可编程控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:231

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出版时间:2008-10

价格:24.00元

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isbn号码:9787302178248

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• PLC
• 可编程控制器
• 工业控制
• 自动化
• 电气工程
• 原理
• 应用
• 编程
• 技术
• 传感器

《自动化系统深度解析：从传感器到执行器的全栈指南》 本书是一部关于现代自动化系统构建与运行的深度技术手册，旨在为读者提供一个全面而系统的认知框架，理解从基础的感知层到最终的执行层，以及贯穿其中的核心控制逻辑。我们不再局限于单一的“可编程控制器”概念，而是将其置于一个更广阔的自动化生态系统中进行剖析。 第一部分：自动化系统的感知基础——传感器技术与信号处理 本部分将深入探讨构成自动化系统“眼睛”与“耳朵”的各类传感器。我们将详细介绍不同传感器的工作原理，包括但不限于： 温度传感器： 热电偶、热敏电阻（NTC/PTC）、电阻温度检测器（RTD）的物理原理、选型考量（精度、响应速度、环境适应性）以及在不同工业场景的应用。 压力传感器： 膜片式、应变片式、压阻式、电容式等压力传感器的技术特点、线性度、迟滞、重复性等关键参数，以及它们在液压、气动、过程控制中的应用。 流量传感器： 涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计的工作机制、测量原理、适用介质以及安装注意事项。 液位传感器： 浮球式、电容式、雷达式、超声波式液位传感器的优缺点，以及在储罐、反应釜等设备中的应用。 位置与速度传感器： 编码器（增量式、绝对式）、测速发电机、线性位移传感器（LVDT）的工作原理、分辨率、精度及其在机器人、伺服系统中的作用。 化学与气体传感器： pH传感器、电导率传感器、气体检测传感器（如CO、H2S、O2）的技术原理、响应时间和交叉灵敏度。 信号处理与调理：传感器输出的原始信号往往需要经过预处理才能被控制系统有效识别。本部分将涵盖： 信号放大与衰减： 运算放大器在信号调理中的应用，如何设计合适的放大电路以匹配控制器的输入要求。 滤波技术： 低通、高通、带通、带阻滤波器的原理与设计，如何去除噪声、改善信号质量。 模拟-数字转换（ADC）： ADC的类型（逐次逼近、Δ-Σ、并行）、分辨率、采样率对控制精度的影响，以及欠采样、过采样等技术。 数字-模拟转换（DAC）： DAC在输出控制信号时的作用，以及其关键参数。 第二部分：自动化系统的决策核心——控制算法与逻辑设计 本部分将聚焦于自动化系统的“大脑”，即控制算法的设计与实现。我们将超越传统的固定逻辑，深入探讨先进的控制策略： 经典 PID 控制： 比例（P）、积分（I）、微分（D）环节的原理、作用、相互影响，以及PID参数整定方法（Ziegler-Nichols、临界比例法、人工整定法）的实践指导。 前馈控制与反馈控制的结合： 如何利用前馈信息补偿扰动，提升系统的动态响应速度和稳态精度。 模糊逻辑控制（FLC）： 模糊化、模糊推理、解模糊的原理，如何将人类的经验知识转化为控制规则，实现对复杂非线性系统的控制。 神经网络与自适应控制： 神经网络在模型辨识与预测控制中的应用，以及自适应控制的基本思想（参数自调整），如何应对系统参数变化。 状态空间方法与现代控制理论： 极点配置、最优控制（LQR）、卡尔曼滤波在复杂多输入多输出（MIMO）系统中的应用。 顺序控制与状态机设计： 如何利用状态转移图（State Transition Diagram）和状态转移表（State Transition Table）设计可靠的顺序控制逻辑，以及它们在批处理、流水线作业中的应用。 逻辑编程思想： 结构化文本（ST）、指令表（IL）、梯形图（LD）等高级编程语言的逻辑表达方式，以及如何编写易于理解和维护的控制程序。 第三部分：自动化系统的执行单元——驱动与执行机构 本部分将剖析自动化系统如何将控制决策转化为实际的物理动作，即驱动与执行机构的原理及应用： 电机驱动技术： 直流电机： 有刷与无刷直流电机的结构、工作原理、调速方法（PWM）。 交流电机： 感应电机（鼠笼式、绕线式）的原理、变频调速（V/f控制、矢量控制）技术。 步进电机： 混合式、永磁式步进电机的微步进技术、驱动方式及其在精密定位中的应用。 伺服电机： AC伺服、DC伺服的结构、闭环控制原理（位置、速度、力矩）、编码器反馈及其在高速高精度运动控制中的优势。 液压与气动执行器： 液压缸与液压马达： 工作原理、压力补偿、流量控制、方向控制阀（电磁换向阀、比例阀）的应用。 气动缸与气动马达： 气动回路设计、气动阀门（电磁阀、手动阀）的类型与功能。 传动机构： 齿轮、联轴器、皮带、链条等传动方式及其在传递动力、改变转速和扭矩中的作用。 制动与夹持机构： 电磁制动器、液压制动器、气动夹爪等在安全制动与工件夹持中的应用。 第四部分：系统集成与通信协议 本部分将探讨如何将上述各个部分有机地结合起来，构建一个协同工作的自动化系统： 工业通信协议： 现场总线技术： Profibus DP, Profinet, DeviceNet, CANopen等现场总线的原理、拓扑结构、通信方式及其在现场设备连接中的优势。 工业以太网： EtherNet/IP, EtherCAT等协议在实现高速、确定性通信中的作用。 串行通信： RS-232, RS-485等接口的通信原理、握手方式、通信速率及其在简单设备连接中的应用。 人机界面（HMI）： HMI在监控、操作、参数设定中的作用，常用HMI软件的设计原则与功能。 分布式控制系统（DCS）与制造执行系统（MES）的架构： 了解更高级别的自动化系统架构，理解其与底层控制单元的交互关系。 系统集成中的网络安全： 工业控制系统面临的网络安全挑战与基本的防护措施。 本书特色： 原理深入： 理论与实践相结合，详细解析各种技术背后的物理原理和数学模型。 应用导向： 结合大量实际工业案例，展示不同技术在实际生产中的部署与应用。 系统性强： 涵盖自动化系统的完整技术链条，帮助读者建立全面的知识体系。 前沿技术： 关注新兴的控制算法和通信技术，引领读者理解行业发展趋势。 通过对本书的学习，读者将能够构建一个完整的自动化系统认知模型，理解并设计从数据采集到执行控制的完整流程，从而在实际的自动化工程项目中拥有更强的分析、设计和实施能力。

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作为一名在研发部门工作的工程师，我一直关注着新技术的发展。《可编程控制器原理及应用》这本书，在我看来，是一本能够引领技术潮流的著作。它在介绍PLC基本原理的同时，也紧跟时代发展的步伐，探讨了许多前沿技术。例如，书中关于物联网（IoT）与PLC融合的章节，详细介绍了如何利用PLC连接云平台，实现数据的采集、传输和远程监控。这对于我们正在开发智能制造解决方案的项目，提供了宝贵的思路。此外，书中对边缘计算在PLC应用中的探讨，也让我受益匪浅。它解释了如何在PLC端进行数据预处理和本地分析，从而减轻云平台的负担，提高系统的响应速度。我特别喜欢书中关于PLC在人工智能（AI）辅助诊断和优化方面的讨论，虽然这部分内容还处于探索阶段，但作者的观点和设想，为我们未来的研发方向提供了启示。这本书的作者显然对行业有着深刻的理解，并且能够将复杂的技术概念用清晰易懂的方式呈现出来，让我感觉读这本书，就像是在与一位行业内的顶尖专家进行对话，受益匪浅。

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我是一名资深的自动化工程师，在PLC领域摸爬滚打多年，可以说是阅“书”无数。拿到这本《可编程控制器原理及应用》，一开始我并没有抱太大的期望，毕竟市面上关于PLC的书籍多如牛毛，真正能带来新启发的不多。但这本书，确实给了我不少惊喜。它在深入讲解PLC硬件和软件原理的同时，并没有忽视对高级应用技术的探讨。例如，书中关于运动控制的章节，详细阐述了伺服驱动器与PLC的协同工作原理，包括脉冲输出、编码器反馈以及各种运动指令的编程应用。这对于我目前正在负责的一个精密运动控制项目非常有指导意义。此外，书中对故障安全控制（Safety PLC）的介绍也让我眼前一亮。虽然我接触过一些安全方面的知识，但这本书对安全PLC的硬件架构、功能模块以及安全指令的讲解，都更加系统和深入，为我今后在安全领域的发展提供了新的思路。我尤其欣赏的是，书中并没有回避一些复杂的技术细节，而是将其娓娓道来，让我这种有一定基础的人也能从中汲取养分。它不仅仅是一本入门教材，更像是一本可以反复查阅的参考手册，每一次翻阅，都能在某些细节上获得新的理解和启发。

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这本《可编程控制器原理及应用》对我这个业余爱好者来说，绝对是一次非常愉快的学习体验。我一直对工业自动化领域充满好奇，特别是PLC这种“大脑”，总觉得它很神秘。通过这本书，我不仅揭开了PLC的面纱，更是体会到了其中的乐趣。我最喜欢的是书中关于梯形图和指令表的讲解，作者用非常直观的方式解释了如何将现实世界的逻辑关系转化为PLC可以理解的语言。他没有直接扔给我一大堆枯燥的指令，而是先从最简单的开关量控制讲起，逐步深入到模拟量处理，再到定时器、计数器等功能块的应用。每一步都配有清晰的图示和详细的步骤说明，让我这个初学者也能跟着一步步操作。我特别喜欢的是关于故障诊断的部分，书中列举了各种常见的PLC故障现象，并给出了相应的排查思路和解决方法，这让我觉得即使以后遇到问题，也不会束手无策。而且，书中的很多例子都来源于实际生产一线，读起来非常有代入感，仿佛自己也在现场解决问题。虽然我不是专业人士，但通过这本书，我确实掌握了一些基础的PLC编程和应用知识，甚至能看懂一些简单的PLC控制程序，这让我感到非常自豪。这本书让我觉得，即使是看起来高大上的工业自动化，只要掌握了正确的学习方法，一样可以变得触手可及。

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我是一名正在进行跨行业转型的技术人员，从传统的机械制造领域转向了自动化控制。选择《可编程控制器原理及应用》这本教材，可以说是经过深思熟虑的。我深知PLC是自动化领域的核心技术之一，而这本书的出版，让我能够系统地学习这一领域的知识。这本书最大的特点在于其内容的完整性和逻辑性。它从PLC的起源和发展开始，逐步深入到其核心原理，包括CPU的工作原理、存储器管理、指令执行过程等。作者并没有跳过任何关键的环节，而是循序渐进，确保读者能够理解每一个概念。我在学习过程中，特别喜欢书中关于PLC的编程模型的部分。它详细解释了不同类型PLC的扫描周期，以及输入、输出、程序执行的先后顺序，这对于理解PLC程序的运行机制至关重要。我以前总是无法理解为什么PLC程序会以一种“扫描”的方式运行，但通过这本书的讲解，我才恍然大悟。此外，书中关于PLC的各种应用领域，例如在生产线控制、过程控制、楼宇自动化等方面的介绍，也让我看到了PLC的广阔前景，也为我今后的职业发展指明了方向。

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这本《可编程控制器原理及应用》给我最深的感受是，它真的非常全面。我一直对工业自动化感兴趣，也接触过一些相关的书籍，但很多书要么过于偏重硬件，要么过于偏重软件，很难找到一本能够兼顾两者，并且讲解得如此透彻的。这本书在这方面做得非常出色。它不仅详细介绍了PLC的各种硬件模块，例如CPU模块、电源模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块等，还深入剖析了它们的电气特性和工作原理。例如，在讲解数字量输入模块时，它就详细介绍了光耦隔离、漏型和源型输入信号的区别以及如何根据实际情况进行选择。同时，它也花了大量的篇幅讲解PLC的编程软件，包括不同厂商的编程软件的特点、界面的布局、常用指令的使用以及调试技巧。我印象最深刻的是书中关于如何利用PLC的监控软件进行在线仿真和故障排查的章节，这部分内容对于我这种初学者来说，非常有价值，让我能够快速上手，并解决实际问题。这本书的知识体系非常完整，从基础原理到高级应用，应有尽有，是一本非常值得拥有的工具书。

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这本《可编程控制器原理及应用》在我看来，是一本非常“接地气”的书。我所在的工厂，虽然自动化程度不高，但部分关键设备已经采用了PLC控制。作为一线操作工，我一直想了解PLC到底是如何工作的，但市面上的资料要么太理论，要么就只讲皮毛。这本书的优点在于，它非常注重实践指导。书中关于PLC的安装、接线、调试的章节，详细介绍了实际操作中的注意事项，例如如何正确选择导线、如何进行接地、以及在不同环境下PLC的安装要求等，这些都是我们在日常工作中经常会遇到的问题。更让我惊喜的是，书中还详细讲解了如何使用PLC的监控软件进行程序下载、在线监视和参数修改。我以前只会简单地按照别人的指示操作，但通过这本书，我学会了如何自己查看PLC的内部状态，理解程序运行的逻辑，甚至能够根据一些简单的需求，对现有程序进行微调。这极大地提升了我解决现场设备故障的能力，也让我不再仅仅是设备的“使用者”，而是能够成为设备“问题的解决者”。书中还提供了很多实际操作的截图，非常直观，让我感觉就像是在跟着老师傅学习一样，一步一步，扎扎实实。

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这本《可编程控制器原理及应用》我翻了很久，虽然名字听起来很专业，但实际内容给我带来了不少惊喜。我是一名在自动化生产线上工作的技术员，平时接触最多的就是PLC，但很多时候都是凭经验操作，理论基础并不扎实。这本书恰恰填补了我的这一块空白。它从最基础的PLC构成说起，把复杂的硬件原理拆解得非常透彻，比如CPU的工作流程、输入输出模块的信号处理方式，甚至是不同类型内存的读写机制，都讲得清清楚楚。一开始我以为会很枯燥，没想到作者用了很多形象的比喻和实际的案例，让我这个非科班出身的人也能很快理解。尤其让我印象深刻的是关于指令系统的那一部分，它不仅仅是罗列了各种指令，而是详细解释了每条指令的执行逻辑、参数的含义以及在实际应用中的注意事项。我以前总是记不住各种指令的缩写和功能，但这本书通过分类讲解，并且配上了大量截图和代码片段，让我仿佛置身于实际的编程环境中，边学边练。书中的逻辑控制部分更是精彩，从基本的逻辑门电路到复杂的顺序控制和状态机设计，都循序渐进，一点点地把我带入到PLC编程的精髓之中。我尝试着按照书中的例子，在自己的工作站上模拟了一些简单的控制逻辑，效果非常好，大大提升了我解决现场问题的能力。这本书不只是理论的堆砌，更注重实践的指导，让我觉得学到的知识能直接用在工作中，这种成就感是无与伦比的。

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这本《可编程控制器原理及应用》在我看来，是一本真正能够培养动手能力的教材。我是一名正在学习PLC课程的学生，理论知识学了不少，但总感觉缺乏实践。这本书的独特之处在于，它不仅仅是讲解理论，更是引导读者去动手实践。书中提供了大量的实践案例，从最简单的LED闪烁程序，到复杂的电机启停控制，再到模拟量PID控制，每一个案例都配有详细的步骤说明，包括需要用到的硬件、软件以及编程思路。我尝试着跟着书中的例子，在我的学习平台上搭建了一个小型的控制系统，并成功地实现了书中的各种控制功能。这个过程让我深刻体会到了编程的乐趣，也让我对PLC的工作原理有了更直观的认识。我尤其喜欢书中关于程序调试的讲解，它详细介绍了如何利用PLC的仿真软件进行程序测试，如何设置断点、监视变量，以及如何分析程序的运行过程。这些技巧让我能够快速地找到程序中的错误，并进行修改。总而言之，这本书是一本非常优秀的实践导向型教材，它能够帮助学生将理论知识转化为实际操作能力，为今后的职业发展打下坚实的基础。

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我是一名在工程项目现场负责电气安装调试的技术人员，平日里接触最多的就是各种PLC系统。坦白说，很多时候我们都是按照图纸和经验来操作，对于PLC内部的工作原理，并没有深入的了解。《可编程控制器原理及应用》这本书，正好解决了我的痛点。它用非常实在的语言，把PLC的工作流程，从硬件信号的采集，到CPU的处理，再到输出信号的执行，都讲得清清楚楚。书中关于输入/输出模块接口类型、电信号的转换以及隔离原理的讲解，对我们现场的接线工作提供了非常大的帮助，让我对各种接线方式的含义有了更深的理解，避免了许多不必要的错误。我尤其喜欢书中关于PLC安装和环境要求的章节，它详细说明了PLC在不同温度、湿度、电磁干扰等环境下的适应性，以及相应的防护措施。这对于我们确保PLC系统的稳定运行至关重要。此外，书中还提供了很多关于PLC维护和故障排除的实用技巧，例如如何通过指示灯判断故障类型，如何使用PLC的诊断功能等，这些知识在我们日常工作中非常实用，能够帮助我们快速有效地解决问题。

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我是一名在校的电气工程专业的学生，即将面临毕业设计。在选择毕业设计课题时，我选择了基于PLC的自动化控制系统设计，因此我开始广泛搜集相关资料，最终选择了这本《可编程控制器原理及应用》。这本书的内容对我来说，简直就是一场及时雨。它系统地介绍了PLC的硬件组成、软件结构以及通信原理，为我打下了坚实的理论基础。书中的网络通信部分尤其详尽，详细讲解了RS-232、RS-485以及Ethernet等通信协议的原理和应用，还提供了大量的实例，让我能够轻松理解不同通信方式下的数据交换过程。这对于我设计一个包含多个PLC节点和上位机监控系统的毕业设计至关重要。更值得一提的是，书中关于PID控制算法的讲解，不仅阐述了其数学模型，还详细介绍了如何在PLC中实现PID的离线调试和在线整定，这对于提高系统的控制精度和稳定性有着决定性的作用。我尝试着将书中的PID算法应用到我的毕业设计中，通过仿真和实际调试，效果远超预期。另外，书中还穿插了许多实际工程中的案例分析，例如对电机、阀门、传感器等常见工业设备的控制策略，这让我能够将书本知识与实际工程应用紧密结合起来，大大拓宽了我的视野。这本书的语言风格比较严谨，但又不失清晰易懂，作为一名学生，能够获得如此系统且实用的指导，让我对完成毕业设计充满信心。

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