Programmable Logic Controllers, Fifth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Newnes

作者:W. Bolton

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2009-8-7

价格:USD 56.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781856177511

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• Programmable Logic Controllers
• Industrial Automation
• Control Systems
• Engineering
• Technology
• Electrical Engineering
• Robotics
• Manufacturing
• Instrumentation

《可编程逻辑控制器：原理、应用与实践》 内容梗概 本书全面深入地探讨了可编程逻辑控制器（PLC）的核心概念、技术原理、广泛应用以及实际操作的各个方面。它旨在为读者提供一个坚实的基础，使其能够理解、设计、编程、安装、调试和维护工业自动化系统中至关重要的PLC系统。本书内容严谨，结构清晰，从基础理论出发，逐步深入到高级主题，涵盖了从硬件结构到软件编程，再到网络通信和故障排除等各个维度，旨在培养读者成为一名合格的PLC工程师。 第一部分：PLC基础与架构 本部分奠定了读者对PLC的整体认知。首先，我们将追溯PLC的发展历程，了解其如何从继电器控制系统演变而来，以及它在工业自动化领域的核心地位和不可替代性。随后，详细剖析PLC的基本组成部分，包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）模块、电源模块以及通信模块。我们将深入讲解CPU的工作原理，如扫描周期、指令执行流程，以及不同类型存储器（如ROM、RAM、EEPROM）的功能与作用。 I/O模块的种类繁多，我们将详细介绍离散量输入/输出（数字信号）、模拟量输入/输出（连续信号）以及特殊功能模块（如高速计数器、PID控制模块）的工作原理、选型原则和接线注意事项。特别地，我们将强调不同类型I/O信号的特点及其在实际应用中的选择依据。电源模块的稳定性和可靠性直接关系到整个系统的运行，因此我们将详细阐述其工作原理、过载保护机制以及电源质量对PLC稳定性的影响。 此外，本部分还将介绍PLC的常见硬件结构，包括机架式、模块化和一体式PLC，并分析它们各自的优缺点及适用的应用场景。我们将探讨PLC的外壳设计、散热方式、抗干扰能力等关键物理特性，以及这些特性如何在恶劣的工业环境中确保PLC的稳定运行。 第二部分：PLC编程语言与指令系统 本部分是本书的核心内容之一，将带领读者掌握PLC的编程精髓。我们将详细讲解国际电工委员会（IEC 61131-3）标准定义的五种主流PLC编程语言：梯形图（Ladder Diagram, LD）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）、结构化文本（Structured Text, ST）、指令表（Instruction List, IL）和顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）。 梯形图作为最常用和最直观的编程语言，我们将从最基本的逻辑元件（如触点、线圈、定时器、计数器）开始，逐步构建复杂的控制逻辑。我们将详细解释各种触点的类型（常开、常闭、上升沿、下降沿）、线圈的驱动方式（立即、延迟）以及定时器（TON, TOF, TP）和计数器（CTU, CTD）的工作原理和参数设置。 功能块图提供了一种图形化的编程方式，通过组合预定义的块来实现功能，我们将介绍常用的功能块，如逻辑运算块、算术运算块、比较块、定时器/计数器块等，并演示如何通过连接这些块来构建控制系统。 结构化文本是一种高级的文本编程语言，类似于Pascal或C语言，对于实现复杂的算法、数学运算和数据处理非常有效。我们将介绍其语法结构、变量声明、控制语句（IF-THEN-ELSE, CASE, FOR, WHILE）以及子程序调用等。 指令表是一种低级的汇编语言风格的编程语言，虽然不如梯形图直观，但在某些特定场景下效率更高。我们将介绍其基本指令集，如LD（加载）、ST（存储）、OUT（输出）、AND（逻辑与）、OR（逻辑或）、NOT（逻辑非）等。 顺序功能图是一种用于描述控制过程顺序和状态转换的图形化编程语言，特别适用于顺序控制、状态机设计和故障处理。我们将详细讲解其状态、转移、动作和定时器等元素，并演示如何使用SFC来构建复杂的逻辑流程。 除了介绍各种编程语言，本部分还将深入讲解PLC的常用指令系统，包括位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、算术指令、比较指令、跳转指令、数据传送指令、通信指令等。我们将通过大量的实例，演示这些指令在实际应用中的用法和组合，帮助读者理解不同指令的功能和选择依据。 第三部分：PLC应用与案例分析 本部分将PLC的理论知识与实际应用相结合，通过丰富的案例研究，展示PLC在不同工业领域的广泛应用。我们将涵盖但不限于以下几个方面： 生产线自动化： 讲解如何使用PLC控制输送带、电机、气缸、阀门等设备，实现产品的搬位、分拣、组装、包装等自动化流程。我们将分析生产线中常见的控制策略，如连续生产、批次生产、柔性生产等。 物料输送系统： 介绍PLC在堆垛机、AGV（自动导引车）、垂直升降机等物料搬运设备中的应用，如何实现精准的定位、路径规划和协同工作。 机器人控制： 探讨PLC与机器人控制器的集成，如何通过PLC触发机器人动作，协调机器人与其他自动化设备的工作。 过程控制： 详细讲解PID（比例-积分-微分）控制在温度、压力、流量、液位等过程参数控制中的应用。我们将深入解析PID算法的原理，以及如何在PLC中实现PID控制器的配置和调优。 楼宇自动化： 介绍PLC在智能建筑中的应用，如空调系统、照明系统、电梯控制、安防系统等的集成控制，提升建筑的能效和舒适度。 水处理与环保： 讲解PLC在污水处理、给水工程、废气排放监测等环保领域的应用，如何实现对关键工艺参数的监控和调节，保障环境安全。 食品饮料行业： 阐述PLC在食品加工、灌装、包装等环节的应用，如何确保生产过程的卫生、精确和高效。 汽车制造： 展示PLC在汽车生产线上冲压、焊接、喷涂、总装等自动化工序中的关键作用。 每个案例分析都将从实际需求出发，逐步分析控制任务，选择合适的PLC硬件和编程语言，设计控制逻辑，并讨论实施过程中的关键技术和注意事项。 第四部分：PLC通信与网络 在现代工业自动化中，PLC之间的通信以及与上位系统的交互至关重要。本部分将深入探讨PLC通信的各个方面。我们将详细介绍串行通信（RS-232, RS-485）和并行通信的原理与应用。 重点将放在现代工业网络协议上，包括： 以太网/IP (Ethernet/IP): 作为一种广泛应用的标准，我们将详细介绍其通信机制、报文格式、寻址方式以及在PLC通信中的优势。 PROFINET: 深入讲解PROFINET协议的实时性、诊断能力和集成度，以及它在高效自动化系统中的应用。 Modbus TCP/IP: 介绍Modbus协议家族，特别是Modbus TCP/IP在PLC之间的简单高效通信。 OPC (OLE for Process Control): 讲解OPC标准的互操作性，以及OPC UA如何在不同厂商的设备和软件之间实现无缝数据交换。 此外，我们还将探讨现场总线技术（如PROFIBUS DP, DeviceNet）在分布式I/O连接中的应用，以及如何构建一个稳定可靠的PLC网络系统。本部分还将涉及OPC服务器/客户端的配置，以及如何将PLC数据上传至SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统、HMI（Human Machine Interface）和MES（Manufacturing Execution System）等上位系统。 第五部分：PLC的安装、调试与维护 本部分将关注PLC系统的实际部署和长期运行。我们将详细指导读者如何进行PLC的正确安装，包括机架安装、模块卡装、接线规范、接地要求以及电磁兼容性（EMC）的考虑。 调试是PLC项目成功的关键环节。我们将介绍常用的调试方法和工具，如在线监视、强制输入/输出、PLC仿真软件的使用，以及如何逐步验证控制逻辑的正确性。我们将强调调试过程中可能遇到的常见问题，如I/O点不匹配、逻辑错误、通信中断等，并提供有效的排查思路。 维护是确保PLC系统长期稳定运行的关键。我们将详细讲解PLC的日常维护规程，包括定期检查、清洁、参数备份、固件更新等。我们将重点介绍PLC故障的诊断与排除技术，包括通过PLC的诊断信息、报警提示、指示灯状态以及硬件排查来定位故障原因。我们将讨论常见硬件故障，如电源故障、I/O模块损坏、CPU故障等，并提供相应的维修或更换建议。 此外，本部分还将涉及PLC程序的备份与恢复策略，以及如何制定有效的应急预案，最大限度地减少因设备故障造成的生产停滞。 第六部分：高级主题与未来发展 为了使读者能够应对日益复杂的工业自动化需求，本部分将探讨一些高级主题。包括： 安全PLC（Safety PLC）： 介绍安全PLC的概念、标准（如IEC 61508, IEC 62061），以及其在安全相关应用中的设计和编程要点。 运动控制： 讲解PLC在伺服电机、步进电机等运动控制方面的应用，包括位置控制、速度控制、轨迹规划等。 网络安全： 探讨在工业控制系统（ICS）中保护PLC免受网络攻击的策略和技术。 数据采集与分析： 介绍如何利用PLC收集生产数据，并将其用于性能监控、预测性维护和工艺优化。 物联网（IoT）与云平台集成： 探讨PLC与工业物联网（IIoT）的连接，以及如何将PLC数据上传至云平台进行远程监控和分析。 人工智能（AI）在PLC中的应用： 展望AI技术（如机器学习、深度学习）在PLC中的潜在应用，例如智能故障诊断、自适应控制等。 最后，我们将对PLC技术的发展趋势进行展望，包括更加智能化的PLC、更加开放的通信协议、以及与新兴技术的深度融合，为读者指明未来的学习方向和职业发展道路。 目标读者 本书适合所有希望深入了解和掌握可编程逻辑控制器技术的专业人士、工程师、技术人员、学生以及对工业自动化感兴趣的读者。具体包括： 工业自动化工程师 电气工程师 过程控制工程师 自动化设备的设计者和维护人员 机械工程师 大学本科和研究生（电气工程、自动化、机械工程等专业） PLC编程和系统集成领域的初学者 希望提升自身技能的在职技术人员 本书特点 全面性： 涵盖PLC的原理、编程、应用、通信、调试和维护等各个方面。 实践性： 大量结合实际工程案例，注重理论与实践的结合。 易学性： 从基础概念讲起，循序渐进，语言通俗易懂，配以大量图示和表格。 权威性： 遵循国际标准，内容严谨，紧跟行业发展前沿。 实用性： 旨在培养读者实际动手能力，使其能够独立完成PLC项目的实施。 通过学习本书，读者将能够深刻理解PLC在现代工业自动化中的核心作用，并掌握设计、实施和维护高效自动化系统的必备技能。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆