PLC、变频器、触摸屏综合应用实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:301

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出版时间:2009-1

价格:38.00元

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isbn号码:9787508380940

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• PLC
• 变频器
• 触摸屏
• 工业控制
• 自动化
• 实训
• 编程
• 电气工程
• 技术培训
• 应用实践

《工业自动化控制技术基础与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的工业自动化控制技术入门。我们将从最基础的电气控制原理讲起，逐步深入到现代工业自动化系统中不可或缺的核心技术，包括可编程逻辑控制器（PLC）、变频器以及人机界面（HMI）的原理、选型、编程、调试与实际应用。 第一部分：工业自动化基础 电工基础与电路原理： 涵盖直流电、交流电、电阻、电容、电感等基本概念，以及串联、并联电路分析。重点讲解工业现场常用的电气元件，如开关、继电器、接触器、断路器等的功能与选型，以及它们在简单电气控制回路中的应用，例如电机正反转控制、星三角启动等，为后续的自动化控制打下坚实的基础。 传感器与执行器： 深入介绍各类工业传感器的工作原理、特性参数与选型方法，包括接近开关、光电开关、限位开关、液位传感器、温度传感器、压力传感器等，以及它们如何将物理量转化为电信号。同时，详细阐述各种执行器的类型与应用，如电磁阀、气缸、液压缸、电机等，以及它们如何根据控制信号执行相应的动作。 电气安全与规范： 强调工业自动化系统中的电气安全问题，包括接地、绝缘、过载保护、短路保护等，并介绍相关的国家及行业安全标准，确保读者在实践操作中能够安全、合规地进行。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC） PLC工作原理与结构： 详细解析PLC的CPU单元、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等组成部分的功能与作用。讲解PLC的扫描周期、程序执行流程、输入输出映象区等核心概念，帮助读者理解PLC的内部工作机制。 PLC指令系统与编程： 重点介绍梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FB）、结构化文本（ST）等主流PLC编程语言。通过大量图文并茂的实例，讲解基本逻辑指令（如AND, OR, NOT）、定时器、计数器、比较指令、数据传送指令、移位指令、数学运算指令等。强调程序结构化设计、子程序调用、中断处理等高级编程技巧。 PLC硬件选型与通信： 指导读者根据实际控制需求，掌握PLC的型号选择原则，包括CPU性能、I/O点数、通信接口、特殊功能模块等。介绍PLC与其他设备（如HMI、DCS、上位机）的通信方式，如RS232, RS485, Ethernet/IP, Profibus等，并讲解相关的通信配置与协议。 PLC故障诊断与维护： 教授读者识别和解决PLC系统中常见故障的方法，包括硬件故障（如模块损坏、接线错误）、软件故障（如程序死锁、逻辑错误）等，并介绍PLC的在线调试、离线仿真、程序备份与恢复等维护技术。 第三部分：变频器（VFD） 变频器基本原理： 深入阐述变频器将工频交流电转换为可调频率、可调电压的交流电，进而实现电机调速的工作原理，包括整流、滤波、逆变等环节。 变频器结构与功能： 介绍变频器的主电路、控制电路、显示与操作面板等组成部分。详细讲解变频器的常用功能，如过载保护、过压欠压保护、过热保护、频率设定、启停控制、正反转控制、多段速控制、PID闭环控制、载波频率设定、转矩提升等。 变频器选型与参数设置： 指导读者根据负载类型（如风机、水泵、输送带、机械加工设备）、电机功率、电压等级、运行环境等因素，进行变频器的合理选型。详细讲解变频器的各项参数设置，如电机参数匹配、运行模式选择、保护参数设定、通信参数配置等，并提供实际应用的参考案例。 变频器安装与调试： 强调变频器在安装过程中的注意事项，包括环境要求、接地、接线规范、电磁兼容性（EMC）等。讲解变频器上电前的检查步骤，以及首次启动时的参数校验与试运行方法。 变频器与电机配合： 深入分析变频器与不同类型电机（如异步电机、同步电机）的配合使用，讲解变频器对电机性能的影响，如谐波、温升、机械损耗等，并提供优化配置的建议。 第四部分：人机界面（HMI） HMI基本概念与功能： 介绍HMI（也称触摸屏、操作面板）在自动化系统中的作用，即实现人与机器之间的信息交互和控制操作。讲解HMI的主要功能，如数据显示（工艺参数、报警信息）、操作控制（启停、参数设定）、趋势显示、报表生成、配方管理等。 HMI硬件组成与选型： 介绍HMI的显示屏类型（如TFT-LCD）、触摸屏技术（电阻式、电容式）、通信接口（RS232, RS485, Ethernet）、存储容量等关键硬件参数。指导读者根据项目规模、显示要求、通信需求等进行HMI的选型。 HMI组态软件与编程： 重点介绍常用HMI组态软件的操作方法，包括屏幕创建、控件添加（按钮、指示灯、数值显示、进度条等）、画面切换、数据绑定、事件处理、脚本编写等。演示如何将PLC、变频器等设备接入HMI，实现数据交换和联动控制。 HMI通信协议与应用： 详细讲解HMI与PLC、变频器等设备之间常用的通信协议，如Modbus RTU/TCP, PPI, MPI, Ethernet/IP等，并指导读者如何正确配置通信参数，建立稳定的通信连接。 HMI报警管理与故障处理： 教授读者如何设置和管理HMI报警，包括报警类型（如一般报警、紧急报警）、报警显示方式、报警记录、报警确认等。介绍HMI常见故障的判断与排除方法。 第五部分：综合应用与案例分析 典型自动化控制系统设计： 结合前述各部分内容，提供多个实际的自动化控制系统设计案例，例如： 小型生产线控制： 结合PLC、变频器、HMI实现物料输送、定位、装配等自动化控制。 恒压供水系统： 利用PLC的PID功能、变频器实现水泵的恒压调节，HMI进行显示和操作。 自动包装机控制： PLC控制多个伺服电机、传感器、执行器，HMI完成产品信息输入和参数设定。 灌装生产线控制： 综合应用PLC、变频器、HMI实现液体或固体的精确灌装与封口。 系统集成与调试： 强调在实际项目中，如何将PLC、变频器、HMI等分散的设备有效地集成在一起，进行整体调试，确保系统稳定可靠运行。 故障排除与优化： 针对实际运行中可能出现的各类问题，提供系统性的故障分析思路和解决方案，并探讨如何对现有自动化系统进行性能优化和升级改造。 本书理论与实践并重，力求通过清晰的讲解、丰富的图例和详实的案例，帮助读者快速掌握工业自动化控制的核心技术，具备独立完成中小型自动化项目设计、实施和维护的能力。

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翻开这本书，最先感受到的是作者对于工业现场的深刻洞察力。这本书的内容绝非纸上谈兵的理论堆砌，而是充满了实战的温度。我特别留意了其中关于故障诊断和排除的部分，那简直就是一本“救急手册”。书中列举了大量实际生产线上可能遇到的典型故障场景，比如电机启动困难、HMI界面无响应、数据采集中断等，然后针对每一种情况，提供了系统性的排查思路和解决方案。这种“以问题为导向”的讲解方式，极大地提高了学习效率。很多教科书只讲“怎么做”，而这本书更进一步，告诉我们“为什么会出错”以及“如何快速恢复”。我记得有一章专门讲解了安全回路的设计与实现，作者不仅强调了国家标准和行业规范，还结合了不同安全等级的要求，给出了具体的硬件选型和软件逻辑设计建议，让人在保证生产效率的同时，更注重本质安全。这种对细节的把握和对规范的尊重，体现了作者深厚的工程素养。读这本书，就像是给自己的“实战经验库”打了一针强心剂。

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我非常欣赏这本书在理论阐述和实际操作指导之间的巧妙衔接，这种平衡让学习体验非常流畅和高效。例如，在讲解如何配置变频器以实现特定转矩控制时，作者首先用简洁的物理学原理解释了磁场定向控制（FOC）的基本概念，这有助于建立宏观理解；紧接着，便直接切入到主流品牌变频器参数设置界面截图，手把手地指出哪些寄存器需要修改、输入信号如何映射，甚至连不同固件版本可能存在的细微差异都做了标注。这种由宏观到微观、由理论到操作的无缝过渡，极大地缩短了知识的转化周期。对于我个人而言，最难能可贵的是，书中提供了一套完整的实训项目设计思路，从需求分析、软硬件选型、系统调试到最终的DCS/SCADA集成，形成了一个闭环的学习路径。这使得读者在学习完特定章节后，能够立刻将其整合到更大型的项目框架中去思考，培养了一种系统性的工程思维，而不是零散的知识点堆砌。这本书确实为工业自动化领域的学习者提供了一份非常扎实且面向未来的指南。

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这本书的装帧和排版确实让人眼前一亮，封面设计简洁却不失专业感，拿在手里很有分量。我个人尤其欣赏它在内容组织上的逻辑性。从基础的电气控制原理讲起，逐步深入到复杂的工业自动化系统集成，这种循序渐进的编排方式，对于初学者来说简直是福音。特别是书中对实际案例的剖析，每一个步骤都标注得非常清晰，配图也十分精良，几乎不需要太多额外的资料就能跟上作者的思路。我记得在讲到某个复杂的PID回路调校时，作者用了大量的篇幅来解释参数的物理意义，而不是简单地给出公式，这使得理解过程变得不再枯燥，反而充满了探索的乐趣。而且，书中对不同品牌设备之间通讯协议的兼容性问题也做了细致的讨论，这在实际工作中是非常宝贵的经验。总的来说，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你，让你在理论与实践的结合中，真正掌握工业自动化的核心技术。它没有用太多晦涩难懂的术语堆砌，而是用一种非常接地气的方式，把看似高深的自动化技术阐述得通俗易懂。

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这本书的实用性，说实话，远超出了我最初的预期。它不像某些教材那样，读完后依然感觉自己是“在云端漂浮”，而是能立即在车间或实验室环境中找到对应的应用场景。我最欣赏的一点是，它对软件编程风格和规范性的强调。作者不仅展示了如何实现某个功能，更重要的是，他反复强调了代码的可读性、模块化和可维护性的重要性。例如，在介绍梯形图（LD）编程时，作者清晰地阐述了如何避免“面条式”代码，如何有效地使用功能块和自定义函数。对于那些需要长期维护现有系统的工程师来说，这种对“好代码”标准的培养至关重要。此外，书中还穿插了一些关于项目管理和文档编写的建议，比如如何编写清晰的I/O分配表、如何组织程序备份等。这些看似“软性”的内容，实际上是决定一个自动化项目能否长期稳定运行的关键因素。它教会我们，优秀的工程师不仅要会“搭积木”，更要懂得如何“盖房子”。

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这本书在内容深度和广度上的平衡做得相当出色，几乎涵盖了现代工业自动化领域几个关键支柱的最新发展趋势。我惊喜地发现，书中对工业物联网（IIoT）的概念及其在传统控制系统中的应用也进行了探讨，这在很多同类书籍中是不多见的。它没有停留在传统的“三层”或“四层”架构描述上，而是结合云平台和边缘计算的视角，去重新审视PLC的数据处理能力和网络集成需求。此外，书中对新型传感器和执行器的选型标准也有详细的介绍，尤其是在高精度运动控制和复杂过程控制方面的案例分析，非常具有前瞻性。阅读过程中，我能明显感觉到作者在努力跟上技术迭代的步伐，确保读者学到的知识不过时。对于那些希望从基础控制向更高级的系统架构师方向发展的读者来说，这本书提供了一个非常坚实且具有时代感的知识平台。它鼓励读者跳出单一设备的思维定式，学会从整个生产线的视角去思考控制策略的优化。

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