系统的基本原理和核心组件。 绪论: 概述了电气控制在工业自动化中的地位和发展趋势,介绍了电气控制系统的基本构成要素,包括电源、执行机构、传感器、控制器和人机界面等。强调了电气控制技术在提高生产效率、优化工艺流程、保障安全运行等方面的重要性。 电气元件与符号: 详细介绍了常用电气控制元件的原理、特性和选型,如接触器、继电器、断路器、熔断器、电磁阀、行程开关、限位开关、光电开关、接近开关、编码器等。同时,系统性地讲解了国际通用的电气控制回路图符号,帮助读者准确理解和绘制电气图纸。 继电器控制技术: 深入剖析了继电器控制系统的设计思路和实现方法,包括顺序控制、联锁控制、自锁控制、时间控制等常用控制逻辑。通过大量经典的继电器控制电路实例,如电动机正反转控制、星三角启动控制、延时启动/停止控制等,展示了继电器控制的强大功能和灵活性。 低压断路器与保护: 详细介绍了低压断路器的分类、结构、工作原理及选型原则,重点阐述了过载保护、短路保护、欠电压保护、漏电保护等保护功能。强调了选择合适的断路器对保障电气设备安全运行的重要性。 传感器技术: 广泛介绍了各类工业传感器的工作原理、性能特点及应用场合,包括温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量传感器、位移传感器、速度传感器、图像传感器等。重点讲解了传感器的信号输出形式(模拟量、数字量)及其与控制器的接口方式。 执行机构: 重点介绍了在电气控制系统中常用的执行机构,包括电动机(直流电机、交流电机)、电磁阀、液压/气动执行元件等。详细阐述了这些执行机构的驱动方式、控制方法及其在不同应用场景下的特点。 电气控制回路设计: 提供了系统性的电气控制回路设计方法,包括需求分析、功能模块划分、逻辑设计、电气原理图绘制、元器件选型、安装布线等环节。强调了提高回路的可靠性、安全性、经济性和可维护性的设计原则。 第二部分:可编程逻辑控制器(PLC)应用技术 本部分将重点放在PLC在现代工业自动化中的应用。 PLC基础知识: 详细介绍了PLC的硬件组成(CPU模块、输入/输出模块、通信模块、电源模块等)、软件组成(操作系统、应用软件、编程软件)以及PLC的工作原理(扫描周期、执行流程)。讲解了PLC的分类(按品牌、按功能、按I/O点数等)及其选择依据。 PLC指令系统与编程: 系统性地介绍了主流PLC的指令系统,包括基本逻辑指令(LD, LDI, AND, OR, NOT等)、定时器指令(TON, TOF, TP)、计数器指令(CTU, CTD)、数据处理指令(MOV, ADD, SUB等)、比较指令(<, >, =, <>等)、通信指令、步进指令(SFC/GRAFCET)等。通过大量的实例,教授读者如何使用梯形图(Ladder Diagram, LD)、指令表(Instruction List, IL)、结构化文本(Structured Text, ST)、功能块图(Function Block Diagram, FBD)、顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)等编程语言进行程序开发。 PLC硬件接线与配置: 详细讲解了PLC的输入/输出模块的类型、接口方式和接线方法,包括数字量输入/输出、模拟量输入/输出的接线。指导读者如何根据实际需求配置PLC的硬件,如选择合适的I/O模块、扩展模块等。 PLC的通信技术: 介绍了PLC常用的通信协议和通信方式,如RS232、RS485、以太网(Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP/IP)等。讲解了PLC与其他设备(如HMI、变频器、上位机)之间的数据交换、通信组态和故障排除。 PLC在典型自动化系统中的应用: 电机控制: 阐述了如何利用PLC实现电动机的启停控制、正反转控制、速度控制(配合变频器)、多电机顺序启停等。 生产线自动化: 讲解了PLC在输送带控制、装配线节拍控制、产品分拣、物料搬运等生产线自动化任务中的应用。 过程控制: 介绍了PLC在温度、压力、液位、流量等参数的 PID 控制中的应用,以及如何通过PLC实现复杂的工艺流程控制。 物流仓储自动化: 探讨了PLC在自动化立体仓库、AGV小车调度、输送系统控制等物流仓储自动化场景的应用。 楼宇自动化: 介绍了PLC在照明控制、空调控制、电梯控制、安防监控等楼宇自动化系统中的应用。 PLC的故障诊断与维护: 提供了PLC系统常见故障的分析方法和处理技巧,包括硬件故障、软件故障、通信故障等。指导读者如何使用PLC的诊断功能、在线监视功能进行故障定位和排除,以及如何进行日常的维护保养。 高级PLC应用技术: 简要介绍了PLC在运动控制(配合伺服驱动器)、安全控制(安全PLC)、分布式控制系统(DCS)集成等方面的应用,展望了PLC技术的发展方向。 本书特色: 理论与实践相结合: 既有对电气控制原理的深入解析,又有大量基于PLC的实际应用案例,帮助读者快速掌握知识并应用于实际工作中。 图文并茂,易于理解: 包含大量的电气原理图、PLC程序框图、接线图和实物图,使抽象的理论知识变得直观易懂。 面向工程实践: 紧密结合当前工业自动化领域的需求,内容充实,实用性强,是工程师、技术人员和相关专业学生的理想参考书。 语言精炼,逻辑清晰: 结构合理,条理清晰,便于读者系统学习和查阅。 通过学习本书,读者将能够熟练掌握现代电气控制系统的设计与调试,并能够独立完成基于PLC的自动化控制系统的开发与应用,为提升工业生产的自动化水平打下坚实基础。

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读后感

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用户评价

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我对这本书的评价可以说是由衷的赞叹,它提供了一个非常系统且实用的视角来理解现代电气控制的演进及其在工业界的应用。书中的内容安排,从电气控制的基础理论,到PLC的原理和应用,再到更高级的集成化控制系统,层层递进,逻辑清晰。我之前学习过一些关于自动化控制的零散知识,但总感觉缺乏一个整体的框架,这本书恰好弥补了这一点。它不仅仅是关于“如何做”,更是关于“为什么这样做”,从根本上解释了为什么现代电气控制会朝着PLC和自动化方向发展。书中对传统继电器控制的优缺点分析,以及PLC相比于继电器控制所带来的优势,如灵活性、可扩展性、可靠性、易维护性等,都解释得非常透彻。我特别欣赏书中在介绍PLC指令时,不仅列出了指令的符号和功能,还详细说明了指令的执行时序和在不同应用场景下的注意事项。这对于深入理解PLC的工作原理以及写出高效、可靠的PLC程序至关重要。此外,书中对SCL(结构化文本)等高级编程语言的介绍,也让我看到了PLC编程的更多可能性,了解了如何用更接近高级语言的方式来编写复杂的控制逻辑。它还提及了SCADA系统和MES系统在工业自动化中的作用,以及PLC如何与这些系统进行数据交互,这为我理解更宏观的工业自动化架构提供了宝贵的线索。这本书就像一座桥梁,连接了我对自动化控制的初步认知和对现代工业生产场景的理解。

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这本书的价值体现在其对实际操作的关注,它不仅仅是纸上谈兵,而是真正地引导读者去理解和应用。我尤其欣赏书中关于PLC硬件接线和调试的章节。在学习PLC编程时,很多人会忽略硬件部分的重要性,但实际上,错误的硬件连接是导致PLC系统无法正常工作甚至损坏的重要原因。这本书详细介绍了PLC的电源接线、输入信号接线、输出信号接线,以及各种传感器、执行器、变频器等外部设备的连接方法,并且强调了接地、屏蔽、电源隔离等电气安全和抗干扰措施。这些内容对于初学者来说是至关重要的。在软件方面,书中对PLC仿真软件的使用进行了详细的介绍,通过仿真,可以在不依赖实际硬件的情况下进行PLC程序的编写、调试和测试,大大降低了学习成本和风险。它还提供了一些常用的PLC编程技巧,例如如何优化程序结构、如何提高程序运行效率、如何进行程序的可读性设计等,这些都是在实际工程项目中非常有用的经验。书中还涉及了PID控制在PLC中的应用,这是工业自动化领域一个非常重要且普遍的控制算法。它详细解释了PID控制的基本原理,以及如何在PLC中实现PID算法,并对PID参数的整定方法进行了介绍,这对于需要进行精密控制的应用场景来说非常有帮助。总而言之,这本书将理论知识与实践操作有机地结合起来,为我提供了一个全面而深入的学习体验。

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这本书的另一个亮点在于它对现代电气控制技术发展趋势的把握。它不仅介绍了目前主流的PLC技术,还对未来工业自动化的一些发展方向进行了展望,例如工业物联网(IIoT)、机器视觉、运动控制等。书中对这些新兴技术与PLC的结合应用进行了简要的介绍,让我对未来的学习方向有了更清晰的认识。我尤其喜欢书中关于“智能制造”和“工业4.0”概念的阐述,它解释了PLC在实现这些宏伟目标中所扮演的关键角色,例如通过PLC连接各种设备,实现数据的采集、传输和分析,从而构建智能化的生产系统。书中还提到了分布式控制系统(DCS)与PLC在不同应用场景下的区别和联系,以及它们是如何协同工作的。此外,书中还对一些特定行业(如汽车制造、食品饮料、纺织印染等)的电气控制和PLC应用案例进行了介绍,这有助于我了解PLC在不同领域的具体应用方式和解决问题的思路。这些案例分析都非常贴合实际工业生产的特点,具有很强的借鉴意义。这本书的叙述风格非常严谨,但逻辑清晰,对于初学者而言,可以循序渐进地掌握相关知识;对于有一定基础的读者来说,也能从中获得新的启发和视野。这本书是一本非常值得推荐的参考书,它能够帮助读者构建一个完整的工业自动化知识体系。

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我之所以会被这本书吸引,很大程度上是因为它深入浅出地介绍了PLC(可编程逻辑控制器)的应用技术。在此之前,我对PLC的认识仅限于知道它是一种工业自动化设备,能够替代传统的继电器控制,实现更灵活、更智能的控制。但具体如何编程,如何实现各种复杂的控制逻辑,我一直觉得非常神秘。这本书的出现,就像是为我打开了一扇通往自动化世界的大门。它从PLC的基本结构、硬件组成、指令系统开始,一步步地引导读者进入PLC编程的世界。我最喜欢的部分是关于梯形图(Ladder Diagram)的讲解,这是PLC最直观、最易于理解的编程语言之一。书中详细介绍了各种梯形图指令的含义、用法以及它们在实际应用中的具体实现方式,比如输入指令、输出指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、跳转指令等等。每个指令的讲解都配有清晰的示例程序,并且对程序的功能进行了解释,让我能够很容易地理解PLC是如何通过一系列的指令来执行控制任务的。我尤其对书中关于PLC的几种常见应用案例的介绍印象深刻,比如电机启动停止控制、流水线生产线控制、液位控制系统等等。这些案例将理论知识与实际应用紧密结合,让我看到了PLC在工业生产中的巨大潜力。书中还涉及了PLC与其他设备(如变频器、触摸屏)的连接和通信,以及一些基础的故障诊断和维护方法,这些内容对于实际工程应用来说都非常有价值。这本书的语言风格比较严谨,但又不失亲切感,读起来不会觉得枯燥乏味,反而有一种在与经验丰富的工程师交流学习的感觉。

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这本书的内容编排非常人性化,它充分考虑到了不同层次读者的需求。对于初学者,它从最基础的电气常识和PLC硬件结构入手,一步步引导,确保读者能够建立起扎实的知识基础。而对于已经具备一定基础的读者,书中也提供了更深入的技术探讨和更复杂的应用实例,可以帮助他们进一步提升技能。我个人觉得书中关于PLC定时器和计数器指令的讲解尤其细致。这些指令在PLC编程中扮演着至关重要的角色,用于实现延时、周期性任务、事件计数等功能。书中不仅详细介绍了不同类型的定时器(如TON、TOF、TP)和计数器(如CTU、CTD),还通过多个实际的工程案例,展示了如何巧妙地运用这些指令来解决各种控制问题。例如,如何使用定时器来实现电机的软启动,如何使用计数器来统计产品的数量并控制生产流程,这些案例都非常生动形象,容易理解。此外,书中还对PLC的数据类型、地址分配、程序块管理等基础概念进行了清晰的阐述,这对于理解和编写大型、复杂的PLC程序至关重要。它还强调了PLC程序的可读性和可维护性,例如如何给变量命名、如何添加注释、如何组织程序结构等,这些都是高质量PLC编程所必须具备的素养。

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这本书的封面设计相当吸引人,有一种沉稳而现代的感觉,金属质感的字体搭配深蓝色的背景,让人一看就觉得内容会比较扎实。我之前接触过一些电气控制方面的基础知识,但一直觉得实操性不强,理论和实践之间总隔着一层模糊的窗户纸。拿到这本《现代电气控制及PLC应用技术》之后,我迫不及待地翻阅起来。第一印象是排版清晰,图文并茂,这一点对我这种视觉型学习者来说至关重要。书中穿插的各种电路图、接线图和PLC编程的截图都非常清晰,而且标注详细,即使是对初学者来说,也能较快地理解其含义。我特别喜欢其中关于继电器控制电路部分的讲解,它从最基础的接触器、热继电器、时间继电器等元器件的原理和接线方式讲起,循序渐进地引出各种常见的电气控制回路,比如点动、自锁、互锁、正反转控制等。这些基础知识虽然看似简单,但在实际应用中却非常关键,很多复杂的自动化系统都是建立在这些基本原理之上的。书中不仅给出了电路图,还详细说明了每个元器件的作用以及它们在回路中是如何协同工作的,并且还附带了实际操作的一些注意事项,这对于防止初学者在实操中犯错误非常有帮助。而且,书中对元器件的选型也有一定的指导意义,比如在什么样的工作环境下应该选择什么规格的接触器,或者热继电器的整定电流应该如何设置,这些都是非常有价值的信息。此外,书中还针对一些常见的故障排除方法进行了介绍,这对于提高实际解决问题的能力非常有益。总的来说,这本书为我理解和掌握现代电气控制技术打下了坚实的基础,让我对这个领域有了更深刻的认识和更强的信心。

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我在这本书中感受到的最大价值是它提供了非常详尽的故障排除指导。在电气控制和PLC应用领域,解决实际问题往往比理论学习更具挑战性。这本书在这方面做得非常出色,它系统地梳理了各种可能出现的故障现象,并逐一分析了其产生的根源以及相应的解决方法。无论是元器件损坏、接线错误、程序逻辑错误,还是外部干扰引起的误动作,书中都给出了具体的排查步骤和诊断技巧。例如,对于PLC程序中的常见错误,如时序问题、死锁、越界访问等,书中提供了如何通过监控PLC内部状态、跟踪变量变化来定位问题的详细方法。对于硬件故障,比如输入信号丢失、输出信号无效,书中也指导了如何使用万用表、示波器等工具进行测量和判断。此外,书中还强调了预防性维护的重要性,例如定期检查设备、清洁电气柜、更新PLC固件等,这些都是确保系统稳定运行的关键措施。我还特别注意到了书中关于PLC通信故障的排除部分,例如OPC通信、Modbus通信、以太网通信等,这些都是在现代自动化系统中非常常见但又容易出现问题的环节。书中针对这些通信问题给出了详细的诊断方法和配置建议,这对于我解决实际工程中的通信难题非常有帮助。这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,能够在我遇到困难时提供及时有效的指导。

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我在这本书中最大的收获是它对“实践出真知”这一理念的深刻体现。书中不仅仅提供了理论知识,更重要的是将这些理论知识与实际应用紧密结合,通过大量的实例和案例分析,让读者能够真正地理解并掌握这些技术。我特别喜欢书中关于如何将PLC与变频器配合使用来控制电机调速的章节。变频调速是现代工业中一项非常普遍的技术,它能够实现电机转速的精确控制,从而达到节能降耗、提高生产效率的目的。书中详细介绍了PLC如何通过模拟量输出或脉冲输出信号来控制变频器的频率,以及如何通过变频器的状态反馈信号来获取电机的运行信息。它还讨论了在不同控制模式下(如V/f控制、矢量控制)PLC与变频器的配合方式,以及如何实现更高级的功能,如恒压恒频控制、PID调速控制等。这些内容对于我理解和应用变频调速技术非常有帮助。书中还涉及了PLC与伺服驱动器、步进电机驱动器的集成应用,以及如何通过PLC来实现复杂的运动控制,例如多轴联动、插补运动等,这进一步拓宽了我对自动化控制技术的认知。这本书的设计理念是让读者在学习过程中能够不断地动手实践,从而将理论知识转化为实际能力。

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这本书最大的优点在于它的实用性和前瞻性。它不仅传授了当前最主流的电气控制和PLC应用技术,还对未来发展趋势进行了展望,并且给出了非常具有指导意义的建议。我特别喜欢书中关于“智能工厂”和“工业物联网”的章节。它详细介绍了PLC在构建智能工厂中所扮演的关键角色,例如通过PLC连接各种生产设备、传感器、执行器,实现数据的采集、传输、分析和决策,从而构建一个高度自动化、信息化的智能生产体系。书中还介绍了如何利用PLC实现设备状态的实时监控、预测性维护、能耗管理等功能,这些都是实现智能制造的重要手段。此外,书中还提及了工业物联网平台、云计算、大数据分析等与PLC协同工作的概念,以及如何通过这些技术来实现更高级的智能化应用。它还对未来PLC技术的发展方向进行了预测,例如更强大的处理能力、更高的集成度、更丰富的功能模块、更先进的通信技术等。这本书的内容涵盖了电气控制和PLC应用的方方面面,从基础理论到高级应用,从硬件选型到软件编程,从故障诊断到系统集成,都进行了详细的介绍。对于从事自动化行业的工程师,或者对工业自动化感兴趣的学生来说,这本书都是一本不可多得的宝贵参考资料。

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这本书提供了一个非常全面的视角来理解现代电气控制及PLC应用技术的全貌。它不仅仅局限于某一个单一的技术点,而是从宏观到微观,从基础到进阶,都进行了深入的剖析。我尤其欣赏书中对PLC网络通信的讲解。在现代工业自动化系统中,设备之间的数据交换和信息共享是实现高效协作的关键。书中详细介绍了PLC常见的通信协议,如Modbus RTU、Modbus TCP/IP、Profibus、Profinet等,以及它们在不同应用场景下的特点和选择依据。它还讲解了如何配置PLC的网络参数,如何进行网络诊断,以及如何解决网络通信中常见的故障。这对于我构建和维护复杂的自动化网络系统非常有帮助。此外,书中还探讨了PLC在分布式控制系统(DCS)和监控系统(SCADA)中的地位和作用,以及如何通过OPC服务器等中间件来实现PLC与上位机系统之间的数据交互。它还提及了一些新兴的通信技术,如TSN(时间敏感网络)在工业以太网中的应用,这让我对未来工业通信的发展趋势有了初步的了解。总的来说,这本书的内容非常丰富,信息量大,但结构清晰,讲解到位,能够帮助读者建立起一个完整而深入的知识体系。

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