可编程序控制器原理及应用系统设计技术

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出版者:
作者:宋德玉
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:2006-9
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787502440237
丛书系列:
图书标签:
  • 自动化
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
  • 系统设计
  • 应用技术
  • 原理
  • 控制工程
  • 电气工程
  • 传感器
  • 执行器
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具体描述

本次修订根据可编程序控制器技术发展及工程应用的需要,在第l版的基础上做了更新和删改。第2版以工程系统设计为主线,在介绍可编程序控制器结构及工作原理的基础上,着重讨论了可编程序控制器硬件系统设计方法、应用系统软件设计方法,可编程序控制器典型产品的指令系统及编程方法,可编程序控制器工程应用系统设计实例等内容,尤其对广泛应用的F系列和S7-200系列产品的应用特点、指令系统、编程设计方法及工程应用实例做了较为详细的介绍。第2版内容反映了“可编程”技术的新理论和新方法,应用性更强,系统性更好。此外,修订中还特别增加了“本章要点”,以便于读者自学。

本书可作为高等院校相关专业的教学用书,也适用于工业领域从事自动化控制、机械工程及自动化和计算机应用等专业的工程技术人员。

好的,以下是一本关于《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》之外的图书简介,旨在描述另一本不同主题的专业书籍内容,字数控制在1500字左右,力求详尽且自然流畅: --- 《现代嵌入式系统软件架构与实时操作系统原理》 图书简介 导言:范式革新与前沿挑战 在信息技术飞速发展的今天,嵌入式系统已渗透到工业控制、消费电子、医疗设备乃至航空航天等各个领域。它们不再是简单的微控制器,而是集成了复杂功能、对资源效率和实时性有着严苛要求的智能终端。本书《现代嵌入式系统软件架构与实时操作系统原理》正是在这一背景下应运而生,旨在为工程师、研究人员和高年级学生提供一套全面、深入且具有实践指导意义的知识体系,聚焦于当前主流嵌入式软件的设计范式、底层机制以及高级架构的构建。本书的重点不在于具体的硬件编程接口或某个特定的工业控制器(如PLC),而是侧重于通用的、跨平台的软件工程方法论在资源受限环境下的应用与优化。 第一部分:嵌入式软件基础与硬件抽象层(HAL)设计 本书伊始,我们首先系统地回顾了嵌入式系统的基本构成,并迅速过渡到软件设计层面。不同于传统单片机编程的“裸机”开发模式,现代嵌入式系统强调软件的复用性、可移植性和可维护性。 第一章:嵌入式软件生命周期与质量保证 本章详细阐述了嵌入式项目从需求分析、架构选型到代码实现、集成测试的完整生命周期。重点探讨了嵌入式软件特有的设计约束(如内存限制、功耗敏感性)以及如何运用形式化方法和静态分析工具来提高代码可靠性,这是确保复杂系统稳定运行的基石。 第二章:硬件抽象层(HAL)的构建与优化 硬件抽象层是连接上层应用逻辑与底层特定硬件之间的关键桥梁。本章深入剖析了设计高效、灵活HAL的最佳实践。内容涵盖了如何设计一套统一的I/O接口、中断管理机制和时钟配置接口,以确保上层驱动代码在更换不同系列微处理器时只需最小化的修改。我们比较了各种抽象策略的性能开销与灵活性取舍。 第三、四章:内存管理与初始化序列 内存是嵌入式系统的核心稀缺资源。本书用大量篇幅探讨了动态内存分配策略(如池分配、伙伴系统在嵌入式环境下的适用性)、静态内存预分配技术,以及如何有效避免内存碎片化。此外,系统的启动流程被视为一个高度复杂的软件初始化过程,本章详细解析了从固件加载到内核初始化的整个序列,包括缓存一致性、MMU/MPU的设置等底层细节。 第二部分:实时操作系统(RTOS)核心机制 实时性是现代嵌入式应用(如自动驾驶、高频交易)的核心要求。本书的第二部分将焦点完全集中在实时操作系统的内核机制及其在满足确定性时间要求方面的作用。 第五章:实时调度理论与算法 本章是RTOS原理的核心。我们不仅介绍了传统的抢占式调度、时间片轮转等基础算法,更深入探讨了优先级继承协议 (PIP)、优先级天花板协议 (PCP) 以及最坏执行时间分析 (WCET) 等确保任务调度的可预测性和避免死锁的复杂机制。针对多核系统,本章还引入了全局调度和分区调度的概念。 第六章:同步、互斥与通信原语 任务间的协作依赖于高效且无竞争的通信机制。本章详尽解析了信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组和邮件箱等同步工具的底层实现逻辑,并特别强调了在中断服务程序(ISR)与普通任务间安全地传递数据的方法,以及如何设计非阻塞式的通信原语以优化响应延迟。 第七章:中断处理与时间管理 实时性直接与中断延迟和时钟精度挂钩。本章详细描述了中断控制器的配置、中断向量表的管理,以及如何平衡ISR的执行时间与系统的实时响应能力。同时,系统定时器(如SysTick或高精度计数器)的配置、软件定时器和系统滴答(Tickless)模式的实现,构成了系统时间管理的关键技术。 第三部分:面向复杂系统的软件架构设计 离开了简单的“任务+驱动”结构,现代复杂嵌入式系统需要更高级别的架构支撑。 第八章:微内核与宏内核架构的对比分析 本章对常见的操作系统内核架构进行了深入的比较,包括Linux(宏内核)、QNX/VxWorks(微内核/混合内核)的优劣势分析,特别关注了它们在系统隔离性、资源占用和实时性满足度上的差异,并讨论了如何根据特定应用需求选择合适的内核范式。 第九章:进程间通信(IPC)与系统服务分离 对于需要高度安全性和模块化的系统(如汽车电子中的AUTOSAR架构),进程间通信至关重要。本章重点介绍基于共享内存、RPC(远程过程调用)和Socket的IPC机制,以及如何通过服务化架构(Service-Oriented Architecture, SOA)来解耦系统功能模块。 第十章:固件升级(FOTA)与系统安全机制 随着设备联网,远程升级和安全性成为不可或缺的一部分。本章探讨了健壮的Bootloader设计、A/B分区策略、增量更新算法,以及基于硬件安全模块(如TPM/TEE)的固件认证、代码签名和运行时完整性校验技术。 结论:面向未来的嵌入式软件工程 本书的最终目标是培养读者构建下一代高性能、高可靠性嵌入式系统的能力。我们相信,深入理解这些底层原理和架构选择,是突破当前技术瓶颈、迎接物联网和边缘计算挑战的关键所在。本书内容侧重于通用原理,避免了对特定商业RTOS(如FreeRTOS、µC/OS等)的过度依赖,使其知识体系更具持久价值和跨平台迁移能力。 ---

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用户评价

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作为一名在电气自动化领域工作多年的技术人员,我对PLC技术的不断发展和创新一直保持着高度的关注。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书为我提供了一个了解最新PLC技术发展趋势和应用实践的窗口。书中对PLC在物联网(IoT)、云计算等新兴技术领域的应用进行了探讨,例如如何利用PLC实现设备数据的采集、传输和云端分析,以及如何通过云平台对PLC进行远程监控和管理。这让我看到了PLC在智能化、数字化工厂建设中的巨大潜力。书中还详细介绍了各种PLC通信协议的发展和演变,以及它们在不同应用场景下的优劣势。我特别欣赏书中关于PLC在节能降耗、环境保护等方面的应用案例,这些内容与当前工业发展的主题高度契合,为我提供了新的思路和启发。此外,这本书还对PLC系统的可靠性和容错性进行了深入的探讨,包括硬件冗余、软件容错、故障诊断和恢复等技术,这些内容对于保障关键工业生产过程的稳定运行至关重要。

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我对工业控制系统有着深入的研究,特别是PLC作为其中的核心组件。一本好的PLC技术书籍,应该能够全面、系统地讲解其原理和应用。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书在这方面做得非常出色。它不仅详尽地介绍了PLC的基本工作原理,还深入剖析了PLC在各种实际应用场景下的设计方法和技术要点。我非常欣赏书中对PLC编程语言的全面解析,从基础的逻辑指令到高级的运动控制指令,再到人机界面的交互设计,都讲解得非常透彻,并且配有大量的实际案例,这对于我这样的工程师来说,能够快速掌握PLC的编程和应用技能。书中关于PLC系统集成和网络通信的章节,也让我对如何构建复杂的自动化控制系统有了更清晰的认识,例如PLC如何与SCADA、MES等系统无缝集成,实现数据的共享和流程的优化。我尤其看重书中关于PLC系统性能评估和优化策略的讨论,这能够帮助我在实际项目中设计出更高效、更可靠的自动化系统。这本书的深度和广度都令我印象深刻,它无疑是我在PLC技术领域学习和工作的重要参考。

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作为一名对工业自动化领域充满好奇的在校生,我一直在寻找一本能够系统地介绍PLC技术的书籍,而《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》恰好满足了我的需求。这本书在内容编排上非常合理,从PLC的入门知识讲到高级应用,层次分明,逻辑清晰。作者在讲解PLC硬件组成时,对CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块以及通信模块等各个部分的硬件特性和功能都做了深入的分析,并配以详细的硬件实物图和接线图,这对于我这样的初学者来说,非常有帮助。我了解到不同类型的输入/输出模块在信号隔离、电气特性等方面存在差异,以及如何根据被控对象的电气特性来选择合适的I/O模块,这对于今后进行实际的系统设计至关重要。在软件部分,书中对PLC编程指令系统的介绍非常全面,包括基本逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、传送指令等,并详细讲解了这些指令的语法、功能和使用方法。让我印象深刻的是,书中针对每一种指令都提供了多个实际的应用案例,通过这些案例,我能够更直观地理解指令的作用,并学会如何将这些指令组合起来实现复杂的控制功能。此外,书中还对PLC的通信协议,如Modbus、Profibus等进行了介绍,这让我了解到PLC如何与其他设备进行数据交换,为构建复杂的自动化系统打下了理论基础。总而言之,这本书为我打开了通往PLC技术世界的大门。

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我是一名对机器人技术充满热情的业余爱好者,深知PLC在机器人控制系统中扮演着不可或缺的角色。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书为我提供了一个全面了解PLC技术的平台。书中在讲解PLC与机器人协同工作时,详细介绍了PLC如何接收来自机器人控制器的指令,如何控制机器人的关节运动,以及如何通过传感器获取机器人状态信息并进行反馈。我非常喜欢书中关于PLC在视觉伺服、力控等高级机器人应用中的案例分析,这些案例让我看到了PLC在实现复杂机器人任务中的巨大潜力。书中对PLC与伺服驱动器、编码器等机器人常用硬件的接口和通信方式也进行了详细的介绍,这对于我理解机器人系统的整体架构非常有帮助。此外,书中还探讨了PLC在分布式控制系统中的应用,以及如何利用PLC实现多机器人协同工作。这些内容极大地拓展了我对PLC应用领域的认知,也为我日后尝试搭建小型机器人控制平台积累了宝贵的知识。这本书的实践性很强,很多章节都提供了可操作的编程示例,让我能够理论联系实际,加速学习进程。

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作为一名对嵌入式系统感兴趣的学生,我对PLC作为一种专用的嵌入式控制器有着天然的好奇。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书以其详实的内容和清晰的结构,成功地满足了我的求知欲。书中对PLC的硬件架构进行了深入的剖析,特别是CPU的处理能力、存储器类型(RAM、ROM、EEPROM)以及它们的具体作用,都解释得非常到位。让我印象深刻的是,书中对PLC的实时操作系统(RTOS)的概念进行了普及,解释了PLC是如何在有限的资源下实现高效率、高可靠性的实时控制的。在软件层面,本书对PLC编程语言的详细介绍,特别是梯形图(Ladder Diagram)和结构化文本(Structured Text)的应用,以及如何利用它们实现复杂的逻辑控制和算法,都让我受益匪浅。书中提供了大量实用的编程技巧和调试方法,这对于我这样的初学者来说,能够快速上手,少走弯路。我非常欣赏书中关于PLC与其他工业网络(如Ethernet/IP、PROFINET)通信的章节,这让我了解到PLC在构建大规模自动化系统中的连接性和灵活性。

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这本书的书名是《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》,我作为一个初次接触PLC领域的读者,被这个书名所吸引,抱着学习新知识、掌握一门实用技能的目的购入了此书。拿到书后,我迫不及待地翻开,首先映入眼帘的是其清晰的排版和精美的插图,这让我对后续的学习充满了期待。在阅读的过程中,我发现作者在讲解PLC的基本原理时,循序渐进,从最基础的二进制、十进制转换,到逻辑门电路的构成,再到PLC的硬件组成和工作原理,都解释得非常详尽。特别是PLC的扫描周期、中断处理等核心概念,作者用通俗易懂的语言和生动的比喻,将原本抽象的知识变得具体化,让我这个“小白”也能轻松理解。书中还详细介绍了各种PLC品牌及其特点,让我对市面上主流的PLC产品有了初步的认识,为我日后根据实际需求选择合适的PLC奠定了基础。此外,书中对于PLC编程语言的讲解也非常到位,PLC常用的梯形图、指令表、功能块图等编程方式都进行了详细的介绍,并配有大量的实际案例,让我能够边学边练,逐步掌握PLC的编程技巧。我特别喜欢书中关于PLC在各种工业自动化场景中的应用案例,例如在生产线控制、电机启停控制、液位控制等方面的应用,这些案例不仅展示了PLC强大的功能,也让我对PLC在现代工业中的重要作用有了更深刻的认识,极大地激发了我学习的积极性。

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我一直在寻找一本能够系统讲解PLC系统设计方法的书籍,《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书的出现,无疑为我提供了最佳的解决方案。它不仅仅是一本关于PLC技术的入门书籍,更是一本实用的系统设计指南。书中从需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程、调试测试到现场实施,每一个环节都进行了详细的阐述。我特别喜欢书中关于PLC系统冗余设计和安全防护措施的章节,这些内容对于确保自动化系统的可靠性和安全性至关重要。书中还详细介绍了如何根据被控对象的复杂程度、响应速度要求、环境条件等因素来选择合适的PLC型号、I/O模块以及通信方式。在软件设计方面,本书不仅讲解了PLC编程语言,还介绍了模块化编程、结构化编程等先进的编程思想,以及如何进行有效的程序调试和故障诊断。我非常欣赏书中关于PLC系统性能优化和维护策略的讨论,这对于延长PLC系统的使用寿命、降低运行成本具有重要的指导意义。

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我对自动化控制系统有着浓厚的兴趣,尤其是在工业生产中扮演着核心角色的可编程控制器(PLC)。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书名就足够吸引我了。拿到书后,我最先关注的是它对于PLC核心原理的阐释。作者非常注重基础概念的讲解,从数字信号和模拟信号的区别,到PLC的输入输出机制,再到PLC内部的运算流程,每一个环节都解释得清晰透彻。书中关于PLC的工作模式,例如扫描方式、中断机制以及如何处理故障等内容,都进行了非常详细的阐述,这让我对PLC“大脑”的工作方式有了深入的理解。我特别欣赏书中关于PLC编程逻辑的讲解,它不仅仅停留在指令的罗列,而是深入到如何设计高效、可靠的PLC程序。作者通过大量的图示和伪代码,展示了如何将现实世界的控制逻辑转化为PLC可以执行的程序,例如状态机、顺序控制等设计思路。书中还涉及了PLC与人机界面(HMI)的集成,详细介绍了如何设计和开发HMI界面,以及如何通过HMI实现对PLC系统的监控和操作。这对于构建一个完整的自动化控制系统至关重要。此外,这本书还包含了一些关于PLC系统诊断和故障排除的实用技术,这些内容对于保障工业生产的连续性和稳定性具有非常重要的意义。

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我在电子工程领域已经有了一定的基础,一直想深入了解PLC是如何在现代工业自动化中发挥关键作用的。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书恰好满足了我的这一愿望。书中对PLC的输入输出接口电路进行了详细的分析,包括光电隔离、浪涌保护等设计细节,这对于理解PLC如何稳定可靠地工作至关重要。我非常欣赏书中关于PLC模拟量处理的讲解,包括模数转换(ADC)和数模转换(DAC)的原理,以及如何处理温度、压力等模拟信号。书中还详细介绍了PLC的PID控制算法,并提供了相关的编程示例,这对于实现精确的自动控制非常有帮助。我特别喜欢书中关于PLC在运动控制方面的应用,例如步进电机和伺服电机的控制,以及如何通过PLC实现多轴联动。这让我对PLC在精密制造领域的作用有了更深入的认识。此外,这本书还包含了关于PLC系统维护和故障排除的实用技巧,这些内容对于保障生产线的稳定运行非常有价值。

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作为一个在电力行业工作的工程师,我一直关注着PLC在配电自动化、发电厂监控等方面的应用。《可编程序控制器原理及应用系统设计技术》这本书为我提供了宝贵的学习资源。书中对PLC在实际工业环境中的应用案例进行了深入的探讨,例如在电力系统中的负荷控制、电压调节、事故报警等场景。作者在讲解这些案例时,不仅列出了具体的PLC型号和编程方法,还深入分析了系统设计的思路和关键技术点。我发现书中对于PLC的硬件冗余、热备份等高级应用技术也有详细的介绍,这对于保障电力系统的高可用性和稳定性至关重要。在通信方面,书中对PLC与SCADA系统、DCS系统之间的通信协议和数据交换方式进行了详细的讲解,这让我对PLC在整个电力监控体系中的地位有了更清晰的认识。我特别欣赏书中关于PLC系统安全性的讨论,包括如何防止未经授权的访问、如何保护程序免受恶意攻击等,这些内容在电力安全生产中尤为关键。通过阅读这本书,我不仅巩固了对PLC基本原理的理解,还学习了如何在电力自动化领域中有效地应用PLC技术,为我日后的工作提供了重要的指导。

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