电气控制与可编程序控制器

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价格:25.00元
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isbn号码:9787502027216
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  • 电气控制
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 自动化
  • 工业控制
  • 电路
  • 继电器
  • 传感器
  • 电机控制
  • 电气工程
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具体描述

《电气控制与可编程控制器》 本书是一本全面介绍电气控制技术和可编程控制器(PLC)应用的书籍。内容涵盖了从基础的电气元件、控制原理到高级的PLC编程、系统集成和故障排除。 第一部分:电气控制基础 本部分将深入探讨电气控制系统中的基本组成部分和工作原理。 电气元件与线路: 详细介绍各种常用电气元件,如接触器、继电器、断路器、熔断器、开关、按钮、指示灯等,并解释它们的结构、功能、选型原则和安全使用方法。讲解基本的电气控制线路,包括启动停止控制、正反转控制、星三角启动控制、延时控制等,并通过实际电路图进行分析。 电机控制: 重点介绍各类电机的基本原理、性能特点以及常用的控制方式,如直接启动、软启动、变频调速控制等,并提供详细的线路图和操作说明。 传感器与执行器: 介绍各类工业传感器(如接近开关、光电开关、限位开关、温度传感器、压力传感器等)的工作原理、选型和应用。同时,阐述执行器(如电磁阀、气缸、液压缸、变频器等)的作用和控制方法。 控制逻辑与安全: 讲解常用的控制逻辑,如顺序控制、联锁控制、互锁控制等,并强调电气控制系统中的安全防护措施,包括接地、绝缘、漏电保护、过载保护等。 第二部分:可编程控制器(PLC)应用 本部分将详细介绍PLC的硬件结构、工作原理、编程方法以及在各种工业自动化领域的应用。 PLC概述与硬件结构: 介绍PLC的发展历程、技术特点和基本构成,包括CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块、电源模块等。讲解不同类型PLC的性能差异和选型依据。 PLC编程语言与指令: 详细介绍PLC常用的编程语言,包括梯形图(LD)、指令表(IL)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)、顺序功能图(SFC)等。深入讲解各种指令的含义、功能和使用方法,并提供丰富的示例。 PLC基本指令与应用: 重点讲解常用的基本指令,如逻辑指令(AND, OR, NOT, XOR)、触点指令(常开, 常闭)、输出指令(线圈)、定时器指令、计数器指令、比较指令、数据传送指令、算术指令等。通过实际案例演示如何运用这些指令实现各种控制功能。 PLC程序设计方法: 介绍PLC程序设计的常用方法和技巧,包括模块化编程、结构化编程、子程序调用、数据块管理等。强调程序的可读性、可维护性和可靠性。 PLC通信与网络: 讲解PLC与其他设备(如人机界面HMI、上位机、其他PLC)的通信协议和网络连接方式,如RS232/RS485、以太网、Profibus、DeviceNet等。介绍如何构建和管理PLC通信网络。 PLC系统集成与应用案例: 结合实际工业生产场景,展示PLC在不同自动化领域的应用,例如: 生产线自动化控制: 传送带控制、装配线控制、包装机械控制。 机床控制: 磨削、车削、铣削等工艺的自动化控制。 物料搬运系统: 堆垛机、输送系统、AGV(自动导引车)的控制。 流程控制: 水处理、化工、食品饮料生产过程的温度、压力、流量等参数的监控和调节。 楼宇自动化: 照明控制、空调控制、电梯控制等。 PLC故障诊断与维护: 讲解PLC常见故障的产生原因、排查方法和排除技巧,包括硬件故障、软件故障、通信故障等。提供实际的故障排除案例和建议。 第三部分:高级主题与发展趋势 本部分将拓展至更高级的PLC应用和相关技术。 运动控制: 介绍伺服系统、步进电机及其在PLC中的应用,包括位置控制、速度控制、轨迹规划等。 PID控制: 详细讲解PID(比例-积分-微分)控制器的工作原理、参数整定方法以及在PLC中的实现。 安全PLC与功能安全: 介绍安全PLC的概念、标准和应用,以及如何设计符合功能安全要求的控制系统。 工业物联网(IIoT)与智能制造: 探讨PLC在IIoT和智能制造中的作用,如数据采集、云平台连接、远程监控和预测性维护等。 本书旨在为电气工程、自动化、机械设计、生产制造等领域的学生、工程师和技术人员提供一份扎实的理论基础和丰富的实践指导,帮助读者掌握现代电气控制技术和PLC应用的核心知识,解决实际生产中的自动化问题,提升工作效率和产品质量。

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说实话,市面上很多关于可编程控制器的书籍,要么就是某个特定品牌PLC的说明书的翻版,要么就是过于偏重编程软件界面的操作演示,对于底层运行机制和电气安全规范的探讨往往一带而过。但这本《电气控制与可编程控制器》的价值恰恰在于它提供了一个非常扎实的“底层视角”。作者在介绍PLC硬件选型和模块化配置时,非常强调电气安全和EMC(电磁兼容性)的重要性。书中穿插讲解了断路器、接触器、热继电器等传统元器件的选型依据,以及它们在现代自动化系统中的协同工作方式,这对于培养一个合格的自动化工程师来说至关重要。 我尤其欣赏它在系统集成部分的处理。它不仅限于介绍如何编写一段循环程序,而是将整个控制系统视为一个有机的整体来分析,从传感器信号的输入处理、到内部算法的执行、再到最终执行器的响应,每一个环节的注意事项都考虑得十分周全。比如,在讲解模拟量输入输出时,书中对零点漂移、量程线性化等实际工程中必须面对的问题,都给出了非常实际的应对策略和编程技巧,而不是简单地停留在“读入一个数字”的层面。这种从宏观系统架构到微观信号处理的全景式覆盖,使得这本书不仅仅是一本编程手册,更像是一部实用的工程设计参考书,让我对整个自动化系统的构建有了更全面、更深刻的认识。

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要说这本书最大的亮点,那一定是它在“控制回路设计”与“现代PLC功能”之间搭建的创新性桥梁。它没有将电气控制视为旧技术,将PLC视为新宠,而是强调二者是相辅相成的迭代关系。书中对传感器和执行器的接口特性分析得极为透彻,这对于精确实现控制目标至关重要。 例如,书中讨论到PID控制算法的应用时,没有直接抛出复杂的数学公式,而是先从一个实际的温度控制或液位控制系统入手,解释为什么需要一个反馈调节回路,以及在实际系统中,如何根据被控对象的惯性(时间常数)来设置P、I、D的参数,以及这些参数在PLC中的具体实现方式。它详细说明了如何通过PLC的数据寄存器来存储和调整这些参数,并对采样周期对控制精度的影响进行了分析。这种将数学模型与实际工程参数紧密结合的讲解方式,极大地提升了读者对控制理论的直观理解,不再觉得控制理论是高高在上的空中楼阁,而是能够切实影响到现场设备性能的关键要素。这本书真正做到了将理论的深度与实践的广度完美融合。

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我对这本书的评价是:它成功地架起了理论殿堂与车间现场之间的那座坚固桥梁,但这座桥梁的“栏杆”是用非常实用的工程经验铸就的。很多工控书的内容都显得有些“干净”和“理想化”,仿佛所有的设备都完美无缺,所有的干扰都不存在。而《电气控制与可编程控制器》的叙事风格则充满了“泥土的芬芳”。 书中对于故障诊断和维护的部分,简直是为现场工程师准备的“急救包”。作者没有回避自动化系统中最令人头疼的环节——故障排除。在介绍完基本逻辑程序后,紧接着就有一章专门探讨如何通过PLC的诊断信息、I/O状态灯以及现场仪表反馈,系统性地定位是电气线路问题、传感器漂移问题,还是程序逻辑错误。这种从现象到原因的逆向推理训练,对于提升快速响应能力极其宝贵。例如,书中分析了电机启动失败的几种常见场景,并对应给出了电气检测步骤和PLC变量检查点,这种“如果……那么……”的排查思路,是教科书里很少会如此详细描摹的。它教会的不是“如何让系统跑起来”,而是“在系统跑不起来的时候,我们该如何有条不紊地找到问题所在”。

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从排版和教材设计的角度来看,《电气控制与可编程控制器》展现出一种严谨且人性化的专业态度。它的结构划分非常清晰,每一章的知识点都有明确的权重和逻辑衔接。我个人对那种一本书涵盖N个不同品牌PLC的“大杂烩”式的教材一直持保留态度,因为往往导致每部分内容都浅尝辄止。 这本书的优势在于它选择了最核心、最基础的PLC平台进行深入剖析,并在此基础上构建起一套普适性的编程思想。它的图示质量非常高,无论是电气原理图还是PLC的内部程序流程图,线条清晰,标注准确无误,这在快速学习时极大地减少了因识别图示模糊而产生的认知负担。更值得称赞的是,它对于程序结构化的强调,引导读者跳出“一锅烩”式的线性编程习惯,转而采用子程序、功能块、数据块等模块化的方式来组织复杂的控制逻辑。这种注重代码“工程化管理”的教学理念,对于培养具备长期维护能力的工程师来说,是比单纯学会某个指令更重要的财富。它培养的不是程序编写员,而是系统架构师的雏形。

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这本《电气控制与可编程控制器》简直是为我们这些初涉工控领域的人量身打造的入门宝典!我记得刚开始接触PLC的时候,面对那些复杂的梯形图和指令集,简直是云里雾里,完全不知道从何下手。这本书的优点就在于它的叙述方式非常贴近实际应用,它没有一上来就堆砌晦涩难懂的理论,而是用大量的工程实例来引导我们理解电气控制的基本原理,然后再自然而然地过渡到PLC的编程逻辑。 最让我印象深刻的是它在讲解继电器接触器控制回路时,那种图文并茂的解析。书里细致地描绘了正反转、星三角启动这些经典电路的接线图和工作流程,配上的文字讲解深入浅出,即使是第一次接触电气图纸的读者也能迅速掌握其中精髓。然后,它巧妙地将这些传统的继电器控制,一步步“翻译”成PLC的逻辑语言,这种承上启下的过渡处理得极其自然流畅,让人感觉PLC编程并非遥不可及的空中楼阁,而是传统控制的优化和升级。特别是对于时序控制和连锁保护的讲解,作者似乎完全理解了初学者在理解“时间”和“状态”之间的逻辑关系时容易产生的困惑,用非常具象化的比喻和清晰的步骤图,把复杂的逻辑关系梳理得井井有条,让人豁然开朗。这种循序渐进的教学方法,极大地增强了我学习下去的信心和兴趣,而不是仅仅停留在理论层面,而是真正能够动手去设计和调试实际的控制系统。

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