可编程控制器技术及应用

可编程控制器技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:戴一平 编
出品人:
页数:261
译者:
出版时间:2004-7
价格:24.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111136132
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
  • 电气控制
  • 技术
  • 应用
  • 编程
  • 传感器
  • 执行器
  • 控制系统
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具体描述

本书系统地介绍了可编程控制器(PLC)的原理、特点、结构、指令系统和编程方法,介绍了PLC控制系统的设计、安装、调试和维护以及PLC网络技术。本书以OMRON公司的CPMIA可编程控制器为例进行分析,以求通过典型实例,学会应用,举一反三,触类旁通。书中介绍了大量的单元程序和完整的控制系统实例,便于读者学习,快速入门。书后附有OMRON CPMIA、三菱FX2N和西门子S7-200三种机型的指令表、基于WINDOWS的CPT和CX-P编程软件使用说明、编程器和实验仪使用说明。

  本书由浅入深、层次清楚、通俗易懂,并配有相应的实验指导书,可作为高职、高专等高等学校工业自动化、电气技术、机电一体化以及相关专业的教材,也可作为工程技术人员继续教育的培训教材或自学用书。

《现代自动化系统设计与集成》 本书深入探讨了现代工业自动化系统中核心组成部分的原理、设计方法以及实际应用。内容涵盖了从基础的传感器技术、执行器原理,到复杂的分布式控制系统(DCS)和监控与数据采集(SCADA)系统的架构与通信协议。 第一部分:自动化系统基础 传感器技术详解: 本章将系统介绍各类工业传感器的工作原理,包括但不限于: 位置传感器: 光电传感器、接近传感器(电感式、电容式、磁性)、超声波传感器、编码器(增量式、绝对式)等,并分析其在不同应用场景下的选型依据和精度考量。 物位传感器: 浮球式、电容式、超声波式、雷达式、压力式等,重点讲解其针对不同介质(液体、固体)的适用性及防爆、防腐蚀等特殊要求。 流量传感器: 电磁流量计、涡轮流量计、质量流量计(科氏力式)、超声波流量计、容积式流量计等,详细阐述测量原理、精度等级、流体特性对选型的关键影响。 压力传感器: 压阻式、电容式、应变片式、扩散硅式等,深入分析测量范围、过载能力、补偿技术及在液压、气动系统中的应用。 温度传感器: 热电偶(K, J, T, E, N, R, S, B等)、热电阻(Pt100, Pt1000, Ni120等)、红外测温仪、热敏电阻等,对比分析其响应速度、测量范围、精度、可靠性以及在极端环境下的使用。 视觉传感器: 图像采集、处理与分析技术,讲解CCD/CMOS传感器、镜头选择、光源照明、特征提取、模板匹配、条码/二维码识别等在质量检测、定位引导中的应用。 执行器原理与选型: 本章将全面介绍各类驱动装置的机械与电气特性,以及在自动化控制中的应用: 电机驱动: 直流电机、交流同步/异步电机、步进电机、伺服电机等,分析其调速方式(V/f控制、矢量控制、位置控制)、扭矩特性、功率范围,以及在机器人、数控机床、输送设备中的应用。 气动执行器: 各类气缸(单作用、双作用、带缓冲)、气动马达、气动阀门(球阀、蝶阀、隔膜阀)的结构与工作原理,以及气源处理(过滤器、减压阀、油雾器)的重要性。 液压执行器: 液压泵(齿轮泵、叶片泵、柱塞泵)、液压马达、液压缸、液压比例阀、伺服阀的原理与特性,以及在重型机械、注塑机、压机中的应用。 电磁阀与控制阀: 了解不同类型电磁阀(直动式、先导式)和比例/伺服控制阀在流体控制中的作用,及其与执行器配合的工作方式。 第二部分:分布式控制系统(DCS)与监控与数据采集(SCADA) DCS系统架构与设计: 系统组成: 详细阐述DCS系统的层次化结构,包括操作员站(HMI)、工程师站、控制站(CPU)、I/O站、历史数据库、网络通信等。 冗余技术: 讲解CPU冗余、电源冗余、通信冗余、I/O冗余等在高可靠性工业过程中的应用。 数据库管理: 探讨DCS系统中的实时数据库、历史数据库的设计与维护,以及数据采集、存储、查询的策略。 组态与编程: 介绍DCS系统的图形化组态工具,以及不同供应商提供的特有编程语言和功能块库。 典型应用: 结合化工、电力、石化、制药等行业的案例,分析DCS系统在大型连续过程控制中的实现。 SCADA系统架构与实现: SCADA概述: 介绍SCADA系统作为远程监控和数据采集系统的特点,及其与DCS在功能和规模上的区别。 通信协议: 重点讲解IEC 60870-5系列、Modbus、DNP3、OPC UA等在SCADA系统中的应用,以及现场总线技术(如Foundation Fieldbus, Profibus DP)与SCADA的集成。 数据可视化: 阐述如何利用HMI/SCADA软件创建直观的用户界面,包括趋势图、报警管理、报表生成、设备状态监控等。 远程监控与诊断: 讲解SCADA系统在实现远程设备状态监测、故障诊断和参数调整方面的能力。 网络安全: 探讨SCADA系统在网络安全方面的挑战,以及防火墙、VPN、访问控制等安全措施的应用。 第三部分:工业通信与网络 现场总线技术: 深入剖析各类工业现场总线,如: Profibus DP/PA: 原理、拓扑结构、传输速率、参数设置、在汽车制造、包装机械中的应用。 Foundation Fieldbus (FF): H1和HSE技术,数字信号传输,多变量数据,在复杂过程控制中的优势。 DeviceNet/CANopen: 基于CAN总线,特点、应用领域(如叉车、楼宇自动化)。 EtherNet/IP & Profinet: 基于以太网的工业通信,实时性、带宽、集成优势,在现代自动化中的主导地位。 工业以太网: 讲解标准以太网在工业环境下的适应性,以及交换机、路由器、工业PC在工业网络中的作用。 OPC技术: 详细介绍OPC DA(数据访问)、OPC AE(报警与事件)、OPC HDA(历史数据访问)以及OPC UA(统一架构),阐述其作为工业互联互通的关键技术。 第四部分:高级控制策略与系统集成 PID控制及其改进: 从原理到高级应用,包括模糊PID、自适应PID、预测PID等。 顺序控制与状态机: 讲解如何使用状态图、顺序功能图(SFC)对复杂的操作流程进行建模和实现。 批次控制(Batch Control): 介绍ISA-88标准在批次生产过程控制中的应用,以及配方管理、批次调度等概念。 系统集成挑战与解决方案: 探讨不同自动化设备、软件平台之间集成时面临的兼容性、数据交换、协同工作的难题,并提供实际的集成方法和最佳实践。 工业物联网(IIoT)基础: 介绍IIoT的概念、关键技术(如云计算、边缘计算、大数据分析)及其在提升工业生产效率、预测性维护方面的潜力。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的自动化系统知识体系,从基础的硬件选型到复杂的系统集成,帮助读者理解现代工业生产的神经中枢如何运作,并为设计、实施和维护高效、可靠的自动化解决方案奠定坚实基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的编写风格非常严谨,带有一种老派工程师的严谨作风,但绝不枯燥。它最大的亮点在于对“错误处理与安全机制”的重视。在工业现场,程序跑飞或者设备失控的后果往往是灾难性的,但很多教材在这方面往往一带而过。然而,这本书花费了大量篇幅讲解如何编写健壮的、可容错的程序,包括看门狗定时器的应用、程序异常中断的处理流程,以及如何利用PLC的安全功能模块实现安全联锁。这些内容,是靠血泪经验积累下来的宝贵财富,不是随便翻阅手册就能得到的。我特别喜欢其中穿插的“现场事故分析”小节,这些真实的案例分析,让我立刻明白了理论知识在实际应用中的重要性,也时刻提醒我作为一名工程师的责任所在。这本书不光教你搭积木,更教你如何建一座不倒的楼房。如果说其他书是教你开车的技巧,那么这本书就是教你如何成为一个懂得维护和保障安全的资深车队经理。

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说实话,我手里已经有好几本关于自动化控制的书籍了,但《可编程控制器技术及应用》给我的感觉是最具“体系感”的一本。它不是零散知识点的堆砌,而是按照一个完整项目周期的逻辑进行组织的。从前期的需求分析、硬件选型,到中期的程序设计、调试验证,再到后期的文档归档和远程维护,整个流程被梳理得井井有条。尤其是它对高级编程结构——比如如何有效使用功能块(Function Block)来管理复杂逻辑——的介绍,非常具有前瞻性。这解决了我们在维护大型项目时最头疼的“代码可读性差、难以修改”的问题。作者似乎深知读者的痛点,他不仅教会我们如何让程序跑起来,更教会我们如何让程序“优雅地”运行和维护。这种面向长期工程实践的视角,使得这本书的阅读体验更像是在跟随一位经验丰富的总工程师学习项目管理和技术决策,而不是单纯地学习一门软件工具的使用方法。

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这本书的配套资源和案例的贴合度堪称一流。我发现,书中所列举的很多应用场景,比如包装机械的同步控制、高精度伺服电机的定位算法,都可以在当前很多主流的自动化设备中找到原型。很多厂商的官方手册虽然提供了详细的指令说明,但往往缺乏“如何整合”的指导思想。而这本书恰恰弥补了这一点,它将分散的指令、特定的功能模块,编织成了一个个可以被复用的、成熟的解决方案。特别是在数据处理和HMI交互方面,它提供的模板和思路非常实用,让我少走了很多弯路。阅读过程中,我发现很多原本需要花几天时间去琢磨的调试技巧,书里三言两语就点明了关键所在。对于在校学生来说,这本书是拓宽视野的绝佳教材;对于已经步入职场的工程师来说,它更像是一本随时可以翻阅、提供灵感的“高级参考手册”。它的价值是随着时间推移和经验积累,只会越发凸显出来的。

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我不得不说,这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。我原本以为这只是一本针对特定型号PLC的“操作手册”,但读完前几章我就意识到自己错了。它不仅仅关注“怎么做”,更深入探讨了“为什么这样做”。作者在论述各种编程语言的优缺点时,展现了扎实的控制理论功底,比如对PID算法在PLC中实现的详细剖析,就非常到位。市面上很多教材往往只是简单地给出几个参数设置的经验值,但这本书却追溯到了控制系统的动态响应特性,这对于我们处理复杂、高精度控制任务至关重要。更让我受益匪浅的是关于系统集成和网络通信的部分。在现代智能工厂中,PLC已经不再是孤立的控制器,它需要与SCADA、MES甚至云端进行数据交互。书中对Profibus、EtherNet/IP等主流工业协议的讲解细致入微,甚至给出了故障排查的典型步骤。对于正在进行数字化转型项目的人来说,这本书提供的不仅仅是编程知识,更是一种系统级的思维方式,让我对未来工厂的架构有了更宏大的视野。

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这本厚重的《可编程控制器技术及应用》实在是太合我胃口了!我之前对PLC的了解仅限于一些基础的概念,总觉得理论的东西太抽象,真到动手操作的时候就抓瞎。这本书完全不一样,它从最基础的硬件选型、接线规范讲起,图文并茂,简直是为我这种“零基础小白”量身定制的入门宝典。特别是它对不同品牌主流PLC的架构对比分析,看得我茅塞顿开。以往总是在各种型号间纠结,这本书提供了一个非常清晰的决策框架,让我明白了每种设备的侧重点和适用场景。更让我惊喜的是,它并没有止步于枯燥的指令集讲解,而是紧密结合实际工业案例,比如简单的物料输送线控制、锅炉水位自动调节系统等。那些复杂的逻辑关系,通过书中的梯形图、指令表和结构化文本的对照演示,变得异常直观易懂。我甚至可以想象自己拿着这本书,一边对照实验室里的设备,一边敲击键盘编程的场景。这本书的价值,在于它搭建了一座从理论到实践的坚实桥梁,让晦涩的自动化控制原理真正落地生根。我敢说,这本书读完,我对PLC的整体认知水平绝对能迈上一个大台阶。

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