可编程序控制器应用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Matthias Seitz

出品人:

页数:272

译者:ABB(中国)有限公司

出版时间:2009-5

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787111260714

丛书系列:

图书标签:

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

图书简介：深入理解与实践现代电子系统设计 书名： 现代电子系统设计与实践指南 目标读者： 电子工程、自动化、机电一体化专业的学生，以及从事嵌入式系统开发、工业控制硬件设计和物联网（IoT）设备研发的工程师。 预计字数： 约1500字 --- 第一部分：基础理论与核心组件的系统化梳理 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的现代电子系统设计知识体系，从最基础的半导体物理到复杂的系统级架构，力求理论与实践的完美结合。 第一章：半导体器件的精微世界 本章从晶体管（MOSFETs、BJT）的物理结构和工作原理入手，深入剖析其作为电子世界基本开关和放大元件的特性。我们将详尽介绍PN结的特性、二极管的单向导电性，并重点阐述场效应晶体管在现代CMOS技术中的核心地位。内容涵盖了晶体管的开关速度、功耗特性及其在数字电路中的逻辑门实现。此外，本章还将探讨功率半导体器件，如IGBT和MOSFET，在电源管理与驱动电路中的应用模型。 第二章：模拟电路的设计哲学与基础模块 模拟电路是所有电子系统的心脏。本章详细讲解了运算放大器（Op-Amp）的内部结构、理想模型及非理想特性带来的影响。我们将系统地介绍有源滤波器（如Sallen-Key拓扑）的设计步骤，分析它们在信号调理中的作用。反馈理论是本章的重中之重，通过波特图分析稳定性裕度和相位裕度，确保电路在实际运行中的可靠性。此外，电流源、电压基准源的设计与噪声分析也将作为重点内容进行阐述。 第三章：数字逻辑与时序系统构建 数字电路部分从布尔代数和逻辑门（TTL、CMOS系列）的特性入手，逐步深入到组合逻辑电路的设计与分析，包括译码器、多路复用器、加法器等。重点章节将放在时序逻辑电路，如触发器（Flip-Flops）、寄存器和计数器。我们不仅会分析其静态特性，还会深入探讨时钟域的交叉（CDC）问题，以及如何使用锁存器和同步逻辑来保证系统在高速运行下的数据完整性。硬件描述语言（HDL，如VHDL或Verilog）的基础语法及其在FPGA/CPLD原型验证中的应用也将被初步介绍。 第四章：微处理器与嵌入式系统的架构概览 本章将电子系统从纯硬件提升到包含软件控制的层面。我们将详细解析现代微处理器的经典架构（如冯·诺依曼与哈佛架构），重点研究流水线技术、缓存机制和中断处理流程。存储器的类型——从易失性的SRAM/DRAM到非易失性的Flash/EEPROM——及其在系统中的映射和访问时序将被全面覆盖。此外，系统总线结构（如AMBA AXI/AHB）的设计原则和仲裁机制，是理解多核与片上系统（SoC）的关键。 --- 第二部分：系统集成与关键接口技术 现代电子系统的复杂性主要体现在不同功能模块间的有效通信和数据交换上。本部分专注于实现这些关键接口的技术。 第五章：数据转换技术——连接模拟与数字世界的桥梁 模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）是信息采集与输出的核心。本章将细致区分不同类型的ADC（如逐次逼近式、Sigma-Delta、流水线式）的工作原理、精度、有效位数（ENOB）和采样率的权衡。对于DAC，我们将探讨电流舵与电压输出架构的优缺点。重点内容包括量化误差、信噪比（SNR）的理论计算，以及在实际应用中如何选择合适的转换芯片以满足特定带宽和精度的要求。 第六章：串行与并行通信协议的深度剖析 本章聚焦于行业内广泛使用的通信标准。串行通信部分将涵盖速率匹配、电平标准（RS-232/485、USB 2.0/3.0物理层基础）。对于高速接口，如PCIe和以太网（MAC/PHY层概述），我们将分析其差分信号传输原理和链路建立过程。并行通信方面，如SPI、I2C总线的时序特性、主从设备配置和多设备寻址机制将通过具体协议帧结构进行解析。 第七章：电源管理与电磁兼容性（EMC）设计 一个稳定可靠的电子系统离不开高质量的电源。本章详述了线性稳压器（LDO）和开关模式电源（Buck/Boost）的设计与环路稳定性分析。功率转换效率、纹波抑制和瞬态响应是本章的核心评估指标。在电磁兼容性方面，我们将探讨辐射发射（RE）和传导抗扰度（CI）的测试标准，并介绍PCB布局中的关键EMC实践，例如地平面设计、去耦电容的选取与布局，以及屏蔽技术的应用。 --- 第三部分：面向特定应用的系统实现与优化 本部分将理论知识应用于实际工程场景，指导读者完成从概念到原型系统的转化。 第八章：传感器接口与信号调理技术 针对工业测量和物联网应用，本章详细介绍了各类传感器的接口特性，包括电阻式（应变计、RTD）、电容式和光电式传感器。重点讲解如何设计低噪声、高精度的信号调理电路，以应对传感器输出信号的微弱特性。本章还将涉及桥路电路的平衡、补偿技术，以及使用专用ASIC进行传感器信号采集的最佳实践。 第九章：高级PCB设计与多层板的布线策略 PCB设计是实现电子系统性能的物理载体。本章深入探讨了阻抗控制、差分对布线、串扰最小化等高速设计规范。针对四层板、六层板及以上的多层板设计，我们将解析电源层、地层、信号层的划分原则和叠层结构对信号完整性的影响。热管理作为系统可靠性的重要因素，也将被纳入讨论，包括热沉设计和散热路径的优化。 第十章：系统级调试、测试与故障诊断 成功的电子产品离不开严格的测试流程。本章教授读者如何利用示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等精密仪器进行信号捕获和分析。内容涵盖了时序验证、功耗剖析、以及基于JTAG/SWD接口的固件调试方法。此外，系统故障排除的系统化方法论——从电源到软件栈的排查步骤——将帮助工程师快速定位和解决复杂的设计缺陷。 本书通过严谨的理论推导和丰富的工程案例，旨在培养读者“从原理图到实物”的完整工程能力，确保读者能够独立设计、实现和验证高性能、高可靠性的现代电子系统。

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我非常关注这本书在PLC高级应用和性能优化方面的内容。除了基础的编程和应用，我还希望能够学到一些关于如何提升PLC系统性能的技巧，例如如何通过优化程序逻辑来提高PLC的扫描速度，如何合理配置PLC的硬件资源来满足更复杂的控制需求，以及如何利用PLC的特殊功能模块来实现更高级的控制功能，比如运动控制、PID调节等。我希望书中能够提供一些关于PLC系统架构设计和选型的建议，帮助我在实际项目中做出更优化的决策。同时，我也对书中关于PLC的未来发展趋势，例如与人工智能、大数据等技术的结合，以及在工业互联网中的应用前景的探讨很感兴趣。一本能够涵盖从基础到高级，从理论到实践，并且能够展望未来发展的应用教程，将是非常有价值的。

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我一直对PLC技术在物联网和智能家居领域的应用感到好奇，而这本书的标题让我看到了这方面的可能性。我希望它能够不仅仅局限于传统的工业自动化，还能扩展到更广泛的应用场景。例如，书中是否会介绍如何使用PLC来控制家电的开关，实现远程监控和智能联动？或者如何将PLC与传感器、摄像头等设备结合，构建一套智能安防系统？在智能交通领域，PLC也发挥着重要作用，比如交通信号灯的控制、停车场管理系统等。我希望这本书能够提供一些这方面的案例，让我了解到PLC在这些新兴领域的潜力。当然，我也非常关心书中对于PLC编程的深入讲解，比如如何使用PLC实现数据采集和上传，如何进行简单的上位机通信，以及如何构建一个能够进行远程管理的自动化系统。对于初学者来说，能否提供清晰易懂的步骤和图示，是决定他们能否顺利掌握PLC应用的关键。

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这本书的标题确实吸引了我，我对可编程控制器（PLC）的应用一直很感兴趣，尤其是在自动化生产线和智能制造领域，PLC扮演着至关重要的角色。我一直想找一本既能介绍基础原理，又能深入探讨实际应用的书籍，特别是能够涵盖不同品牌PLC的通用性操作和一些高级功能的。例如，我特别好奇书中是否会详细讲解如何进行PLC的程序编写，包括梯形图、指令表、语句表等不同编程语言的应用，以及如何进行逻辑判断、定时器、计数器等核心指令的使用。更进一步，我希望能了解在实际项目中，如何根据具体工艺流程设计PLC的控制方案，如何进行输入输出模块的选型和接线，以及如何进行PLC的安装调试和故障排除。这本书的“应用教程”字样让我对其内容充满了期待，我希望它能提供丰富的案例分析，例如在制造业中常见的输送带控制、机器人协同工作、温度压力控制等场景，通过这些实例来加深对PLC应用的理解。同时，我也关注书中对于PLC通信协议的介绍，比如Modbus、Profinet等，这些在多设备协同和工业互联网应用中非常关键。能否在书中找到关于PLC性能优化、安全防护以及升级维护的指导，也是我非常看重的一点。一本好的应用教程，不仅要教你“怎么做”，更要教你“为什么这么做”，并能够引导读者形成解决实际问题的能力。

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这本书的“应用教程”字样让我非常期待它能够提供一些关于PLC在特定工业领域的应用案例，而不仅仅是通用的PLC操作介绍。例如，在汽车制造领域，PLC是如何被用于控制机器人焊接、喷漆、总装线的？在食品饮料行业，PLC如何实现物料的精确计量、混合、包装和杀菌？我希望书中能够提供一些行业特有的PLC应用场景，并深入讲解其控制原理、编程方法以及实际调试过程中可能遇到的问题和解决方案。了解这些具体的行业应用，能够帮助我更好地理解PLC技术在不同领域的价值和潜力，并为我自己的项目提供借鉴。此外，我也希望书中能够介绍一些PLC在能源管理、楼宇自动化等领域的应用，这能让我对PLC的通用性和延展性有更全面的认识。

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我对这本书最大的兴趣点在于它能否帮助我理解PLC在工业通信中的应用。在现代自动化生产线中，不同设备之间、PLC与上位机之间、甚至不同品牌PLC之间的通信，都是至关重要的。我希望书中能够详细讲解各种工业通信协议，例如Modbus RTU/TCP、Profibus、Profinet、EtherNet/IP 等，并提供如何在PLC中实现这些通信的教程。特别是，如何配置PLC的通信模块，如何设置通信参数，如何编写通信程序来实现数据的交换和指令的发送，这些都是我非常想了解的内容。书中是否会提供一些实际的通信案例，例如如何让两台不同品牌的PLC进行数据交换，或者如何让PLC与SCADA系统实现实时数据通信？此外，我也关注书中对于工业以太网在PLC应用中的优势和挑战的讨论，以及如何利用以太网实现更高效、更灵活的自动化控制。

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我希望这本书能够帮助我解决在实际项目中所遇到的PLC编程中的一些难点和困惑。例如，对于一些复杂的控制算法，如何将其有效地转化为PLC程序？如何进行PLC程序的优化，以提高运行速度和效率？在处理大量数据时，如何有效地存储和管理这些数据？我尤其关注书中关于PLC程序的安全性和可靠性的讨论，例如如何防止程序被非法访问或修改，如何确保PLC在异常情况下能够安全停机或切换到安全模式。对于初学者来说，理解PLC程序的结构和执行流程，以及如何进行有效的调试，是学习的关键。我希望书中能够提供一些关于PLC程序结构设计的指导，例如如何进行模块化编程，如何划分程序的各个功能块，以及如何编写清晰的注释来提高程序的可读性。

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拿到这本书，我最想翻阅的部分是如何进行PLC的硬件配置和系统集成。很多时候，PLC的应用教程会直接从软件编程开始，但实际上，硬件的选择、接线以及与各种传感器、执行器之间的配合，是整个自动化控制系统的基础。我希望这本书能够详细讲解不同类型的PLC模块，例如CPU模块、输入/输出模块、通信模块、特殊功能模块等，以及它们各自的特点和适用范围。书中是否会提供一些实际的接线图和电气原理图，演示如何将PLC与各种工业设备连接起来？我尤其关心书中关于安全接线和防干扰措施的说明，这对于保证系统的稳定运行和人身安全至关重要。此外，对于复杂的系统，往往需要多台PLC协同工作，或者PLC需要与其他控制系统进行通信。我希望书中能够介绍PLC之间的通信方式，例如使用RS485、以太网等，以及如何在系统中实现PLC与HMI、SCADA等上位机的集成。

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这本书的“应用教程”字样让我对它的实操性充满了期待。我希望书中能够提供大量贴近实际的编程实例，并且这些实例能够覆盖不同类型的控制任务。比如，如何编写一个PLC程序来控制一个简单的电机启动停止？如何实现一个周期性的定时任务？如何对输入的信号进行逻辑判断，并输出相应的控制信号？我特别希望书中能够提供一些关于如何处理复杂逻辑的技巧，例如多状态的控制，或者需要根据多个输入信号的组合来做出决策的情况。在编程过程中，如何才能编写出高效、易于理解且易于调试的代码，是一个非常重要的课题。我希望这本书能够分享一些优秀的编程规范和设计模式，帮助读者养成良好的编程习惯。此外，书中对于PLC程序的下载、在线调试以及故障排除的介绍，也至关重要。能够提供一些常见的PLC故障现象及其原因分析，以及相应的解决方法，将极大地提升这本书的实用价值。

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我对这本书的最大期待在于它能否提供一些在实际工业现场中非常实用的技巧和经验。很多PLC教程往往停留在理论层面，而我更希望能够学习到一些“接地气”的内容，比如在PLC编程过程中，如何有效地组织代码，提高程序的可读性和可维护性；如何进行PLC的模拟仿真，在不干扰实际生产的情况下测试程序逻辑；以及在实际接线时，需要注意哪些细节才能避免短路、漏电等问题。我个人在学习PLC的过程中，经常会遇到一些棘手的问题，例如PLC程序运行不稳定，或者通信出现异常，往往找不到根源。我希望这本书能够提供一些系统性的故障诊断方法和排除技巧，帮助读者能够快速定位问题并解决。此外，对于一些大型的自动化项目，PLC的选型也是一个复杂的过程，需要考虑控制的规模、响应速度、功耗、成本等多种因素。我希望书中能够提供一些PLC选型的指导原则和考量因素，帮助初学者能够做出更合理的选择。如果书中还能涉及一些PLC与上位机（如SCADA系统、HMI界面）的集成和通信，那就更完美了，因为在现代自动化系统中，PLC往往只是整个控制系统的一部分。

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这本书的书名直接点出了其核心价值——“应用教程”，这让我非常看好它的实用性。我希望这本书能够详细讲解PLC在不同行业领域的实际应用案例，例如在石油化工、电力、冶金、食品饮料等行业，PLC是如何被用于实现复杂的生产过程控制的。我想了解在这些不同的应用场景下，PLC的配置和编程会有哪些特殊的考虑和要求。例如，在化工行业，可能需要处理大量的模拟量信号，对控制精度和稳定性要求极高；在电力行业，则可能需要实现高可靠性的安全保护功能。我非常想知道书中是否会针对这些具体的行业特点，提供相应的PLC解决方案和编程思路。此外，我也关注书中关于PLC编程软件的使用介绍，例如 Siemens S7 系列的TIA Portal，或者 Rockwell Automation 的 Studio 5000 等，这些软件的界面、功能和操作方式可能存在差异，一本好的教程应该能够清晰地说明如何熟练使用它们。如果书中还能介绍如何进行PLC程序的优化，以提高运行效率和降低功耗，那将是非常有价值的。

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