PLC及I/O设备应用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:杨晓萍 编

出品人:

页数:229

译者:

出版时间:2009-9

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787111278702

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程逻辑控制器
• I/O设备
• 工业自动化
• 电气控制
• 传感器
• 执行器
• 继电器
• 触摸屏
• 编程

现代工业控制系统的基石：PLC及I/O设备应用技术详解 本书旨在为读者深入剖析现代工业自动化控制系统中至关重要的两个组成部分——可编程逻辑控制器（PLC）和输入/输出（I/O）设备。在当今高度自动化和智能化的工业生产环境中，PLC作为工业控制的核心大脑，负责接收来自各种传感器和开关的信号，进行逻辑判断和运算，并根据预设程序控制执行机构（如电机、阀门、接触器等）的动作，从而实现生产过程的自动化、精确化和高效化。而I/O设备，则是PLC与外部物理世界之间信息交换的桥梁，它们将物理世界的状态信息采集并传递给PLC，同时又将PLC的控制指令转化为物理世界的动作。二者协同工作，共同构成了现代工业控制系统的基石。 一、 PLC：工业自动化控制的核心大脑 本书将从PLC的基本原理出发，逐步深入到其核心功能和应用。 1. PLC的工作原理与基本构成 扫描周期： 详细阐述PLC的工作流程，即扫描输入、执行程序、刷新输出的循环过程。我们将深入分析每个阶段的细节，理解扫描周期的意义和对控制系统性能的影响。 CPU模块： 讲解CPU模块作为PLC的处理核心，其指令集、运算能力、存储器接口等关键组成部分的原理和作用。 内存模块： 深入解析PLC存储器，包括程序存储器、数据存储器、I/O映像区等，并说明不同类型存储器的功能及读写机制。 输入模块（DI）： 介绍数字量输入模块的功能，包括如何接收开关量信号、隔离与保护、光耦隔离原理、电压等级等。 输出模块（DO）： 介绍数字量输出模块的功能，包括如何输出开关量信号、继电器输出、晶体管输出、三极管驱动原理、负载能力等。 电源模块： 解释PLC电源模块的作用，包括为PLC系统供电、稳定电压、过载保护等。 通信模块（可选）： 探讨PLC与其他设备或上位机进行通信的原理，包括串行通信（RS232/RS485）、以太网通信等，以及常见的通信协议。 2. PLC的编程基础与指令系统 编程语言： 详细介绍IEC 61131-3国际标准规定的五种PLC编程语言：梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、结构化文本（Structured Text, ST）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）和顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）。 梯形图（LD）： 作为最常用和最直观的编程语言，我们将花费大量篇幅讲解梯形图的组成元素（触点、线圈、定时器、计数器等）及其逻辑关系，并通过大量实例演示如何用梯形图实现各种控制功能，如启停控制、互锁、连锁、定时控制、计数控制等。 指令表（IL）： 介绍指令表的特点，即汇编语言式的指令序列，并演示如何将梯形图逻辑转换为指令表。 结构化文本（ST）： 讲解ST语言的语法结构，包括变量声明、赋值语句、条件语句（IF-THEN-ELSE）、循环语句（FOR, WHILE, REPEAT）等，并展示如何使用ST语言实现更复杂的算法和数据处理。 功能块图（FBD）： 介绍FBD语言，其以图形化的方式表示功能块之间的连接，更侧重于信号流程和数据传递。 顺序功能图（SFC）： 讲解SFC语言，它适用于描述具有明显顺序步骤的控制过程，通过步骤和转移的组合实现复杂的时序控制。 常用指令详解： 详细解释PLC的核心指令，包括逻辑指令（AND, OR, NOT）、定时器指令（ON-Delay Timer, OFF-Delay Timer, Retentive Timer）、计数器指令（Up Counter, Down Counter, Retentive Counter）、比较指令（>, <, =, >=, <=, <>）、数据传送指令、位操作指令、算术指令等，并结合实际应用场景进行说明。 3. PLC的应用案例与实践 电机控制： 演示如何使用PLC控制电机的启动、停止、正反转、调速等，包括星三角启动、软启动等高级控制。 液位控制： 实现对储罐液位的自动监测与控制，包括高低液位报警、自动补水/排水等。 温度控制： 讲解PID控制在温度调节中的应用，通过PLC实现精确的温度恒定控制。 传送带控制： 设计复杂的传送带逻辑，实现物体的自动分拣、合流、停靠等。 生产线自动化： 结合实际工业场景，讲解如何利用PLC构建完整的生产线自动化控制系统，包括多工位协调、物料输送、产品检测等。 故障诊断与维护： 介绍PLC的常见故障类型，以及如何利用PLC的诊断功能和报警信息进行故障定位和排除，以及基本的维护方法。 二、 I/O设备：连接物理世界与数字世界的桥梁 I/O设备是PLC能够感知外部环境并进行动作的关键。本书将系统介绍各种常用的I/O设备及其在PLC系统中的应用。 1. 输入设备（传感器与开关） 数字量输入设备： 限位开关： 讲解机械式和感应式限位开关的工作原理、安装方式及其在检测位置、行程限制方面的应用。 按钮和指示灯： 介绍各种操作按钮（常开、常闭、自锁、互锁）和指示灯的功能，以及在人机交互中的作用。 接近开关： 详细分析电感式、电容式、光电式、霍尔式接近开关的工作原理、检测距离、适用范围，以及在无接触检测中的应用。 行程开关： 讲解其机械动作原理，以及在限位和位置反馈中的作用。 模拟量输入设备： 温度传感器： 深入讲解热电偶、热电阻（Pt100, Pt1000）、NTC/PTC等温度传感器的测量原理、精度、响应速度，以及如何将其信号转化为PLC可识别的模拟量信号。 压力传感器： 介绍不同类型压力传感器（压阻式、电容式）的工作原理，以及在压力测量中的应用。 液位传感器： 讲解浮球式、超声波式、雷达式、静压式等液位传感器的测量原理和适用场景。 流量传感器： 介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计等原理，及其在测量流体流量中的应用。 位置传感器： 讲解线性位移传感器（LVDT）、角度传感器等，以及在精确测量位置和角度方面的应用。 其他传感器： 简要介绍光照传感器、声音传感器、气体传感器等，以及它们在特定应用中的作用。 信号隔离与调理： 强调I/O信号在进入PLC之前进行隔离（如光耦隔离）和调理（如放大、滤波、变送）的重要性，以保护PLC硬件并提高信号的准确性。 2. 输出设备（执行机构） 数字量输出设备： 电磁阀： 讲解电磁阀的工作原理、类型（常开、常闭、二通、三通、四通）及其在控制流体（气体、液体）方向和开关方面的应用。 接触器： 介绍接触器作为大功率开关的原理，以及如何通过PLC控制接触器来驱动电机、加热器等大功率负载。 继电器： 讲解通用继电器和中间继电器在信号放大、隔离和逻辑组合中的作用。 指示灯和报警器： 介绍如何通过PLC控制指示灯显示设备状态，以及驱动报警器发出声光信号。 模拟量输出设备： 变频器： 重点讲解变频器如何接收PLC的模拟量（如0-10V, 4-20mA）或脉冲信号，来控制电机速度，实现平稳的启动、停止和精确的速度调节。 伺服驱动器： 介绍伺服系统的工作原理，以及如何通过PLC的脉冲输出或模拟量输出控制伺服电机的精确位置、速度和力矩。 执行器（阀门定位器）： 讲解如何通过PLC输出模拟量来控制比例阀、伺服阀等执行器的开度，实现精确的位置或流量控制。 驱动与选型： 讲解不同输出设备所需的驱动能力，以及如何根据负载特性选择合适的输出模块和驱动电路。 三、 PLC与I/O设备的集成应用 系统设计原则： 讨论在设计PLC控制系统时，如何根据工艺要求选择合适的PLC型号、I/O模块类型和数量，以及配套的I/O设备。 接线规范与安全： 强调正确的接线方法、接地要求、屏蔽措施，以及电气安全规范在PLC系统安装中的重要性。 信号分配与处理： 讲解如何合理分配PLC的I/O点，以及如何对采集到的I/O信号进行有效的处理和利用。 故障排除与系统调试： 提供一套系统性的故障排除流程，帮助读者快速定位和解决PLC控制系统中可能出现的硬件或软件问题，并指导读者进行有效的系统调试。 工业现场典型应用分析： 结合多个实际工业场景，如自动化生产线、包装设备、物料输送系统、水处理系统、楼宇自控等，深入剖析PLC和I/O设备是如何协同工作的，以及具体的解决方案。 通过对本书内容的学习，读者将能够深刻理解PLC和I/O设备的工作原理，熟练掌握PLC的编程技巧，并能够独立设计、实施和维护基本的工业自动化控制系统。本书内容紧密结合实际工程应用，强调理论与实践的统一，旨在为有志于从事工业自动化行业的工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一份全面、深入的学习指南。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆