可编程控制器应用与实践教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学

作者:王乐天

出品人:

页数:132

译者:

出版时间:2007-9

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787313049155

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 编程
• 实践
• 教程
• 单片机
• 电气控制
• 传感器
• 控制系统

好的，这是一份针对一本名为《可编程控制器应用与实践教程》的图书的图书简介，内容详实，不包含该书的实际内容，力求自然流畅。 --- 图书简介：智能制造时代的底层逻辑与前沿技术深度解析 书名： 《先进传感器技术与数据采集系统设计》 出版日期： 2024年秋季 目标读者： 自动化工程专业学生、工业物联网（IIoT）工程师、嵌入式系统开发者、寻求提升数据驱动决策能力的工程技术人员。 导言：洞察工业现场的“神经末梢” 在当今快速演进的智能制造、工业互联网和智慧城市建设浪潮中，数据的获取能力已成为衡量系统智能化的核心指标。传感器作为连接物理世界与数字世界的桥梁，其性能的优劣直接决定了整个控制与决策系统的准确性、可靠性和响应速度。《先进传感器技术与数据采集系统设计》一书，正是基于这一时代背景，致力于为读者提供一套从原理到实践、从基础到前沿的全面知识体系。本书旨在弥合理论学习与复杂工业现场数据采集需求之间的鸿沟，帮助工程师们构建起精准、高效、鲁棒的数据捕获与预处理平台。 第一部分：传感器原理的深度剖析与材料科学基础 (约 400 字) 本书首先从最根本的物理原理出发，详细阐述了各类主流传感器的工作机制。我们不仅回顾了电阻、电容、电感等传统传感元件的特性，更深入探讨了基于半导体物理、磁学、光学和声学等前沿科学原理的新型传感器的设计思路。 章节细分与重点内容： 1. 敏感材料与效应： 重点解析了压阻效应、热电效应、光电效应、隧道效应在传感器中的应用，并比较了硅基、碳基（如石墨烯）以及陶瓷基敏感材料的性能差异和适用场景。例如，针对高精度压力测量，将详细对比薄膜式、扩散式和微机械加工（MEMS）传感器的结构、灵敏度、非线性误差及温度漂移特性。 2. 光学传感器的拓扑结构： 聚焦于激光多普勒测速、衍射光栅和光纤传感技术。特别是对光纤布拉格光栅（FBG）在结构健康监测中的应用进行了详尽的建模分析，阐述了如何通过波长解调技术实现高精度的应变和温度测量。 3. 环境与化学传感： 深入介绍了金属氧化物半导体（MOS）气体传感器、电化学传感器以及生物传感器的工作机理，强调了其在环境监测和过程控制中交叉学科的应用潜力。 本部分强调了理解材料特性是设计高性能传感器的基石，为后续的系统集成打下坚实的理论基础。 第二部分：数据采集系统（DAS）的架构设计与信号调理 (约 550 字) 传感器采集到的原始信号往往是微弱、含有噪声且形式多样的模拟量。如何有效地将这些信号转换为可供数字系统处理的信息，是数据采集系统的核心挑战。本书在这一部分提供了详尽的工程实践指导。 关键模块的系统化讲解： 1. 信号调理电路设计： 详细阐述了放大电路（跨阻放大、仪表放大）、滤波电路（有源/无源滤波器，抗混叠滤波器的设计准则）、隔离技术（光耦隔离、磁耦隔离）和保护电路（ESD、过压保护）的原理与实现。我们提供了大量基于SPICE的仿真案例，展示不同电路拓扑对噪声抑制和信号完整性的影响。 2. 模数转换器（ADC）的选型与优化： 深入对比了逐次逼近式、Σ-Δ调制式和流水线式ADC的优缺点。重点讨论了有效位数（ENOB）、积分非线性（INL）、微分非线性（DNL）等关键参数的工程含义，并指导读者如何根据采样率、分辨率和输入信号特性做出最优选择。 3. 高速数据传输与总线协议： 涵盖了从低速的I2C/SPI到高速的EtherCAT、SerDes接口在传感器网络中的应用。特别分析了同步采样、时间戳标记（Time Stamping）在分布式采集系统中的实现方法，确保数据在时间和空间上的精确对齐。 4. 分布式采集架构的优化： 探讨了集中式、星型、总线型及混合型采集架构的优劣。针对大规模工业现场，重点分析了数据预处理下沉（Edge Preprocessing）的必要性与实现技术，以减少主控单元的负担并提高系统实时性。 第三部分：数据处理、存储与系统级应用案例 (约 550 字) 采集到的数据必须经过有效的处理才能转化为有价值的信息。本书的第三部分将重点放在数据流的后续环节，并结合实际工业场景展示系统的整体构建。 数据质量保障与前沿应用： 1. 噪声抑制与信号重构： 讲解了数字信号处理（DSP）在传感器数据清洗中的应用，包括卡尔曼滤波、自适应滤波和小波分析在去除随机噪声和周期性干扰方面的具体算法实现。书中提供了基于MATLAB/Python的实现示例，方便读者验证和修改。 2. 数据存储策略与实时数据库： 探讨了针对海量传感器时序数据的存储挑战。详细比较了关系型数据库、NoSQL数据库（如InfluxDB）以及内存数据库在工业数据留存、查询效率和压缩比方面的表现。提出了“热数据-温数据-冷数据”的分级存储策略。 3. 系统集成与验证： 本部分通过两个大型实践案例来巩固所学知识： 案例一：高精度振动监测系统： 设计一套基于MEMS加速度计的旋转机械状态监测系统，涵盖从传感器选型、抗混叠滤波、同步采集到基于FFT分析的故障特征提取全流程。 案例二：远程环境质量监控网络： 构建一个覆盖广域的温湿度、CO2、VOCs（挥发性有机化合物）多参数采集网络，重点关注数据通过LoRaWAN/NB-IoT等低功耗广域网络的安全传输与云端可视化。 4. 面向未来的挑战： 简要展望了传感器与人工智能的结合，探讨了边缘计算（Edge AI）如何利用采集到的原始或半处理数据，在本地实现故障的早期预警和自适应控制的潜力。 结语 《先进传感器技术与数据采集系统设计》不仅是一本教科书，更是一本面向工程实践的参考手册。它以严谨的科学态度，结合最新的技术发展趋势，为读者提供了一条清晰、可操作的路径，使其能够设计、搭建并优化出满足现代工业复杂需求的精密数据采集与处理系统。掌握本书内容，即意味着掌握了智能工业系统的“眼睛”和“耳朵”，为迈向下一代自动化与智能化打下坚实基础。

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一个实用的技术教程，其价值往往体现在对“陷阱”和“常见错误”的处理上。很多初学者都是在遇到莫名其妙的运行时错误，或者程序无法按预期逻辑执行时感到最挫败。我非常关注这本书在故障排查和调试方法论方面的内容。它是否提供了一套系统性的排查思路，比如从I/O状态、程序扫描周期、内存分配到数据流向的逐级检查方法？如果能列举出一些典型的、令人头疼的控制逻辑死锁、竞争条件或者定时器/计数器使用的常见误区，并给出精妙的规避方案，那这本书的价值就远超一本普通的教材了。我希望它能像一位经验丰富的老工程师在身边指导，不仅告诉我“怎么做”，更重要的是告诉我“为什么不能那样做”。这种深入到设计哲学层面的讲解，才是真正能提升读者工程素养的关键所在。

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作为希望将所学知识转化为生产力的人来说，我更看重教程的“前沿性”和“扩展性”。PLC技术不是一成不变的，现在越来越强调网络化、数字化和智能化。我期望这本书不仅仅停留在传统的继电器逻辑层面，而是能适度地引入一些现代工业通讯协议，比如Modbus、Profinet或者EtherNet/IP的基础概念和在PLC中的配置应用。这样，我学到的知识才不会很快过时。此外，如果它能拓展到人机界面（HMI）的基本配置，以及如何将PLC数据与上位机或云端进行初步的数据采集和交互，那就完美了。毕竟，现代工厂的自动化系统是一个整体，单一的PLC控制器只是其中的一个节点。一本有前瞻性的教程，应该为读者描绘出整个自动化生态的蓝图，指明未来深入学习的方向，而不是仅仅固守于某一个孤立的技术点上。

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这本书的封面设计挺吸引人的，简洁又不失专业感，光是看着就让人觉得内容会很扎实。我一直对自动化和工业控制领域很感兴趣，但总觉得理论知识太枯燥，实践经验又无从下手。市面上很多教材要么过于理论化，读起来像天书，要么就是案例太简单，学完感觉还是摸不着头脑。这本书的标题《可编程控制器应用与实践教程》很直接地表明了它的取向，实践性应该很强。我特别期待它在基础概念讲解之后，能迅速过渡到实际操作层面，比如PLC的选型、接线、程序编写的步骤，以及如何调试复杂的工业流程。如果能包含一些真实的工厂自动化案例分析，那就更好了，这样我就可以对照着书本上的知识，去理解现实世界中那些复杂系统的运行逻辑。毕竟，学这个技术，最终还是要能上手解决实际问题的。希望这本书能真正架起理论和实践之间的桥梁，让我这个入门者也能找到学习的切入点，而不是被一堆专业术语绕晕。从装帧和目录的初步印象来看，这本书的定位非常明确，就是给那些想要快速掌握PLC核心技能的动手型学习者准备的。

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我对技术手册的排版和易读性非常挑剔。一本好的教程，即便内容再硬核，如果排版混乱，字号小得像蚂蚁爬，或者图示模糊不清，都会极大地打击学习的积极性。我希望这本书在视觉呈现上能下足功夫。特别是涉及硬件连接图和程序界面的截图，一定要高清、准确。如果能针对不同品牌（比如西门子、三菱或者AB等主流品牌）的PLC软件操作界面给出专门的说明和对比，那就更显专业和全面了。控制系统编程很多时候是一种“肌肉记忆”的训练，需要不断地在软件界面上进行操作。如果书中的截图能够及时地引导读者进行每一步的操作，而不是仅仅展示最终结果，那学习效率会大大提高。坦白讲，如果能附带一些在线资源链接，比如配套的仿真软件试用或者编程文件的下载，那就简直是锦上添花，能让理论知识立刻在虚拟环境中跑起来，体验感会飙升。

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说实话，我对技术书籍的要求挺高的，尤其是在入门阶段，最怕的就是那种“说了等于没说”的内容。很多教材在讲到编程逻辑时，往往用大段的文字去描述，读起来费劲不说，还很难形成直观的理解。我更倾向于那种图文并茂，并且代码示例丰富详尽的教程。这本书如果能做到详尽地解析每一个指令块的作用，最好能配上清晰的梯形图、指令表或者结构化文本的对照示例，那就太棒了。更进一步，如果它能深入讲解SFC（顺序功能图）或状态机在复杂控制中的应用，并给出具体的应用场景和程序框架，那就绝对是加分项了。毕竟，现代工业控制系统很少是简单的开关量控制，更多的是复杂的运动控制、批次控制或者安全连锁。我希望能看到这本书不仅仅停留在基础的输入输出映射上，而是能真正教会我如何构建一个健壮、可靠的控制系统。例如，在故障诊断和程序优化方面有没有给出独到的见解和实用的技巧，这是衡量一本“实践教程”含金量的关键指标。

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