图解触摸屏·PLC·变频器综合应用工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:257

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出版时间:2010-3

价格:35.00元

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isbn号码:9787121103537

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 变频器
• 触摸屏
• 工业控制
• 自动化
• 电气工程
• 实操
• 案例
• 图解
• 应用工程

《工业自动化技术解析与应用》 本书旨在为从事工业自动化领域的技术人员、工程师以及相关专业学生提供一本全面、深入的技术参考与实践指导。内容涵盖工业自动化系统的核心组成部分、关键技术原理、实际应用案例以及未来发展趋势，力求理论与实践相结合，为读者构建清晰的技术认知体系。 第一部分：工业自动化系统概览与核心组件 本部分将为读者搭建工业自动化的整体框架，从宏观层面理解自动化系统的构成与职能。 工业自动化概述：介绍工业自动化的定义、发展历程、重要性及其在现代工业中的作用。分析自动化系统如何提升生产效率、产品质量、安全性和灵活性。 工业控制系统架构：详细阐述从现场层到管理层的典型工业控制系统（ICS）架构，包括传感器、执行器、控制器（如PLC、DCS）、人机界面（HMI）、监控与数据采集系统（SCADA）以及制造执行系统（MES）等。 传感器技术与应用：深入探讨各类工业传感器的工作原理、选型原则和常见应用。涵盖温度传感器（热电偶、热电阻、红外）、压力传感器、流量传感器（涡轮、电磁、超声波）、液位传感器、位置传感器（光电、接近、编码器）、力传感器等。重点讲解传感器的信号输出类型、精度、响应速度以及在不同工业环境下的可靠性。 执行器技术与应用：解析驱动和执行工业过程的各类执行器。包括电动执行器（伺服电机、步进电机）、液压与气动执行器、电磁阀、变频器控制的电机等。讲解其工作原理、控制方式（开关量、模拟量、脉冲）、选型要点及在自动化生产线上的具体应用。 人机界面（HMI）与可视化操作：聚焦人机界面的设计理念、功能实现与用户体验。讲解不同类型HMI（面板式、PC式）的硬件特点、软件开发流程、画面设计原则（信息层级、色彩运用、交互逻辑），以及数据 HMI 与 SCADA 系统的联动。 第二部分：关键自动化技术原理与实践 本部分将深入剖析构成工业自动化系统的关键技术，从原理到实际应用进行详细解读。 可编程逻辑控制器（PLC）深入研究： PLC硬件结构与选型：详述PLC的CPU模块、输入/输出（I/O）模块、通信模块、电源模块等构成，分析不同品牌（如西门子、罗克韦尔、三菱、欧姆龙等）PLC的特点、性能指标及如何根据项目需求进行选型。 PLC编程语言与指令集：系统介绍IEC 61131-3标准下的主流PLC编程语言，包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC）。详细讲解常用指令（逻辑运算、定时器、计数器、数据处理、跳转、比较、算术运算等）的用法、应用场景及编程技巧。 PLC通信与网络：阐述PLC与其他设备（如HMI、变频器、上位机、其他PLC）之间通信的方式，包括串行通信（RS-232/485）、工业以太网（Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP）、现场总线（Profibus, DeviceNet, CC-Link）等。讲解通信协议的原理、配置方法以及网络拓扑结构。 PLC高级应用与故障诊断：探讨PLC在PID控制、运动控制、数据采集、安全逻辑等方面的进阶应用。教授PLC程序调试方法、常见故障的分析与排除策略，以及如何优化PLC程序的运行效率。 变频器（VVVF/VFD）技术原理与调速控制： 变频器工作原理与结构：深入解析变频器将工频交流电转换为可调频率、可调电压的交流电以控制电机转速的基本原理，包括整流、滤波、逆变等环节。介绍变频器的主要构成部分（整流桥、平波电抗器、IGBT模块、控制电路板等）及其功能。 变频器控制方式：详细讲解各类变频器控制方式，包括V/f恒压频比控制、矢量控制（磁场定向控制）、直接转矩控制（DTC）等。分析不同控制方式的优缺点、适用场合及对电机性能的影响。 变频器参数设置与调试：指导读者如何根据电机选型、负载特性以及工艺要求，对变频器的基本参数（如额定频率、额定电压、电机额定电流、加速/减速时间、载波频率等）进行准确设置。讲解变频器的起停控制、正反转控制、多段速控制、PID闭环调速以及外接端子控制等常用操作。 变频器保护与故障排除：介绍变频器常见的过载、过压、欠压、过流、过温等保护功能，以及如何根据变频器显示的代码和指示灯进行故障诊断与排除。 变频器与PLC的集成应用：阐述变频器如何通过模拟量信号（0-10V, 4-20mA）或数字通信（如Modbus RTU/TCP）与PLC进行连接和通信，实现对电机转速的精确控制和状态监测。 伺服系统与运动控制： 伺服电机原理与类型：介绍伺服电机（交流伺服、直流伺服）的工作原理，包括位置反馈、闭环控制等。讲解不同伺服电机类型（同步、异步）的特点及其在精密运动控制中的应用。 伺服驱动器与控制：阐述伺服驱动器的功能，包括接收指令、处理反馈信号、控制伺服电机。讲解伺服系统常用的控制模式，如位置控制、速度控制、力矩控制，以及如何实现平滑的加减速和精确的定位。 运动控制器与PLC协同：介绍运动控制器在多轴联动、曲线插补、电子齿轮等复杂运动轨迹生成中的作用。讲解运动控制器如何与PLC进行通信，实现运动指令的发送与状态反馈。 第三部分：工业自动化系统集成与工程实践 本部分将重点关注自动化系统的整体设计、实施和维护，结合实际案例进行深入探讨。 自动化系统设计流程：指导读者完成一个自动化项目从需求分析、方案设计、硬件选型、软件开发、系统集成、现场调试到最终交付的完整流程。 电气图纸与接线规范：讲解自动化系统中常用的电气图纸类型（如主电路图、控制电路图、端子图、安装图等）及其阅读方法。强调规范的接线和布线的重要性，以及安全用电的原则。 典型应用案例分析： 物料输送系统：以皮带输送、链条输送、滚筒输送为例，讲解如何使用PLC、变频器、传感器和执行器实现物料的自动搬运、分拣和定位。 包装自动化：分析包装生产线上PLC、伺服系统、视觉传感器在称重、填充、封口、贴标等环节的应用。 机器人集成应用：探讨PLC与工业机器人（如ABB, KUKA, FANUC）的协同工作，实现自动化生产线的上下料、装配、焊接、搬运等任务。 过程控制应用：以液位、压力、温度的自动调节为例，讲解如何利用PID控制算法在PLC中实现对生产过程参数的精确控制。 系统调试与维护：分享现场调试的基本步骤和技巧，包括硬件连接检查、PLC程序下载与运行、参数校准、联调测试等。讲解自动化系统的日常维护、故障预防和排除方法，以及如何进行系统升级和改造。 工业物联网（IIoT）与数字化转型：展望工业自动化技术的未来发展，介绍工业物联网、大数据分析、人工智能（AI）在自动化领域的应用，以及如何驱动工业数字化转型。 本书通过理论阐述、原理分析、参数详解和案例剖析，旨在帮助读者系统掌握工业自动化的核心技术，提升解决实际工程问题的能力，为在竞争激烈的工业环境中取得成功奠定坚实基础。

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