电气控制与PLC应用/普通高等教育十五规划教材

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出版者:中国电力出版社
作者:范永胜等编
出品人:
页数:230
译者:
出版时间:2004-8
价格:23.0
装帧:平装
isbn号码:9787508325583
丛书系列:
图书标签:
  • 电气控制
  • PLC
  • 自动化
  • 工业控制
  • 电机控制
  • 传感器
  • 编程
  • 继电器
  • 可编程逻辑控制器
  • 高等教育
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具体描述

本书为普通高等教育“十五”规划教材。

  全书内容共分七章。第一章为常用低压电器;第二章介绍了电器控制线路的基本规律;第三章介绍了电器控制线路的设计方法;第四章简述了可编程控制器的特点、应用和组成等基本情况;第五章介绍了FX系列可编程控制器的编程元件及基本指令和功能指令系统;第六章详细介绍了FX系列可编程控制器的各种程序设计方法;第七章介绍了FX系列可编程控制器在生产实际中控制变频器的几种方法,以及编程器和编程软件的使用。

  本书主要作为高等学校中电气工程及其自动化、自动化、机电一体化等专业的课程教材,也可以作为从事相关领域技术工作的工程技术人员的参考用书。

《自动化控制系统设计与PLC实现》 本书深入探讨现代工业自动化控制系统的设计原理、关键技术以及以可编程逻辑控制器(PLC)为核心的实际应用。内容涵盖从基础的传感器与执行器选择,到复杂的伺服系统集成,再到先进的分布式控制策略,旨在为读者构建一个全面而系统的自动化知识体系。 核心内容概述: 自动化基础理论与方法: 系统建模与分析: 介绍各种典型的工业过程模型,如一阶系统、二阶系统、积分环节等,并讲解如何运用传递函数、状态空间等数学工具对系统进行动态特性分析。重点阐述PID控制算法的原理、整定方法(如Ziegler-Nichols法、临界比例法、衰减震荡法)及其在不同工业场景下的优化应用。 反馈控制系统设计: 详细讲解开环与闭环控制的区别与联系,以及反馈控制在提高系统稳定性和精度方面的作用。涵盖了稳定性判据(如Routh判据、Nyquist判据、Bode图法)和性能指标(如超调量、调节时间、稳态误差)的计算与优化。 现代控制理论简介: 简要介绍状态反馈、最优控制、自适应控制等现代控制理论的思想及其在处理复杂非线性系统时的优势。 工业传感器与执行器技术: 传感器原理与选型: 深入剖析各类常用工业传感器的工作原理,包括温度传感器(热电偶、热电阻、红外)、压力传感器(应变式、电容式)、流量传感器(涡轮式、电磁式、超声波式)、液位传感器(浮球式、超声波式、雷达式)以及接近传感器(电感式、电容式、光学式)等。重点指导读者如何根据被测对象的物理量、精度要求、工作环境以及成本效益进行传感器选型。 执行器原理与应用: 详细介绍各种驱动和控制机械运动的执行器,如电动机(直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机)及其驱动技术、气动元件(气缸、气阀、气源处理元件)、液压元件(液压缸、液压阀、液压泵)以及电磁阀、继电器等。分析不同执行器的特点、工作方式及其在自动化系统中的合理配置。 PLC系统及其编程: PLC硬件结构与原理: 详细介绍PLC的CPU模块、输入/输出(I/O)模块(数字量、模拟量)、通信模块、电源模块等组成部分及其功能。讲解CPU的工作原理、扫描周期以及I/O信号的处理流程。 PLC指令系统与编程语言: 系统讲解IEC 61131-3国际标准定义的五种PLC编程语言,包括梯形图(LD)、指令表(IL)、结构化文本(ST)、功能块图(FBD)和顺序功能图(SFC)。通过大量实例,演示如何运用基本逻辑指令(如常开、常闭、线圈)、定时器、计数器、比较指令、数学运算指令、数据传送指令等实现控制逻辑。 PLC编程技巧与调试: 教授PLC程序结构设计、模块化编程、子程序和函数块的应用,以及如何优化程序效率。详细介绍PLC程序的仿真调试、在线监控、故障诊断和排除方法。 PLC在典型工业自动化中的应用: 电机驱动与控制: 讲解如何使用PLC实现对交流电机(如星三角启动、软启动、变频调速)和直流电机的启停、正反转、速度控制。 传送带与物料输送控制: 设计基于PLC的流水线控制系统,包括物料检测、分拣、转载等功能。 液位、温度、压力等过程控制: 演示如何利用模拟量输入/输出模块,结合PID控制算法,实现对关键工艺参数的精确监控和调节。 多工位自动化生产线设计: 结合实际案例,指导读者如何运用PLC构建复杂的自动化生产线,实现多工序协同工作、状态反馈与联锁控制。 人机界面(HMI)集成: 介绍HMI在自动化系统中的作用,讲解如何通过HMI进行参数设定、操作监控、报警显示以及与PLC的数据交换。 现场总线与网络通信: 现场总线技术: 介绍Profibus, DeviceNet, Modbus, EtherNet/IP等主流工业现场总线的工作原理、通信协议以及在PLC系统中的应用。 工业以太网与物联网(IoT)基础: 探讨工业以太网在实现PLC与上位机、MES系统、ERP系统之间的通信中的作用,以及如何将PLC数据接入工业物联网平台,实现数据采集、远程监控和智能分析。 本书特点: 理论与实践紧密结合: 在系统讲解自动化控制理论的基础上,通过大量的PLC编程实例和工业应用场景分析,帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 内容全面且深入: 涵盖了自动化控制从基础理论到核心技术,再到PLC应用的全过程,内容翔实,适合不同层次的学习者。 注重工程应用: 强调在实际工程问题中如何选择合适的技术方案、设计有效的控制策略,并具备解决实际问题的能力。 语言通俗易懂: 采用清晰、简洁的语言,辅以丰富的图示和表格,降低了学习的难度。 本书适合高等院校自动化、电气工程、机械电子工程等相关专业的本科生、研究生,以及从事工业自动化设备设计、开发、维护和管理的工程师阅读。通过学习本书,读者将能够独立完成各种自动化控制系统的设计、PLC编程与调试,并能熟练运用PLC解决实际生产过程中的自动化难题。

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目录信息

读后感

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用户评价

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在探索电气控制的世界里,找到一本能够同时满足理论深度和实践指导的书籍实属不易。而《电气控制与PLC应用》恰恰就是这样一本难得的佳作。它并没有止步于对各种开关、传感器、执行器等基础元件的介绍,而是更深入地挖掘了它们在复杂电气系统中的集成应用。书中对各种控制逻辑的讲解,例如互锁、联锁、延时、计数等,都通过精心设计的电路图和详细的文字说明,让读者能够清晰地理解其工作原理和实现方式。我印象特别深刻的是关于变频器在调速控制中的应用部分,作者不仅介绍了变频器的基本工作原理和接线方式,还详细讲解了如何通过参数设置实现恒压恒频、V/F控制、矢量控制等多种调速模式,并提供了实际应用场景下的案例分析,这对于理解现代工业中广泛使用的变频技术非常有帮助。此外,书中对 PLC 编程的讲解也十分到位,从指令系统的介绍到梯形图、指令表等编程语言的应用,再到实际的项目编程实例,都做到了由浅入深,循序渐进。它让我意识到,PLC 不仅仅是一个编程工具,更是实现自动化控制的核心大脑。

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从一名对电气控制一窍不通的初学者,到能够独立设计和调试简单的控制系统,这本书功不可没。它循序渐进的教学方式,让学习过程变得轻松而有趣。我特别喜欢书中对“传感器与执行器”部分的处理,不仅仅是介绍它们的种类和功能,更深入地讲解了它们的工作原理、选择依据以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。例如,在讲解电感式接近开关时,作者详细说明了它感应金属物体的工作原理,并指出了在有强磁场干扰时需要考虑的因素。在 PLC 编程的部分,书中采用了大量的图示和伪代码,将复杂的指令和逻辑变得直观易懂。我尤其欣赏的是它对 PLC 软元件的详细解释,包括输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、数据寄存器等,并详细说明了它们在程序中的作用和使用方法。通过这本书的学习,我不仅掌握了理论知识,更重要的是获得了实践操作的信心。

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这本书最大的亮点在于其对“智能化”电气控制的深入探讨。它不仅仅停留在传统的继电器控制和基本的PLC应用,而是将目光投向了更前沿的技术。我尤其关注书中关于“人机界面(HMI)与触摸屏的应用”这一章节,作者详细介绍了HMI的设计原则、功能模块以及与PLC的数据交互方式,并给出了多个实际的HMI界面设计案例。这让我明白了如何通过友好的用户界面,实现对复杂电气系统的可视化监控和便捷操作。此外,书中还简要介绍了工业以太网、现场总线等通信技术在现代电气控制系统中的应用,这为我理解更高级的自动化网络架构提供了重要的启示。这本书让我看到了电气控制技术发展的方向,也激发了我对未来自动化领域更深入的探索欲望。

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这本书绝对是为那些希望深入理解电气控制系统奥秘的读者量身打造的。作者的叙述逻辑清晰,从最基础的电气元件原理出发,循序渐进地讲解了各种控制电路的设计与应用。我尤其欣赏的是书中对实际案例的详尽分析,那些来自工业生产一线真实的控制方案,不仅仅是理论的堆砌,更是将抽象的知识具象化的绝佳载体。例如,在介绍继电器控制电路时,书中不仅给出了标准的原理图,还详细阐述了每个继电器、接触器、热继电器在实际工作中的作用,以及它们如何协同配合完成特定的控制任务,比如正反转控制、Y-△降压启动等。更令人惊喜的是,书中对于这些电路的故障排除思路也给出了指导,这对于初学者来说是无价的经验。读这本书,就像在一位经验丰富的电气工程师的指导下进行实操学习,每一个章节都充满了实践的温度。它不仅仅是一本教材,更像是一位良师益友,引导我一步步揭开电气控制的神秘面纱。我迫不及待地想将书中的知识应用到我的学习和未来的工作中去,相信它一定会成为我职业生涯中不可或缺的宝贵财富。

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这本书的价值不仅仅在于其知识的全面性,更在于其引导读者思考和解决问题的能力。它并非简单地罗列知识点,而是通过对各种控制系统的剖析,教会读者如何去分析问题、设计方案、优化过程。我记得在学习“伺服电机与步进电机在运动控制中的应用”这一章节时,书中详细对比了这两种电机的特性、优缺点以及适用的场景,并给出了相应的控制电路和程序设计思路。这让我深刻理解了在不同的运动控制需求下,应该如何选择最合适的驱动方式。更重要的是,书中鼓励读者进行二次开发和创新,例如,在介绍PLC的通信功能时,作者不仅仅讲解了RS232、RS485等接口的接线和通信协议,还提到了如何利用以太网进行更高级的组态和数据交换。这激发了我进一步探索PLC网络通信和SCADA系统的兴趣。可以说,这本书为我打开了一扇通往更广阔的自动化世界的大门。

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这本书的内容组织得非常合理,从基础理论到高级应用,层层递进,逻辑清晰。我发现作者在讲解每一个控制功能时,都会先给出其在工业生产中的实际应用场景,然后再逐步分解其实现原理和电路设计。这种“情境化”的教学方式,极大地提升了我的学习兴趣和理解深度。例如,在讲解“自动化生产线控制”时,书中就以一个典型的汽车零部件生产线为例,详细介绍了流水线上的各个工位如何通过PLC进行协同控制,包括工件的输送、定位、检测、加工、装配等各个环节的自动化流程。书中的PLC程序设计实例,也都非常贴近实际需求,并且都附带了详细的步骤解析和注意事项,这对于我这种希望快速上手PLC编程的读者来说,是极大的帮助。这本书真正做到了理论与实践相结合,为我未来从事自动化工作打下了坚实的基础。

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这本书的内容编排非常符合工程实践的逻辑。它没有上来就讲复杂的PLC编程,而是从最基础的电气元件原理、常用电气符号、电路图识读开始,逐步引导读者进入更深层次的学习。我特别喜欢书中关于“常用电气设备连接与安装”这一部分的讲解,它详细介绍了各种电机、变频器、接触器、断路器等设备的正确接线方式、安装要求和安全注意事项。这对于初学者来说,是极其宝贵的实践指导。在PLC硬件部分,作者对各种PLC型号的结构、性能特点和选型依据都做了详细的介绍,并对比了不同品牌PLC的优缺点,这对于读者在实际项目中选择合适的PLC非常有帮助。而 PLC 软件部分,作者更是倾注了大量精力,从编程软件的安装、界面介绍,到各种指令的详解和案例演示,都做到了面面俱到。这本书让我不仅掌握了理论,更重要的是获得了实操的信心,让我有能力去面对实际的电气控制工程项目。

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这本书的专业性和严谨性是我非常欣赏的一点。作者在讲解每一个概念时,都力求准确无误,并且引用了大量的国家标准和行业规范。例如,在讲解电气安全时,书中详细引用了相关的IEC标准和国家安全法规,让读者能够充分认识到安全生产的重要性,并掌握必要的安全知识和技能。在PLC编程部分,作者对各种指令的解释都非常详尽,并且给出了多种不同的编程风格和技巧。我尤其喜欢书中关于“PLC故障排除与维护”的章节,这部分内容非常实用,作者列举了PLC系统可能出现的各种故障类型,并提供了系统性的诊断和排除方法,这对于提高设备运行的稳定性和可靠性非常有帮助。这本书不仅仅是一本知识的传授者,更是一位严谨的引导者,教会我如何以严谨的态度去对待电气控制技术。

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这本书给我最大的感受就是它的“实”与“深”。“实”体现在它对电气控制实际应用的关注,书中包含了大量工业现场常用的控制线路,例如流水线生产线的控制、起重机的控制、机床的联动控制等等,这些内容都极具参考价值。“深”则体现在它对原理的阐述,作者并没有停留在表面,而是深入剖析了各种控制方式背后的物理原理和逻辑关系,例如,在讲解伺服系统时,它不仅介绍了伺服电机的工作特性,还详细阐述了伺服驱动器如何通过反馈信号实现高精度位置控制和速度控制,以及在不同应用场景下如何进行参数优化。我特别喜欢的是书中关于安全防护措施的章节,这在很多同类书籍中往往被忽视。作者详细列举了电气系统中可能存在的安全隐患,并提出了有效的防护措施,如接地、漏电保护、过载保护等,这对于保证人身和设备安全至关重要。读完这些内容,我不仅掌握了控制技术,更学会了如何更安全、更可靠地应用这些技术。

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对于想要系统学习电气控制并进阶到 PLC 应用的读者来说,这本书无疑是一本“宝典”。它将看似复杂的电气控制概念,通过生动形象的图文讲解,变得触手可及。我特别欣赏的是作者对于不同电气元器件的选型和规格的讲解,这在实际工程设计中至关重要。书中提供了许多选型原则和计算方法,例如如何根据负载大小选择合适的接触器、断路器,如何根据工作环境选择合适的传感器等等。这些实用性的指导,能够帮助读者避免在实际应用中走弯路。在 PLC 的部分,作者从基础的输入输出模块、CPU 工作原理讲起,然后逐步深入到各种指令的用法,包括逻辑指令、定时器、计数器、比较指令、跳转指令等等。而且,书中提供的 PLC 程序示例都非常贴近实际生产需求,从简单的开关量控制到复杂的模拟量控制,再到多机联动,都有详细的编程思路和代码解析。我尤其惊叹于书中对 PLC 故障诊断和排除的讲解,这部分内容对于提高维修效率非常有帮助。

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