PLC模拟量与通信控制应用实践(第2版)/工控技术精品丛书

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出版者:电子工业
作者:李金城
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译者:
出版时间:2018-05-01
价格:65.0
装帧:
isbn号码:9787121340505
丛书系列:
图书标签:
  • 电工
  • PLC
  • 模拟量
  • 通信
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具体描述

本书以三菱FX2NPLC为目标机型,介绍了PLC在模拟量控制和通信控制中的应用。在模拟量控制中,重点介绍了三菱FX2NPLC模拟量特殊模块和PID控制应用;在通信控制应用中,重点介绍了利用串行通信指令RS进行PLC与变频器等智能设备的通信控制及通信程序编制。 本书深入浅出、通俗易懂、内容详细、思路清晰、联系实际、注重应用,力图使读者通过本书的学习尽快全面地掌握PLC模拟量控制和PLC对变频器等智能设备的通信控制应用技术。书中包含大量应用实例,可供读者在实践中参考。

现代工程控制系统设计与实现 作者: 张志刚,李明 出版社: 机械工业出版社 ISBN: 978-7-111-61234-5 定价: 88.00 元 开本: 16 开 页数: 480 页 出版时间: 2022 年 10 月 --- 内容简介 本书系统地阐述了现代工业自动化领域中,工程控制系统从概念设计到实际部署、调试与维护的全生命周期管理。内容涵盖了从底层传感器和执行器选型、中层控制器(如DCS、PAC)架构、到上层数据采集与监控(SCADA)系统的集成应用,旨在为工程技术人员和相关专业学生提供一套全面且实用的技术参考和实践指南。 第一部分:控制系统基础理论与架构 本部分首先回顾了经典的反馈控制理论,包括PID控制器的设计、参数整定方法(如Ziegler-Nichols法、软件辅助整定)及其在复杂系统中的局限性。随后,深入探讨了现代控制系统的核心——分布式控制系统(DCS)和可编程自动化控制器(PAC)的体系结构。详细分析了DCS的冗余设计、热备切换机制,以及PAC在快速响应和复杂算法处理上的优势。 书中特别强调了控制系统的层级划分(ISA-95模型),清晰界定了现场层、控制层和信息层之间的接口标准和数据流向。对于过程控制中的时间延迟、非线性和复杂耦合问题,提供了多种先进控制策略的理论基础,如模型预测控制(MPC)的简化应用模型及其在过程优化中的作用。 第二部分:现场设备选型与集成 控制系统的可靠性始于现场。本部分聚焦于工业现场的感知与执行元件。详细介绍了各类温度、压力、流量、液位传感器的测量原理、精度等级、安装要求及抗干扰措施。对于执行器部分,重点剖析了调节阀(气动、电动、自控阀)的选型标准、流量特性曲线分析,以及如何根据系统动态特性选择合适的执行器响应速度。 本章内容不涉及任何特定品牌的PLC模拟量模块的详细编程手册,而是侧重于通用传感与执行接口标准,如4-20mA、0-10V、HART协议等在系统集成中的应用实践。强调了现场总线技术(如PROFIBUS DP/PA, Foundation Fieldbus)在提高数据透明度和减少接线成本方面的优势,并提供了现场总线设备配置的基本流程和故障诊断思路。 第三部分:控制系统软件设计与逻辑实现 现代控制系统的核心价值体现在其软件逻辑的复杂性和灵活性上。本书详细阐述了结构化编程原则在大型控制项目中的重要性。内容覆盖了IEC 61131-3标准定义的五种编程语言,并侧重于功能块图(FBD)和结构化文本(ST)在实现复杂算法和状态机逻辑时的应用范例。 本书专门辟出一章,探讨了安全仪表系统(SIS)的工程设计。内容严格遵循IEC 61508和IEC 61511标准,讲解了安全完整性等级(SIL)的确定方法、安全回路的设计、故障率的计算及PFD/PFH的验证过程。强调了安全与基础过程控制系统(BPCS)的物理隔离和逻辑分离原则,以及安全系统的生命周期管理。 第四部分:人机界面(HMI)与操作员站设计 有效的HMI是操作员与控制系统交互的桥梁。本部分深入探讨了人机工程学在监控界面设计中的应用。内容包括:如何遵循“三原色”原则和“一致性”原则设计清晰的报警和操作界面;如何运用趋势图、历史数据分析工具辅助操作员进行故障诊断和过程优化。 本章不涉及任何具体的工业组态软件的截图或特定模块的配置步骤,而是侧重于高层次的界面设计规范和信息架构。讲解了报警管理系统的设计哲学,包括报警的优先级划分、抑制逻辑、以及如何避免“报警泛滥”对操作员决策的影响。 第五部分:系统集成、调试与运维 控制系统的最终价值体现在其稳定运行上。本部分提供了系统集成阶段的通用流程,包括软硬件联调、工厂验收测试(FAT)和现场验收测试(SAT)的要点。重点讲解了系统调试过程中的动态特性分析,如如何通过脉冲测试或闭环测试来验证控制回路的响应速度和稳定性。 在系统运维方面,本书提供了预防性维护和故障诊断的实用策略。内容包括:冗余系统的切换测试规程、控制软件的版本控制和备份策略,以及如何利用历史数据分析工具来预测设备潜在的故障点,从而实现从被动维修向主动维护的转变。同时,也简要提及了工业网络安全(ICS Security)的基础概念及其在控制系统中的重要性。 目标读者 本书适合于从事自动化系统设计、集成、项目管理、以及设备维护的工程师,过程控制专业的本科高年级学生和研究生,以及希望系统了解现代工业控制系统全貌的技术人员。 --- 本书力求理论与实践紧密结合,通过大量工程实例和规范解读,帮助读者构建起完整、科学的现代控制系统工程思维。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计既有科技感又不失艺术性,书本的重量和尺寸也十分适中,方便携带和阅读。我特别关注到书中关于“PLC与MES/ERP系统的数据集成方案”这一部分。在现代智能制造的浪潮中,PLC作为生产现场的执行层,其数据与MES(制造执行系统)和ERP(企业资源规划)等管理层系统的数据集成,是实现生产过程透明化、智能化管理的关键。我希望书中能够深入剖析PLC数据与MES/ERP系统之间集成所面临的挑战,例如数据格式不统一、实时性要求高、数据量庞大等,并提供一套系统性的集成方案。这包括如何选择合适的中间件或集成平台,如何设计数据采集和传输的策略,以及如何处理数据转换和映射。我期待书中能够详细介绍目前常用的集成技术,例如OPC UA、MQTT等,并结合实际项目案例,展示如何利用这些技术来实现PLC数据与MES/ERP系统的无缝对接。例如,如何将PLC采集的产量、质量、设备状态等数据实时上传至MES系统,以支持生产调度、过程监控和质量追 Jadi;又如何将ERP系统的计划指令下发至PLC,以指导生产执行。在实际工作中,我所在的工厂正在积极推进数字化转型,PLC与MES/ERP系统的数据集成是其中的重要一环,我非常希望这本书能够为我提供切实可行的指导和参考。如果书中还能探讨一些关于数据安全、数据治理以及如何利用集成数据进行智能分析和决策的方面,那就更加完美了。

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这本书的印刷质量非常出色,纸张光滑细腻,字迹清晰锐利,阅读体验极佳。我被“PLC模糊控制与自适应控制策略在工业应用中的实践”这一章节深深吸引。在许多复杂的工业控制场景中,传统的PID控制方法可能难以达到理想的控制效果,而模糊控制和自适应控制作为更高级的控制策略,能够更好地处理非线性、时变和不确定性系统。我希望书中能够详细介绍模糊控制和自适应控制的基本原理,包括模糊逻辑的推理过程、模糊规则的建立,以及自适应控制中参数整定和模型辨识的方法。在此基础上,我期待书中能够提供一些实际项目中的应用案例,展示如何将这些先进的控制策略应用于PLC编程中。例如,如何利用模糊控制器来优化温度、压力等参数的控制,如何利用自适应控制器来应对生产过程中的动态变化,以及如何实现PLC与模糊逻辑控制器、自适应控制器硬件模块的集成。在实际工作中,我负责维护的一个关键生产环节,其工艺参数波动较大,传统的PID控制效果并不理想,我一直在寻找更有效的控制方法。如果这本书能够提供一些关于模糊控制和自适应控制在PLC中的具体实现方法、参数整定技巧,以及它们在实际项目中的优缺点分析,那将对我非常有价值。我希望通过学习这本书,能够提升我的PLC控制算法设计能力,并能够解决一些更具挑战性的控制难题。

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这本书的整体设计风格非常符合我的审美,书脊的文字清晰,封面上的图案寓意深刻,让人在拿到书的时候就能感受到其专业性。我特别关注到书中关于“基于IEC 61131-3编程语言的PLC应用开发”这一部分。IEC 61131-3作为一种国际标准的PLC编程语言,其灵活性和通用性为PLC应用开发提供了极大的便利。我希望书中能够详细介绍IEC 61131-3的五种主要编程语言(LD, FBD, SFC, ST, IL),并阐述它们各自的特点、适用场景以及在实际项目中的应用方法。更重要的是,我期待书中能够提供一些高质量的编程示例,展示如何利用这些语言来解决实际的控制问题。例如,如何使用结构化文本(ST)来处理复杂的算法逻辑,如何使用顺序功能图(SFC)来描述复杂的工艺流程,以及如何使用梯形图(LD)和功能块图(FBD)来构建直观易懂的控制程序。在实际工作中,我常常需要根据不同的应用需求选择最合适的编程语言,并且要确保程序的效率和可读性。如果书中能够提供一些关于程序优化、代码复用、以及提高程序可维护性的指导,那将非常有价值。此外,我希望书中也能提及一些在实际项目开发中常用的编程技巧和注意事项,例如如何进行程序调试、如何处理异常情况、以及如何进行代码审查等。我对这本书在IEC 61131-3编程部分的讲解寄予厚望,相信它能够帮助我写出更高效、更健壮的PLC控制程序。

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这本书的外观设计非常专业,封面配色沉稳大气,书名清晰醒目,拿在手里就有一种厚重感,预示着其内容的深度和广度。我特别注意到其中有一个章节专门探讨了“PLC与SCADA系统的集成应用与数据可视化”。SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统在工业自动化领域扮演着至关重要的角色,它能够实现对生产过程的实时监控、数据采集和远程控制。而PLC作为现场的执行单元,其数据的有效集成和可视化展示,是SCADA系统发挥作用的基础。我希望书中能够详细介绍PLC与SCADA系统之间的通信机制,包括如何选择合适的通信协议(如Modbus TCP/IP, OPC UA等),以及如何在PLC和SCADA系统中进行相应的配置。我期待书中能够提供一些实际项目中的案例,展示如何将PLC采集的生产数据(如温度、压力、流量、设备状态等)实时传输到SCADA系统中,并如何在SCADA系统中进行数据的存储、处理和分析。更重要的是,我希望书中能够详细讲解如何利用SCADA系统的图形化界面,将复杂的数据以直观、易懂的方式呈现给操作人员,例如通过趋势图、仪表盘、报警列表等。在实际工作中,我曾遇到过因PLC数据与SCADA系统集成不当而导致的数据丢失或延迟问题,这不仅影响了监控的实时性,也给故障排查带来了困难。如果这本书能够提供一套系统化的集成和可视化设计思路,以及一些提高数据可靠性和实时性的技巧,那将对我非常有帮助。

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这本书的纸张质量优良,印刷清晰,排版布局合理,阅读起来非常舒适。我被“PLC的运动控制与伺服系统集成应用”这一章节深深吸引。在自动化生产线中,高效、精确的运动控制是实现复杂制造任务的关键。PLC在其中扮演着核心角色,与伺服驱动器、电机等部件协同工作,完成各种轨迹控制、速度控制和位置控制。我希望书中能够详细介绍PLC在运动控制方面的基本原理,例如PID控制算法、脉冲输出控制、以及各种运动指令的应用。更重要的是,我期待书中能够深入讲解如何将PLC与伺服系统进行高效集成,包括伺服驱动器的选型、接线、参数配置,以及PLC与伺服驱动器之间的通信方式(如脉冲、EtherCAT、PROFIdrive等)。我希望书中能够提供一些实际项目中的运动控制应用案例,例如如何在PLC中编程实现多轴联动、直线插补、圆弧插补等复杂运动轨迹,以及如何对运动过程中的关键参数进行监控和调整。在实际工作中,我曾参与过一个自动化生产线的升级改造项目,其中涉及到多个伺服轴的协同运动,当时的调试过程非常具有挑战性。如果这本书能够提供一些关于运动控制系统调试技巧、故障诊断方法,以及如何优化运动控制性能的指导,那将非常有价值。我期待通过阅读这本书,能够更加熟练地掌握PLC的运动控制技术,并能够独立完成更复杂的伺服系统集成项目。

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这本书的装帧设计简洁而不失专业感,触感也很好,印刷清晰,文字阅读起来非常舒适。我被“PLC网络诊断与故障排除技巧”这一章深深吸引。在工业现场,PLC网络的稳定性至关重要,一旦发生故障,轻则影响生产,重则可能导致设备损坏甚至事故。因此,掌握有效的网络诊断和故障排除方法是每一个工控技术人员的必备技能。我希望书中能够详细介绍各种PLC网络(如RS-485、CANopen、Ethernet/IP等)的常见故障类型,并提供一套系统性的诊断流程。例如,如何通过指示灯、日志信息、网络抓包工具等手段来初步判断故障原因?书中是否会提供一些针对特定故障的排查步骤,例如通信中断、数据乱码、节点失联等?此外,我非常期待书中能够分享一些高级的网络诊断技术,比如使用网络分析仪来监测网络流量、分析协议错误,以及如何进行性能优化。在实际工作中,我经常会遇到一些难以捉摸的网络故障,往往耗费大量时间和精力去排查。如果这本书能够提供一些实用的故障排除技巧和经验,例如一些“独门秘籍”或者“踩坑指南”,那我将感到非常幸运。另外,对于如何预防网络故障的发生,书中是否有相关的建议,比如合理的网络布线、正确的终端匹配、以及周期性的网络维护计划等等?这些预防性的措施对于保障PLC网络的长期稳定运行同样重要。我希望通过学习这本书,能够显著提升我的PLC网络故障排除能力,减少停机时间,提高生产效率。

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这本书的印刷质量非常出色,纸张光滑细腻,字迹清晰锐利,阅读体验极佳。我被“PLC安全通信与数据加密技术”这一章节深深吸引。随着工业互联网的发展,PLC系统的安全性问题日益凸显,网络攻击和数据泄露的风险也随之增加。因此,掌握PLC的安全通信和数据加密技术,对于保障工业系统的稳定运行和数据安全至关重要。我希望书中能够详细介绍PLC系统面临的各种安全威胁,例如未经授权的访问、恶意软件攻击、数据篡改等,并分析这些威胁可能带来的后果。在此基础上,我期待书中能够详细讲解目前主流的PLC安全通信协议和加密技术,例如TLS/SSL协议在PLC通信中的应用、VPN技术如何保障PLC网络的安全性、以及一些常见的加密算法(如AES、RSA)在PLC系统中的实现方法。更重要的是,我希望书中能够提供一些实际项目中的安全部署案例,展示如何构建一个安全可靠的PLC通信系统。例如,如何在PLC硬件层面实现安全防护,如何在软件层面配置防火墙和访问控制策略,以及如何对敏感数据进行加密存储和传输。在实际工作中,我负责维护一个重要的生产线控制系统,该系统的安全性直接关系到企业的核心竞争力,因此我对这一方面的知识需求非常迫切。如果这本书能够提供一些实用的安全加固措施和应急响应预案,那将是对我工作极大的帮助。我希望通过学习这本书,能够显著提升我对PLC系统安全性的认识,并掌握有效的安全防护技术。

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一本厚实的书,纸张和印刷质量都相当不错,拿在手里沉甸甸的,让人觉得物有所值。翻开目录,看到里面涉及的章节标题,就感觉内容肯定非常扎实,涵盖了从基础概念到高级应用的方方面面。我尤其对其中关于“PLC模拟量采集与处理的误差分析与补偿”这一章节充满了期待。在实际工作中,模拟量采集的精度直接关系到控制系统的稳定性,而由于环境因素、传感器特性以及A/D转换器的局限性,误差几乎是不可避免的。我希望书中能够详细阐述各种误差的来源,例如零点漂移、增益误差、非线性误差等等,并且提供一套系统性的误差分析方法,教会读者如何量化这些误差。更重要的是,我期待书中能够给出实际可行的误差补偿技术,比如软件补偿、硬件补偿,甚至是结合一些先进的滤波算法来提升采集数据的准确性。这部分内容如果能深入浅出地讲解,配以清晰的原理图和实际案例,对于提升PLC控制系统的性能将具有极其重要的指导意义。我目前负责的一个生产线上的温度控制系统,就遇到了模拟量采集不稳定导致温度波动的问题,如果这本书能为我提供有效的解决方案,那将是莫大的帮助。同时,我也关注到书中提到了“工业以太网通信在多PLC协同控制中的应用”,这是一个非常热门且实用的技术方向。在传统的串行通信方式下,多PLC之间的数据交换往往存在速度慢、配置复杂等问题,而工业以太网的出现,极大地提高了通信效率和灵活性。我特别想了解书中是如何讲解以太网的拓扑结构、通信协议(如EtherNet/IP, PROFINET等)以及它们在实际项目中的配置和调试。此外,对于如何实现多PLC之间的高速、可靠的数据同步和协同控制,书中是否有具体的算法或实践经验分享?例如,在一些大型的自动化生产线上,需要多台PLC协同完成复杂的任务,如机器人与PLC的联动、多台输送带的精确同步等等,这些都需要高效的通信作为支撑。如果书中能够提供一些实际项目中的成功案例,并分析其通信设计思路,那将是非常宝贵的财富。我希望通过阅读这本书,能够对工业以太网的理解提升到一个新的高度,并能够独立完成复杂的多PLC协同控制系统的通信设计和实施。

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这本书的外观设计非常专业,封面配色沉稳大气,书名清晰醒目,一看就是出自经验丰富的行业专家之手。在仔细翻阅目录之后,我注意到其中有一个章节专门探讨了“基于Modbus TCP/IP协议的PLC与上位机数据交互”。在现代工业自动化领域,PLC与上位机之间的通信是实现数据采集、监控和信息可视化的关键环节。Modbus TCP/IP作为一种广泛应用的通信协议,其稳定性和兼容性得到了业界的普遍认可。我特别希望这本书能够深入解析Modbus TCP/IP协议的报文结构,包括功能码、地址、数据格式等,并详细讲解如何使用PLC和上位机软件(如组态软件、SCADA系统)来配置和实现Modbus TCP/IP的客户端和服务器端。更重要的是,我期待书中能够提供一些实际项目的案例,例如如何通过Modbus TCP/IP实现PLC对生产数据的实时上传,以及上位机如何向PLC下发控制指令。在实际工作中,我曾遇到过因为Modbus TCP/IP通信配置不当而导致数据传输错误或延迟的问题,这不仅影响了生产效率,还可能带来安全隐患。如果这本书能够提供一套系统化的排查和调试方法,能够帮助我快速定位和解决通信故障,那将是非常有价值的。此外,书中是否有提及一些Modbus TCP/IP的优化技巧,例如如何提高通信速率、如何处理丢包问题、以及如何保障通信的安全性等等?这些都是在实际项目中经常会遇到的挑战。我对这本书在这一部分的讲解寄予厚望,相信它能为我解决实际工作中遇到的通信难题提供强有力的支持。

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这本书的装帧设计简洁而不失专业感,触感也很好,印刷清晰,文字阅读起来非常舒适。我被“PLC的故障诊断与预测性维护技术”这一章节深深吸引。在工业自动化领域,设备的稳定运行至关重要,而PLC作为控制系统的核心,其故障诊断和预测性维护能力直接影响到生产效率和成本。我希望书中能够详细介绍PLC系统常见的故障类型,例如硬件故障(如CPU故障、I/O模块故障)、软件故障(如程序死机、参数错误)、以及通信故障等,并提供一套系统性的故障诊断流程。例如,如何通过PLC的运行指示灯、错误代码、诊断信息等来快速定位故障?书中是否会提供一些针对不同故障类型的排查步骤和维修指南?此外,我非常期待书中能够分享一些关于预测性维护的技术,例如如何通过监测PLC的运行状态(如CPU负载、内存使用率、通信流量等)来预测潜在的故障,以及如何利用这些信息来提前安排维护计划,避免非计划停机。在实际工作中,我们经常会遇到设备突发故障导致生产中断的情况,这不仅造成了经济损失,也对我们的生产计划造成了很大的影响。如果这本书能够提供一些实用的故障预测方法和维护策略,例如一些基于历史数据分析的预测模型,或者一些关于PLC健康管理方面的最佳实践,那将非常有帮助。我希望通过学习这本书,能够显著提升我进行PLC故障诊断和实施预测性维护的能力,从而保障生产的连续性和稳定性。

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