机电系统PLC控制技术

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页数:268
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出版时间:2009-4
价格:29.00元
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isbn号码:9787118062335
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 机电系统
  • 自动化
  • 控制技术
  • 工业控制
  • 编程
  • 传感器
  • 执行器
  • 电气工程
  • 技术实训
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具体描述

《机电系统PLC控制技术》旨在介绍PLC控制技术及其在机电控制系统中的应用。全书以主流产品西门子S7系列为基础,系统地讲述了PLC的基本组成、工作原理、设计开发及实际应用等方面的内容,重点突出在机电控制系统中的应用。内容包括:绪论;PLC的组成、工作原理及技术指标;PLC的基本指令及步进控制指令;PLC程序设计:PLC功能指令;PLC的通信及网络;PLC在机电系统中的应用。

好的,以下是一份不包含《机电系统PLC控制技术》内容的图书简介,力求详实、自然: --- 数字化时代的工业脉动:《先进制造过程优化与智能装备集成》 导言:迎接工业4.0的浪潮 在二十一世纪的第二个十年,全球制造业正经历一场深刻的结构性变革,我们称之为工业4.0。这场变革的核心驱动力,在于信息物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)的深度融合、大数据分析能力的飞跃,以及对柔性化、定制化生产需求的不断攀升。传统的、刚性的自动化生产线正逐渐被具有高度自适应性和网络化能力的智能工厂所取代。 然而,从“自动化”迈向“智能化”的鸿沟,不仅仅是引入几台新的机器人或传感器那么简单。它要求我们重新审视整个制造流程的逻辑、数据流的架构以及人机协作的新范式。本书《先进制造过程优化与智能装备集成》正是瞄准这一关键转型期,旨在为工程师、技术管理者和科研人员提供一套系统化、前瞻性的理论框架与实践指导,帮助他们驾驭这场数字化转型带来的机遇与挑战。 本书的重点不在于对单一控制元件的深入剖析,而是聚焦于系统级的集成、优化与智能决策。我们探讨如何将分散的自动化单元通过先进的通信协议和数据模型连接起来,实现全局最优,而非局部最优。 --- 第一篇:制造系统架构与柔性化设计(约400字) 本篇着重于构建适应未来需求的制造系统蓝图。我们首先回顾了从集中式控制到分布式控制架构的演进路径,并深入探讨了基于面向服务的架构(SOA)在现代生产线设计中的应用。 1.1 柔性制造系统的理论基础与模型: 详细阐述了如何通过模块化设计原则(Modular Design Principles)来提升生产线的快速重构能力。内容涵盖了离散事件仿真(Discrete Event Simulation, DES)在评估不同生产配置下的吞吐量和瓶颈分析中的应用。我们强调,柔性不仅仅是增加设备种类,更是优化资源调度和信息交互的艺术。 1.2 跨层级通信与数据模型: 现代制造不再是孤立的“车间层”和“企业层”的简单叠加。本章深入研究了OPC UA(开放平台通信统一架构)作为跨越不同厂商、不同层级设备的数据集成标准的作用。我们分析了其在构建统一语义模型(Semantic Model)方面的优势,确保来自不同设备的数据能够被上层制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)系统无歧义地理解和使用。 1.3 工业网络与时间敏感网络(TSN): 随着高精度同步和低延迟控制需求的增加,传统的工业以太网已显现局限。本节详细介绍了时间敏感网络(TSN)的原理,包括流量整形、优先级调度以及其如何为实时运动控制和数据采集提供确定性的通信保障。 --- 第二篇:过程优化与数字孪生技术(约550字) 数字化转型的核心在于“洞察”和“预测”。本篇聚焦于如何利用先进的数学模型和数据科学方法,对制造过程进行精细化的理解、模拟和优化。 2.1 先进过程控制(APC)的深化应用: 突破传统的PID控制范式,本书详细介绍了模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)在处理多变量耦合系统和约束条件下的强大能力。通过建立精确的系统动态模型,MPC能够预见未来系统的行为,并计算出最优的控制律,尤其适用于化工、冶金等连续过程的优化。 2.2 过程建模与系统辨识: 如何从海量的运行数据中提取出可靠的数学模型?本章系统地介绍了非线性系统辨识的方法,包括基于神经网络的黑箱模型和基于物理原理的灰箱模型构建流程。内容涵盖了参数估计的算法选择及其在模型验证中的关键步骤。 2.3 数字孪生(Digital Twin)的构建与应用: 数字孪生是实现“虚拟调试”和“预测性维护”的基石。我们详细解析了构建一个高保真数字孪生的过程,包括: 几何与物理模型同步: 如何确保虚拟模型中的尺寸、材料属性与物理实体实时对应。 行为模型集成: 将过程控制算法、故障模式和环境因素融入孪生体中。 生命周期管理: 探讨如何利用孪生体进行“What-if”分析,模拟设备老化、工艺参数微调对最终产品质量的影响,从而在不影响实际生产的前提下,优化操作规程。 2.4 生产调度与优化算法: 面对订单的快速变化,静态调度方案已不再适用。本节介绍了启发式算法(如遗传算法、粒子群优化)和混合整数线性规划(MILP)在解决复杂的车间作业调度问题中的应用,目标是在满足交货期、最小化等待时间和最大化设备利用率之间找到最优平衡点。 --- 第三篇:智能装备集成与人机协作(约550字) 智能制造不仅仅是机器之间的对话,更是机器与人之间更高效、更安全的协作。本篇探讨了高端自动化设备的设计集成以及面向未来的交互模式。 3.1 工业机器人与视觉系统的深度融合: 现代生产对机器人的精度和适应性提出了更高的要求。本章重点介绍了基于三维激光扫描和高分辨率机器视觉的引导定位技术(Vision-Guided Robotics)。内容包括相机标定、特征提取算法(如SIFT、SURF)的应用,以及如何将视觉反馈实时整合到机器人的运动控制回路中,实现对非结构化环境的精确操作。 3.2 先进驱动与运动控制的挑战: 随着高速、高精设备(如高速冲压、精密磨削)的普及,对伺服驱动系统的要求达到了新的高度。我们分析了磁场定向控制(FOC)在永磁同步电机(PMSM)中的性能优势,以及如何通过高频采样和先进的反馈滤波技术,抑制伺服系统的谐波和振动,确保亚微米级的定位精度。 3.3 增强现实(AR)在维护与操作中的赋能: 传统手册和屏幕指导效率低下。本节深入探讨了增强现实技术如何通过头戴式设备(HMD)或平板电脑,将实时数据、操作步骤、故障诊断信息直接叠加到操作员的视野中。我们分析了AR技术在复杂设备拆装、远程专家指导和新员工培训中的具体实现路径和关键的用户体验设计原则。 3.4 网络安全与可信计算在工业系统中的构建: 智能装备的互联性带来了新的安全风险。本书强调了“纵深防御”(Defense in Depth)的安全策略,从物理隔离、到网络分段(如使用工业防火墙隔离OT/IT网络),再到设备层面的固件完整性验证和安全启动机制,为构建一个安全可靠的智能制造环境提供了全面的安全框架。 --- 结语:面向未来的持续学习者 《先进制造过程优化与智能装备集成》提供的是一个思考的工具箱,而非一套固定的指令集。它要求读者跳出单一技术的桎梏,从系统工程的视角审视制造的未来。掌握这些先进的集成、优化和智能技术,是每一位致力于推动我国制造业迈向高端化的技术人员的必备素养。本书旨在激发读者对更高效、更灵活、更具韧性的生产方式的探索精神。

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读后感

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用户评价

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这本书在讲解PLC的硬件结构和选型方面,存在明显的不足。书中对不同品牌、不同系列的PLC的硬件差异,以及如何根据具体的应用需求进行硬件选型,介绍得非常笼统。例如,书中提到了PLC的CPU模块、输入模块、输出模块等基本组成部分,但对于不同模块的性能参数、技术指标,以及它们之间的兼容性和匹配性,却没有进行详细的阐述。我一直对如何根据控制要求和 I/O 点数来选择合适的PLC型号和扩展模块感到困惑,但这本书对此并没有提供明确的指导。书中虽然列举了一些PLC的型号,但并没有详细介绍它们的特点、优势和适用范围,也没有提供一个清晰的选型流程。我尝试着去理解书中关于“PLC扩展性”的介绍,但书中提到的扩展方式非常有限,而且也没有说明如何进行有效的扩展以满足复杂的控制需求。此外,书中对PLC的冗余配置、安全防护等高级硬件特性也没有进行深入的探讨,这些都是在关键工业领域中非常重要的考量因素。我需要的是一本能够帮助我做出明智的硬件选型决策的书籍,而不是一本仅仅罗列硬件名称的“花名册”。这本书在这方面做得远远不够。

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我对这本书的论述方式感到非常不满意。作者的写作风格过于学术化,语言晦涩难懂,充满了各种生僻的专业术语,而且没有给出充分的解释和定义。很多时候,我需要查阅大量的资料,才能理解书中某个句子或者某个概念的真正含义。这不仅极大地降低了学习效率,也让我对PLC控制技术产生了畏难情绪。书中对于“机电系统”的界定也显得非常模糊,似乎将所有与机械和电子相关的系统都囊括其中,缺乏清晰的逻辑分类和结构化的阐述。当我试图按照书中的章节顺序进行学习时,发现不同章节之间的关联性很弱,知识点的组织也显得杂乱无章。例如,在讲解了某个传感器的工作原理之后,紧接着就跳到了一个完全不相关的通信协议,却没有解释两者之间的联系,也没有说明在实际应用中如何将它们结合起来。我一直认为,一本好的技术书籍,应该能够引导读者循序渐进地掌握知识,并且能够清晰地展示知识点之间的内在逻辑联系。这本书显然没有做到这一点。它更像是一本技术辞典,罗列了各种零散的技术信息,却没有将其融会贯通,形成一个有机的整体。我尝试着去理解书中关于步进电机驱动和控制的那部分内容,作者用了大量的篇幅去解释微步进的概念,但对于如何根据具体的负载和精度要求来选择合适的驱动方式和参数,却几乎没有提及。我感觉自己像是被丢进了一个知识的迷宫,找不到方向,也无法找到出口。这种令人沮丧的学习体验,让我对这本书的价值产生了严重的怀疑。

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这本书的内容,我实在不敢恭维。我花费了相当多的时间和精力去钻研它,结果却发现里面充斥着大量过时且不准确的信息。书中对PLC编程语言的介绍,虽然声称是最新的标准,但实际上很多例子和指令集在实际应用中根本无法运行,或者根本不符合当前工业自动化领域的主流技术栈。例如,书中花费了大量篇幅讲解的某个特定品牌PLC的某个旧型号,其市场占有率已经非常低,学习它的相关知识对于想要进入主流自动化行业的读者来说,几乎可以说是浪费生命。更令人沮丧的是,书中对实际工程案例的分析极其肤浅,提出的解决方案往往停留在理论层面,缺乏具体的可操作性,也未能深入探讨在实际复杂工况下可能遇到的各种挑战和应对策略。我尝试着按照书中提供的步骤来模拟一些常见的控制场景,结果发现很多关键的参数设置和逻辑判断都没有详细说明,导致我反复试错,效率极低。我曾寄希望于通过这本书学习到一些实用的故障排除技巧,但书中提供的诊断方法过于笼统,对于复杂的系统性故障,几乎没有任何指导意义。我甚至觉得,这本书的作者可能根本没有实际的工程经验,或者只是在收集一些零散的、不成体系的技术资料。对于想要快速掌握PLC控制技术,并将其应用于实际工作的工程师来说,这本书无疑是一个巨大的阻碍。我强烈建议各位读者,在选择技术书籍时,务必仔细甄别,不要被书名所迷惑,而应该关注其内容的实际价值和前沿性。我个人非常后悔购买了这本书,并将它束之高阁,再也不想触碰。

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这本书对PLC通信协议的讲解,实在是过于片面和落后。如今的工业自动化领域,各种通信协议层出不穷,如Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP、OPC UA等,这些协议在实现设备间的高效、可靠通信方面起着至关重要的作用。然而,这本书对这些主流通信协议的介绍,要么是只字未提,要么是停留在非常基础的、过时的概念上。例如,书中对Modbus RTU的介绍,仅仅是简单地描述了RS485总线和串行通信的原理,却没有深入讲解Modbus TCP在以太网环境下的应用,也没有提及如何利用Modbus TCP实现PLC与其他网络设备的数据交换。对于Profinet和Ethernet/IP这些在现代工业自动化中广泛应用的实时以太网通信协议,书中更是几乎没有涉及。我曾希望通过这本书学习如何将PLC与变频器、伺服驱动器、远程 I/O 等设备进行高效通信,但书中提供的通信示例非常有限,而且都是基于一些过时的串行通信方式。我尝试着去理解书中关于“PLC网络通信”的介绍,但其内容显得非常零散,缺乏系统性和实用性。我需要的是一本能够全面介绍各种主流PLC通信协议,并提供实际应用案例的书籍,而不是一本让我对现代工业通信感到陌生的“老古董”。

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这本书在PLC软件编程部分的讲解,虽然占据了大部分篇幅,但其内容质量却非常堪忧。书中对各种编程语言(如梯形图、指令表、结构化文本、功能块图等)的介绍,显得非常表面化,缺乏深入的原理分析和精妙的技巧讲解。例如,在讲解梯形图编程时,书中只是罗列了一些基本的逻辑元件和指令,却没有深入探讨如何设计高效、可靠的梯形图程序,也没有提供任何关于程序结构化、模块化、可读性等方面的高级技巧。我尝试着去理解书中关于“PLC故障诊断和调试”的那一章节,但书中提供的调试方法非常有限,而且也没有提及如何利用PLC的在线监视、断点调试、变量跟踪等高级调试功能来快速定位和解决程序错误。书中所举例的程序片段,大多都非常简单,缺乏实际工程中的复杂性和挑战性。我曾希望通过这本书学习如何编写出高质量、易于维护的PLC程序,但这本书提供的指导,让我感觉自己只是在学习一些基础的“编程语法”,而没有掌握“编程艺术”。此外,书中对PLC程序的可移植性和重用性也没有进行深入的探讨,这在实际工程项目中是至关重要的。我需要的是能够帮助我写出优秀PLC程序的指导,而不是一些徒有其表的“代码片段”。

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我对书中关于PLC的维护和故障排除部分,感到非常失望。在实际的工业自动化运行中,PLC的稳定运行和及时故障排除至关重要。然而,这本书在这方面的内容,却显得非常单薄且缺乏实际指导意义。书中对PLC常见故障的分析,大多是停留在理论层面,例如“硬件故障”、“软件故障”等非常笼统的分类,却没有提供详细的故障现象描述、故障原因分析和相应的排除方法。我曾希望通过这本书学习如何快速定位和解决PLC在运行时出现的各种问题,例如输入信号异常、输出信号不正常、通信中断等,但书中提供的故障排除步骤,往往过于简单,或者根本不适用于实际复杂的工况。书中对PLC的预防性维护,例如定期的硬件检查、软件更新、参数备份等,也几乎没有提及。我尝试着去理解书中关于“PLC故障诊断”的介绍,但书中提供的诊断工具和方法,非常有限,而且也没有提供实际操作的演示。我需要的是一本能够在我遇到PLC故障时,能够提供及时、有效的帮助的书籍,而不是一本只能让我更加困惑的“故障百科”。

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这本书的排版和设计,简直是一场灾难。从封面设计来看,就已经透露出一种廉价感和不专业的味道。翻开内页,更是让人大失所望。文字的字号大小不一,段落之间的间距混乱,有时候一句话突然就换行了,让人阅读起来非常吃力。更糟糕的是,书中充斥着大量的低质量图片和图表,模糊不清,标注不清,甚至有些图表的数据和文字描述完全不符,让人无法理解其含义。我花了很大的力气去辨认那些像素化的插图,试图从中理解作者想要表达的控制原理,但大多数时候都以失败告终。书中的公式推导过程也显得非常粗糙,很多关键步骤被省略了,或者逻辑跳跃性太强,对于没有深厚理论基础的读者来说,简直是天书。我尝试着去理解书中关于伺服电机控制的那一章节,书中给出的控制框图,实在是过于简化,完全没有考虑到实际系统中存在的各种非线性因素和扰动,使得其理论指导意义大打折扣。而且,书中引用的一些参考文献,大部分都是十几年前甚至更早的文献,在快速发展的自动化领域,这些信息已经显得非常陈旧,无法反映最新的技术动态。我曾经以为,一本技术书籍的价值,不仅在于其内容的深度和准确性,还在于其易读性和专业性。然而,这本书在这些方面都表现得乏善可陈。我感觉自己像是拿到了一份未经编辑校对的草稿,而不是一本正式出版的书籍。这种糟糕的阅读体验,极大地影响了我对PLC控制技术的学习热情。我希望能找到一本能够清晰、系统地讲解PLC控制技术的书籍,而不是这样一本令人困惑和沮丧的“艺术品”。

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这本书的作者在阐述PLC的未来发展趋势方面,显得有些过于保守和缺乏前瞻性。虽然书中提到了物联网、工业4.0等概念,但其对PLC在这些新兴技术中的作用和发展方向的论述,却显得有些牵强和缺乏深度。我本期望这本书能够深入探讨PLC如何与人工智能、大数据分析、云计算等技术相结合,从而赋能更智能、更柔性的工业自动化系统。然而,书中对这些方面的讨论,大多是停留在概念性的层面,没有提供任何关于实际应用案例或技术实现路径的指导。书中对PLC在新兴应用领域,例如智能制造、智慧城市、新能源汽车等领域的应用,也显得提及较少。我感觉这本书的内容,似乎还停留在PLC技术发展的某个早期阶段,没有跟上时代发展的步伐。我需要的是一本能够引领我了解PLC技术最新发展动态,并为我指明未来学习方向的书籍,而不是一本让我感到PLC技术已经停滞不前的“旧作”。

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这本书在实际应用案例的选取上,存在很大的局限性。书中提供的案例,大多是一些非常基础的、简单的控制场景,例如简单的开关量控制、定时器和计数器的使用等。这些案例虽然能够帮助初学者理解PLC的基本功能,但对于想要深入了解PLC在复杂工业自动化场景中应用的读者来说,则显得过于浅薄。书中没有提供任何关于伺服电机、变频器、上位机通信等更高级的应用案例,这些都是当前工业自动化领域的核心技术。例如,我一直对如何利用PLC实现精确的位置控制和速度控制很感兴趣,但书中关于这方面的内容非常有限,也没有提供相关的实际案例分析。作者似乎回避了那些更具挑战性和实用性的技术内容。我曾希望通过这本书学习如何将PLC与其他自动化设备(如机器人、视觉系统等)集成,但书中对这些方面的探讨也仅仅是点到为止,没有深入的讲解和示例。我尝试着根据书中关于PLC与HMI(人机界面)交互的介绍,去构建一个简单的监控系统,但书中提供的HMI软件操作指南非常模糊,而且也没有提供实际的项目文件,让我无从下手。我感觉这本书更像是一本“PLC入门指南”,但即使是入门级的指导,其深度和广度也显得不足。对于想要通过学习PLC来解决实际工程问题的工程师来说,这本书提供的帮助非常有限。我需要的是能够解决实际问题的技术支持,而不是一堆无法落地的理论知识。

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本书关于PLC的应用程序设计,给人的感觉非常混乱和缺乏条理。作者在组织内容时,似乎并没有一个清晰的思路,导致不同章节之间关联性不强,知识点的传递也显得跳跃性很大。我尝试着去理解书中关于“PLC在设备联动控制中的应用”,但书中提供的案例,要么非常简单,要么就是概念性的描述,缺乏具体的硬件配置、软件编程和参数设置的详细步骤。我本期望这本书能够提供一些实用的应用程序设计模板或框架,帮助我快速构建复杂的控制系统,但书中提供的指导,更像是“拼凑”出来的零散知识点。我尝试着去理解书中关于“PLC在数据采集和监控系统中的应用”,但书中对数据采集的接口、数据处理的算法、以及监控界面的设计等方面的介绍,都显得非常肤浅,缺乏实际操作的指导意义。我需要的是能够帮助我进行系统性应用程序设计的指导,而不是一些零散的“技巧分享”。我感觉自己像是拿到了一堆零散的零部件,却不知道如何将它们组装成一个完整的、可工作的系统。这种混乱的内容组织方式,极大地影响了我对PLC应用程序设计的理解和学习。

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