可编程控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孙平 编

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2003-1

价格:16.40元

装帧:

isbn号码:9787040116625

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 电气控制
• 单片机
• 传感器
• 执行器
• 编程
• 技术
• 应用

《工业自动化控制系统设计与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的工业自动化控制系统设计与实践指南。内容涵盖了从基础理论到高级应用的全过程，强调理论与实践相结合，帮助读者掌握现代工业生产中自动化控制系统的核心知识和技能。 核心内容概述： 第一部分：工业自动化基础理论 1. 自动化系统概述： 介绍工业自动化的概念、发展历程、基本构成要素（感知层、控制层、执行层、网络层）以及在不同工业领域（如制造业、能源、交通、建筑等）的应用范畴。探讨自动化技术对提高生产效率、降低成本、提升产品质量和保障安全生产的关键作用。 2. 传感器技术与信号处理： 详细阐述各类工业传感器的工作原理、选型原则及其在自动化系统中的应用。内容包括： 温度传感器： 热电偶、热电阻（PT100、PT1000）、红外测温仪等。 压力传感器： 压阻式、电容式、应变片式等。 液位传感器： 浮球式、导波雷达式、超声波式、静压式等。 流量传感器： 电磁流量计、涡轮流量计、质量流量计、超声波流量计等。 位置传感器： 编码器（增量式、绝对式）、线性位移传感器、接近开关等。 视觉传感器： 工业相机、图像处理原理、特征提取与识别。 信号调理与转换： 放大、滤波、隔离、A/D（模数转换）和D/A（数模转换）技术，以及常见信号类型（4-20mA、0-10V、数字信号）的标准和接口。 3. 执行机构与驱动技术： 深入讲解各类工业执行机构的工作原理、选型要点及控制方法。内容包括： 电机驱动： 直流电机、交流电机（感应电机、同步电机）、步进电机、伺服电机及其变频器、伺服驱动器的原理与应用。 气动与液压执行器： 各类气缸（单作用、双作用）、液压缸、气动阀、液压阀（电磁阀、比例阀）的工作原理、选型与控制。 其他执行机构： 电磁铁、继电器、接触器、伺服阀、步进阀等。 4. 反馈控制理论基础： 介绍经典PID（比例-积分-微分）控制算法的原理、数学模型、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、临界比例法、手动整定法）及其在实际应用中的局限性。探讨开环与闭环控制系统的区别与联系。 第二部分：工业通信网络与数据传输 1. 串行通信： 详细讲解RS-232、RS-485等工业串行通信接口的标准、通信协议（如Modbus RTU/ASCII）及其在设备间数据交换中的应用。 2. 现场总线技术： 深入介绍主流的工业现场总线技术，包括： CAN总线： 协议结构、通信机制、在汽车电子和工业自动化中的应用。 Profibus： DP、PA、FMS等版本，通信方式、拓扑结构及其在过程自动化和工厂自动化中的应用。 Ethernet/IP： 基于以太网的工业通信协议，CIP（Common Industrial Protocol）的应用，实时性保障技术。 Profinet： 实时以太网技术，AS-i（Actuator-Sensor Interface）等其他现场总线技术。 OPC（OLE for Process Control）： 数据访问（DA）、历史数据访问（HDA）、报警与事件（AE）等标准，实现不同厂商设备之间的数据互通。 3. 工业以太网与无线通信： 探讨工业以太网（如Ethernet/IP, Profinet, EtherCAT）的优势，以及工业Wi-Fi、LoRa等无线通信技术在特定场景下的应用。 第三部分：工业自动化系统集成与应用 1. 人机界面（HMI）与组态软件： 介绍HMI的基本功能、设计原则以及主流组态软件（如WinCC, FTView, IGSS等）的功能特点、画面制作、数据采集与显示、报警处理、历史趋势、配方管理等。 2. SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统： 讲解SCADA系统的架构、功能模块（数据采集、监控、报警、报表、历史数据存储、远程控制）、组态与开发流程，以及在流程工业、电力、水处理等领域的典型应用。 3. DCS（Distributed Control System）系统： 介绍DCS系统的基本概念、系统架构（分层、分布）、控制策略、数据库管理、历史数据分析、报表生成以及在大型复杂过程控制系统中的应用。 4. MES（Manufacturing Execution System）系统： 探讨MES系统的作用，包括生产计划调度、物料跟踪、质量管理、设备维护管理、车间作业管理等，以及MES与ERP、SCADA系统的集成。 5. 工业物联网（IIoT）与数字化转型： 介绍IIoT的核心概念，包括连接性、数据分析、人工智能（AI）和机器学习（ML）在工业自动化中的应用，以及云计算、大数据技术如何赋能工业生产的数字化转型。 第四部分：系统设计、调试与维护 1. 自动化系统方案设计： 讲解自动化项目从需求分析、系统架构设计、硬件选型、软件配置到网络规划的完整流程。强调功能性、可靠性、可扩展性、易维护性等设计原则。 2. 系统调试与测试： 介绍自动化系统在安装后的调试步骤，包括硬件连接确认、信号校验、参数配置、软件功能测试、联调联试等。 3. 故障诊断与排除： 阐述常见故障的类型（如传感器故障、执行器故障、通信故障、软件故障等）及其诊断方法，以及针对不同故障的排除策略。 4. 系统维护与优化： 探讨自动化系统的日常维护、定期检查、性能优化、软件升级以及安全防护措施。 本书特色： 体系完整： 覆盖工业自动化控制系统的各个关键环节。 理论与实践并重： 深入剖析核心理论，同时结合大量实际工程案例进行讲解。 技术前沿： 关注工业物联网、数字化转型等最新发展趋势。 图文并茂： 大量图表、电路示意图、系统结构图、软件界面截图，帮助读者直观理解。 面向读者： 适合高等院校自动化、电气工程、机械电子等专业的学生，也适用于工业自动化领域的工程师、技术人员和项目管理人员。 通过学习本书，读者将能够系统地掌握工业自动化控制系统的设计、实现、调试与维护技能，为应对现代工业生产的挑战打下坚实的基础。

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这本书的魅力不止于理论的阐述，更在于它将理论与实践完美地结合起来。书中提供了大量的典型应用案例，涵盖了从简单的照明控制到复杂的生产线自动化。我最感兴趣的是关于传送带控制的章节，作者一步步地剖析了如何利用PLC实现传送带的启停、速度调节以及物品识别和分拣。他不仅展示了编程逻辑，还详细解释了每个指令的含义和作用，并配以实际接线图和程序流程图，让我能够清晰地看到代码是如何转化为实际动作的。这种“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的教学方式，极大地激发了我动手实践的兴趣。 更让我惊喜的是，书中还涉及了一些高级的应用，比如PID控制算法在温度控制系统中的应用。虽然我目前还没有达到掌握这部分内容的水平，但作者的讲解让我对PLC的强大功能有了更深的认识，也为我未来的学习方向指明了道路。书中的语言风格也十分灵活，时而严谨专业，时而又生动形象，让我在学习过程中不会感到枯燥乏味。

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这本书简直是为我这种对自动化控制领域充满好奇但又不知从何下手的人量身定做的！初次接触可编程控制器，我原本以为会面对一堆晦涩难懂的指令和复杂的电路图，结果翻开这本书，就被其清晰的逻辑和循序渐进的讲解方式深深吸引。作者并没有直接抛出技术细节，而是从宏观层面，用通俗易懂的语言阐述了PLC的核心概念，比如它为什么会被发明出来，它在现代工业自动化中扮演着怎样的角色，以及它与传统继电器控制系统的区别和优势。这一点对于新手来说至关重要，它建立了一个坚实的基础认知，让我明白“是什么”和“为什么”，而不是仅仅停留在“怎么做”。 紧接着，书中对PLC的硬件结构和基本组成部分进行了详细的介绍，从CPU模块到输入/输出模块，再到通信模块，每一部分的功用都解释得明明白白。我尤其喜欢其中关于输入/输出模块的章节，它生动地解释了PLC如何“感知”外部世界（输入）以及如何“指挥”外部设备（输出），并且通过大量的实例图示，让我能够直观地理解各种传感器和执行器的连接方式。作者还特别强调了安全注意事项和常见故障排除方法，这对于实际操作非常有帮助，避免了我在初学阶段可能遇到的许多潜在问题。

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对于有一定 PLC 基础的读者来说，这本书同样能带来不少启发。它并没有止步于最基础的PLC编程，而是深入探讨了PLC在网络通信、人机界面（HMI）集成以及高级功能指令等方面的应用。我一直对如何让PLC与其他设备无缝对接感到好奇，书中关于通信协议（如Modbus、Profinet）的介绍，以及如何构建SCADA系统，为我打开了一扇新的大门。 特别值得一提的是，作者在讲解过程中，常常会对比不同品牌PLC的特点和优劣，并给出选择建议。这对于我们这些在实际工作中需要根据项目需求选择合适PLC的工程师来说，非常有参考价值。书中还包含了一些关于PLC维护和故障诊断的实用技巧，这些经验性的内容在许多教材中是很难找到的，对于提升实际工作效率非常有帮助。

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坦白说，我曾对学习 PLC 感到过一丝畏惧，觉得它离我的日常工作太遥远。但读完这本书，我才发现原来 PLC 的应用如此广泛，几乎渗透到我们生活的方方面面，从家里的智能家电到工厂里的精密设备，都有它的身影。这本书的价值在于，它将一个看似复杂的技术，以一种极其易于理解和接受的方式呈现出来。 作者在书中非常注重基础概念的讲解，例如逻辑门电路、二进制数等，这些内容对于初学者来说是必不可少的铺垫。他循序渐进地引导读者进入 PLC 的世界，从简单的开关量控制，到复杂的模拟量处理，每一步都走得非常稳健。此外，书中还穿插了一些工业自动化发展史的小故事，让我对这项技术有了更深的敬畏感。

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这本书最让我赞赏的一点是它对实际操作的重视。许多理论性的书籍往往停留在概念层面，而这本书则提供了大量的实践指导。作者不仅仅是告诉你如何编写程序，更重要的是教你如何去思考问题，如何将现实中的控制需求转化为 PLC 程序。书中提供的例子都是非常贴近实际工业场景的，例如泵的自动启停控制，电梯的运行逻辑等等。 更让我感到惊喜的是，书中还包含了一些关于 PLC 选型和维护的章节，这对于我这样的初学者来说，是非常宝贵的知识。作者用简洁明了的语言解释了不同类型 PLC 的特点，以及在实际应用中需要注意的事项。这让我感觉，这本书不仅仅是一本技术教材，更像是一位经验丰富的老师，在循循善诱地引导着我前进。

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