可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书

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出版者:中国电力出版社
作者:张兴国
出品人:
页数:374
译者:
出版时间:2006-9
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787508343860
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 工业控制
  • 自动化
  • 可编程控制器
  • 现代工业
  • 技术应用
  • 电气工程
  • 工业自动化技术
  • 传感器
  • 执行器
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具体描述

本书是《现代工业自动化技术应用丛书》之一。

可编程序控制器作为一种新型的专门为工业控制设计的通用自动控制装置,将传统的继电接触器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体。其可靠性高、环境适应性强、便于使用等优点深受自动化领域技术人员普遍欢迎,学习和掌握可编程序控制器技术已成为工业自动化技术人员和高等院校相关专业学生的一项迫切任务。

本书从实际应用出发,以应用系统设计为依托,系统地介绍了可编程序控制器的工作原理、基本指令、编程方法、步进指令、应用指令及特殊功能单元模块,并结合科研成果阐述了典型控制系统的设计过程及工程实例中的应用。书中还介绍了CC—Link等总线技术的应用。

本书可供自动控制领域可编程序控制器应用开发的工程技术人员参考,也可以作为各类学校电气专业、机电一体化专业、自动化专业及相关专业学生的教学用书。

智能制造与工业物联网实践指南 本书是为工程师、技术人员和相关专业学生精心打造的一本深入剖析智能制造核心技术与工业物联网(IIoT)前沿应用的实践性教材与参考手册。 随着“工业4.0”浪潮席卷全球,传统制造业正经历一场深刻的数字化转型。本书旨在填补理论知识与实际工程应用之间的鸿沟,提供一套全面、系统且极具实操性的技术路线图,助力读者掌握构建现代化、高效率、柔性化智能工厂的关键技术。 本书内容组织围绕智能制造的四大支柱——数据采集与互联、边缘计算与实时控制、工业大数据分析与决策、以及安全可靠的网络架构——展开,确保读者能够从宏观架构到微观细节全面理解智能制造的运作机制。 第一部分:工业数据采集与互联互通:智能工厂的神经系统 本部分重点探讨如何构建高效、可靠的工业数据采集网络,这是实现信息物理系统(CPS)和数字孪生的基础。 1. 工业通信协议的深度解析与选型: 我们将详细对比和分析主流的现场总线技术(如CANopen、DeviceNet)和以太网化技术(如EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP)。特别关注OPC UA作为跨平台、面向服务架构的互操作性标准的地位及其在实现OT/IT融合中的关键作用。内容将涵盖协议的数据模型、实时性指标、安全机制的构建,并提供在不同应用场景(如高速运动控制、流程控制)下的最佳实践选型指南。 2. 传感器技术与数据预处理: 介绍新一代智能传感器(如具备自诊断能力的传感器、高精度视觉传感器)的工作原理和集成方法。重点阐述数据采集层面的挑战,如时间同步(IEEE 1588 PTP)、数据清洗、噪声过滤和初步的特征提取技术。这部分内容将指导工程师如何从物理世界准确、高效地捕获高质量的工艺参数。 3. IIoT网关与协议转换: 深入探讨工业物联网(IIoT)网关在连接异构设备与云端平台之间的桥梁作用。内容包括MQTT、AMQP等轻量级消息协议在工业环境下的应用优化、数据包格式设计、以及如何构建具备协议转换能力的边缘计算节点,确保老旧设备(Legacy Systems)也能平稳接入现代网络架构。 第二部分:边缘计算与实时决策:迈向低延迟控制 智能制造对响应速度的要求越来越高,本部分聚焦于如何在靠近数据源的“边缘”进行计算和控制,以实现亚毫秒级的反馈和决策。 1. 嵌入式系统与实时操作系统(RTOS): 分析用于边缘计算平台的硬件架构(如ARM Cortex-R/A系列),并深入讲解VxWorks、FreeRTOS、QNX等工业级实时操作系统的核心特性、调度算法(如优先级继承、截止时间调度)以及中断管理机制。重点是如何配置和优化这些系统以满足严格的确定性要求。 2. 边缘智能与轻量级机器学习: 探讨如何在资源受限的边缘设备上部署和运行机器学习模型。内容涵盖模型压缩技术(如量化、剪枝)、迁移学习在工业场景的应用、以及TensorFlow Lite for Microcontrollers等工具链的使用。应用案例将集中在设备健康状态监测(PHM)和基于视觉的即时质量检测。 3. 确定性以太网与时间敏感网络(TSN): TSN是实现未来全IP化工厂的关键技术。本书将详细介绍IEEE 802.1 TSN标准簇(如802.1Qbv时间感知整形、802.1Qbu帧抢占),以及交换机和终端设备如何协同工作以提供严格的端到端时间保证,为运动控制和安全功能提供可靠的通信基础。 第三部分:工业大数据与云平台集成:从数据到洞察 本部分将视角提升至工厂层级和企业资源规划(ERP)层级,探讨如何有效地存储、分析海量工业数据,并将其转化为商业价值。 1. 工业数据库选型与优化: 对比关系型数据库(如PostgreSQL)和时序数据库(如InfluxDB、TimescaleDB)在处理工业高频数据流方面的优劣。教授如何设计高效的数据库架构,以支持快速写入和复杂的时序分析查询。 2. 工业数据分析与可视化: 侧重于如何利用统计过程控制(SPC)和高级数据分析技术(如聚类分析、异常检测算法)来优化生产流程。内容包括使用Python数据科学栈(Pandas, NumPy, Scikit-learn)进行过程建模,并采用Grafana等工具构建面向操作员和管理层的实时仪表板。 3. 云平台集成与数据治理: 介绍主流工业云平台(如AWS IoT Greengrass, Azure IoT Edge)的架构组件及其在云边协同中的角色。强调数据治理的重要性,包括数据质量管理、元数据管理以及确保数据流向符合合规性和安全标准。 第四部分:工业网络安全与功能安全集成 随着互联性的增强,网络安全已成为保障生产连续性的首要任务。本部分提供构建弹性、安全工业系统的实用方法。 1. 工业控制系统(ICS)网络安全框架: 基于IEC 62443标准系列,系统性地介绍如何构建多层纵深防御体系。内容涵盖资产识别、风险评估、网络分段(使用防火墙、DMZ)、访问控制策略(NAC/AAA)的实施。 2. 端点安全与威胁检测: 聚焦于控制设备和服务器的加固技术,包括应用白名单技术、固件完整性校验。讲解基于行为分析的异常流量检测方法,以及如何快速响应和恢复受损的控制网络。 3. 安全与控制的融合: 探讨功能安全(Safety Integrity Level, SIL)系统与网络安全之间的交叉点。分析安全仪表化系统(SIS)在连接到IT网络时可能面临的新型攻击面,并提供设计隔离和通信屏障的工程策略,确保安全功能不受网络威胁的干扰。 结语: 本书不仅停留在技术的“是什么”,更深入探讨了“如何做”。通过大量的工程案例、架构图和代码片段(非特定于PLC编程),读者将获得构建下一代数字化工厂所需的坚实理论基础和前沿实战技能。本书旨在培养一批能够驾驭复杂工业系统集成、具备全局视野的创新型工程人才。

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作为一名对工业自动化发展趋势保持高度关注的技术爱好者,我非常希望这本书能够深入剖析PLC在现代工业自动化技术应用中的最新进展和未来发展方向。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,让我看到了它连接了“技术”和“应用”,这暗示了它可能不仅仅是基础知识的堆砌,更能体现技术的先进性和应用的广泛性。我希望书中能够重点介绍PLC在工业物联网(IIoT)时代的地位和作用,例如PLC如何通过MQTT、CoAP等协议接入云平台,实现数据的远程监控、诊断和预测性维护。对于边缘计算在PLC领域的应用,我也非常感兴趣,例如PLC是否能承担一部分数据预处理和分析的任务。此外,PLC与人工智能(AI)和机器学习(ML)的结合也是一个热门话题,我希望书中能够探讨PLC如何通过嵌入AI算法或与AI平台集成,实现更智能的控制和决策。我也会关注PLC在网络安全方面的技术演进,如何防范网络攻击,保障自动化系统的安全运行。同时,我希望书中能够提供一些关于PLC在未来智能工厂、柔性制造等领域的应用前景分析,例如PLC如何支持模块化生产、动态重构等。这本书若能为我描绘出PLC技术在未来工业发展中的蓝图,并指导我如何学习和掌握这些前沿技术,将对我极具价值。

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作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师,我对能够深入探究核心技术、解答实际应用难题的专业书籍总是充满期待。这本书《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》在我阅读之前,就已经给我留下了深刻的印象,因为它直击了工业自动化最基础也最核心的脉搏——PLC。我尤其看重的是它是否能提供不仅仅是理论知识,更能指导实际操作和故障排除的经验。在项目现场,PLC的稳定性、灵活性和可维护性直接关系到生产线的效率和安全性,因此,一本能够全面讲解PLC硬件结构、指令系统、编程逻辑、网络通信以及典型应用案例的书籍,对我来说是不可或缺的。我希望这本书能够详细阐述不同品牌PLC的差异化特点,比如西门子、罗克韦尔、三菱等主流厂商的硬件架构、软件编程环境以及在不同行业应用中的优势,能够帮助我根据具体需求进行最优选型。同时,对于PLC的故障诊断和维修,我希望能有更系统、更深入的讲解,包括如何通过PLC的诊断指示灯、在线监控软件来定位问题,以及一些常见的硬件故障和软件错误的处理方法。在网络通信方面,工业以太网、Profibus、Profinet等通信协议的原理和应用也是我非常关注的重点,我希望书中能有详尽的介绍,以及如何在实际系统中搭建和调试通信网络。此外,对于一些高级的应用,比如运动控制、安全控制、以及MES/SCADA系统的集成,我也期待这本书能提供一些入门级的指导和案例分析。总而言之,这本书在我眼中,是提升个人技术能力、解决实际工程问题的有力工具,我对其内容有着极高的期待和严苛的标准。

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对于长期从事工厂自动化维护工作的技术人员来说,一本能够快速帮助解决现场问题的书籍是极其宝贵的。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,让我联想到的是那些能够直接应用于生产线上的实用技术和解决方案。在日常工作中,我们经常会遇到各种突发状况,PLC的稳定运行是生产线不间断的关键。因此,我希望这本书能够提供一套系统性的故障诊断和排除流程,能够帮助我快速定位PLC硬件故障、软件逻辑错误、通信中断等问题。例如,对于常见的PLC故障码,我希望能有详细的解释以及相应的处理建议。在编程方面,虽然我可能已经掌握了基本的编程技能,但我更希望了解如何优化PLC程序,提高运行效率,减少资源占用,以及如何编写出更具可读性和可维护性的程序。书中关于PLC安全防护的介绍也是我非常感兴趣的部分,如何防止程序被非法访问,如何保证PLC在恶劣环境下的稳定运行,这些都是实际工作中需要考虑的。同时,我也希望书中能够分享一些PLC与其他自动化设备(如变频器、伺服驱动器、传感器、人机界面)集成的案例和经验,以及在不同工业场景(如包装、印刷、食品饮料、汽车制造等)下PLC的应用实例,这能极大地拓宽我的视野,并为我提供解决类似问题的灵感。

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我是一位热爱钻研具体技术的工程师,在实际工作中,我常常需要应对各种不同品牌和型号的PLC。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,让我期待这本书能够提供对不同PLC厂商产品线进行全面而深入的对比分析。我希望能详细了解西门子、罗克韦尔(AB)、施耐德、三菱、欧姆龙等主流PLC厂商在硬件架构、指令集、编程软件、通信协议以及市场占有率等方面的特点和差异。例如,对于西门子S7系列PLC,我希望了解其TIA Portal软件的强大功能和PLC编程的深度技巧;对于罗克韦尔Logix系列,我希望理解其紧凑型设计和 EtherNet/IP 通信的应用。在实际选型过程中,PLC的冗余配置、热备切换、以及在恶劣环境(高温、低温、高湿、防爆)下的可靠性是需要重点考虑的因素,我希望书中能够提供这方面的指导和案例。另外,PLC的生命周期管理,包括软件更新、固件升级、备件管理等,也是一个非常实际的问题,我希望书中能够分享相关的经验和最佳实践。这本书若能帮助我建立起对不同PLC品牌的系统性认知,并在实际工作中做出更明智的决策,那将是极大的收获。

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作为一名电气工程师,对PLC的硬件设计和内部构造总是充满探索的欲望。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,在我看来,不仅仅是介绍应用,更是对“技术”本身进行深入的挖掘。我希望书中能够详细解析PLC的 CPU 模块、电源模块、输入/输出(I/O)模块、通信模块等各个组成部分的工作原理和内部电路设计。例如,CPU模块是如何执行程序指令的?I/O模块是如何实现电信号的隔离和转换的?电源模块是如何保证PLC稳定供电的?通信模块又是如何实现不同通信协议的?我对PLC的信号处理能力,例如A/D转换、D/A转换的精度和速度,以及CPU的处理速度和内存大小等技术参数也有浓厚的兴趣,希望书中能够进行详尽的阐述。此外,PLC的抗干扰能力和电磁兼容性(EMC)设计也是保证其在复杂工业环境下稳定运行的关键,我希望书中能够提供相关的设计原理和防护措施。了解PLC的硬件设计,有助于我更好地理解其工作机制,并在设备选型、系统集成以及故障诊断时,能够有更深入的判断和更准确的解决方案。

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我是一名热衷于研究 PLC 编程语言和指令系统的学生,希望这本书能够提供详尽而深入的讲解。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,似乎暗示着它不仅仅停留在表面,而是能深入到“技术”的本质。我希望书中能够系统地介绍 IEC 61131-3 标准所定义的五种PLC编程语言:梯形图(LD)、指令表(IL)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)和顺序功能图(SFC)。我期待能够看到每种语言的语法规则、应用场景以及在不同PLC平台上的具体实现差异。特别地,对于梯形图,我希望能够学习到如何利用其图形化优势,清晰地表达复杂的逻辑控制;对于结构化文本,我希望能理解其在实现复杂算法和数据处理方面的强大能力。此外,PLC的指令系统是编程的核心,我希望书中能够详细分类和讲解各种指令,包括位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、算术指令、数据传送指令、比较指令、跳转指令、以及一些特殊功能指令(如PID控制指令、通信指令等),并提供大量清晰易懂的编程示例,展示如何将这些指令组合起来解决实际的控制问题。这本书若能让我真正理解PLC的“语言”,并熟练运用,将是我学习路上的重要基石。

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我是一名在设备制造领域工作的工程师,对PLC在各种定制化设备中的应用案例有着浓厚的兴趣。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名,让我联想到的是它能够为我的工作提供具体的、可借鉴的解决方案。我希望书中能够收录大量不同行业的典型PLC应用案例,例如在包装机械、印刷机械、食品加工设备、注塑机、数控机床、机器人自动化生产线等领域,PLC是如何被用于实现复杂的运动控制、工艺流程控制、数据采集和人机交互的。每个案例都应该详细描述其控制目标、PLC选型、硬件接线、程序设计思路、以及在实际运行中遇到的问题和解决方法。我尤其关注的是那些能够体现PLC的灵活性和可扩展性的案例,例如如何通过PLC实现设备功能的快速升级或定制化修改。同时,我也希望书中能够介绍一些PLC与高级传感器、执行器、以及各类驱动器(如伺服驱动器、步进驱动器)的集成方案,以及相关的通信协议和编程注意事项。通过学习这些丰富的案例,我能够快速地将PLC技术应用到我所负责的设备开发中,提高开发效率和设备性能。

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我对PLC的编程逻辑和算法的精妙之处一直充满好奇,希望这本书能够深入探讨PLC的算法设计和优化。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个名字,似乎预示着它不仅仅是简单的技术介绍,更包含了“技术”的深度和“应用”的广度,这正是我所追求的。我期待书中能够详细讲解PID控制算法在PLC中的实现,包括其原理、参数整定方法以及在实际应用中的案例分析,例如在温度控制、流量控制等场景下的应用。除了PID,我还希望了解一些更高级的控制算法,如模糊逻辑控制、自适应控制等,以及它们如何通过PLC实现。在程序优化方面,我希望书中能够介绍如何编写高效、简洁、易于维护的PLC程序,包括子程序、功能块的合理运用,以及如何避免死锁、冗余计算等问题。对于一些需要复杂逻辑处理的应用,例如状态机、序列控制等,我希望能有详细的设计思路和实现方法。此外,PLC的实时性是其核心优势之一,我希望书中能够探讨如何保证PLC程序的实时响应,以及影响PLC实时性能的因素。在程序调试方面,我希望能够学习到一些高级的调试技巧,例如如何利用PLC的在线监控功能进行逻辑跟踪、变量监视,以及如何进行程序仿真和测试。

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作为一名刚刚踏入工业自动化领域的学生,对于PLC的认识尚处于初级阶段,渴望获得一本既有深度又不失通俗易懂的教材。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》这个书名本身就暗示了其内容将紧密结合实际应用,这对于我这样一个以学习为目的的读者来说,无疑具有极大的吸引力。我希望这本书能够从PLC的基本原理讲起,例如PLC的组成结构、工作流程,让我理解它为何能成为现代工业自动化的“大脑”。接着,我期待书中能够详细介绍PLC的编程语言,如梯形图、指令表、功能块图等,并且最好能够提供一些实际的编程示例,让我能够跟着书中的例子一步步练习,掌握PLC的编程技巧。对于初学者来说,理解PLC的输入输出(I/O)模块的工作原理、如何进行外部设备的连接和信号的采集与输出,以及如何通过PLC程序控制这些设备,是至关重要的。我希望书中能够在这方面给予充分的讲解,包括不同类型I/O模块的选型和接线注意事项。此外,PLC的指令集是编程的基础,我希望书中能够系统地介绍常用的指令,并解释它们的功能和用法,能够通过实例展示如何运用这些指令来完成特定的控制任务。随着学习的深入,我也希望能对PLC的通信功能有所了解,例如PLC之间如何进行数据交换,PLC如何连接到上位机或者其他自动化设备。这本书若能提供一些关于PLC故障排除的基本思路和方法,对我来说更是极大的帮助,让我能够在实践中少走弯路。

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作为一名自动化系统的集成商,我非常关注PLC在整个自动化系统中的定位和作用,以及如何将其与其他子系统无缝集成。《可编程序控制器技术及应用/现代工业自动化技术应用丛书》的书名,让我对这本书在系统集成方面的深度和广度充满了期待。我希望这本书能够详细介绍PLC在分布式控制系统(DCS)、制造执行系统(MES)、以及企业资源规划(ERP)系统中的角色和接口规范。在系统设计阶段,选择合适的PLC型号、配置I/O点数、选择合适的通信协议至关重要,我希望书中能够提供一些关于PLC选型和系统架构设计的指导性原则和最佳实践。在实际集成过程中,PLC与上位机(如HMI、SCADA)之间的通信是关键,我希望能有关于OPC、Modbus TCP/IP等通信协议在PLC集成中的详细讲解和配置步骤。此外,对于一些复杂的自动化项目,可能需要PLC与机器人、视觉系统、AGV等设备进行联动,我希望书中能够提供相关的集成案例和技术要点。数据采集和存储也是系统集成中不可或缺的一环,我希望书中能够介绍如何通过PLC将生产数据上传到数据库或云平台,以及如何进行数据分析和可视化。这本书如果能够帮助我更好地理解PLC在整个工业4.0和智能制造浪潮中的地位和作用,并提供相关的技术指导,那将对我非常有价值。

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