西门子PLC与InTouch综合应用

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出版者:
作者:曾小洋 编
出品人:
页数:697
译者:
出版时间:2010-8
价格:98.00元
装帧:
isbn号码:9787115223524
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 西门子
  • InTouch
  • 自动化
  • 工业控制
  • 编程
  • HMI
  • SCADA
  • 过程控制
  • 电气工程
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具体描述

《西门子PLC与InTouch综合应用》将西门子PLC的项目设计、工业网络通信、InTouch组态软件以及SQL数据库的使用这四大主题汇集于一体,主要介绍了西门子PLC的工作原理和结构体系、开发工具STEP7的软件操作及高级应用、工业网络通信、InTouch组态软件的应用及SQL数据库的使用等内容。书中采用项目编程案例进行讲解,详解应用技巧,帮助读者学以致用,解决工作中的实际问题。

《西门子PLC与InTouch综合应用》可作为自动化行业工程技术人员的培训教材或参考书,也可作为高等学校、职业院校自动化及机电一体化专业的教材。

好的,这是一份关于 《西门子PLC与InTouch综合应用》 这本书的详细图书简介,内容将聚焦于该主题之外的技术领域,确保不包含您提供的书名所涉及的具体内容。 --- 图书名称:工业自动化系统设计与实践:基于前沿控制理论与SCADA/MES集成架构 图书简介 本书系统地梳理了当代工业自动化领域的核心技术脉络,重点聚焦于先进控制策略的理论基础、主流硬件平台的选型与应用,以及如何构建高效、可扩展的企业级制造执行系统(MES)与监控与数据采集(SCADA)的深度集成架构。本书旨在为自动化工程师、系统集成商、以及相关专业领域的研究人员提供一套兼具理论深度与工程实践指导价值的参考手册。 第一部分:现代控制系统理论与算法 本部分深入探讨了影响当代工业过程控制性能的关键理论。区别于传统的PID控制,我们着重分析了 先进过程控制(APC) 的核心方法。 1. 模型预测控制(MPC)的理论与实现: 详细阐述了MPC的基本原理,包括如何建立系统动态模型(如亚赫-科恩模型或状态空间模型),如何构建优化问题(成本函数和约束条件),以及在实时系统中进行模型参数辨识和在线求解的计算效率优化策略。特别分析了处理多变量、强耦合系统的MPC应用案例。 2. 模糊逻辑与神经网络控制: 探讨了如何利用模糊推理系统处理知识驱动的控制逻辑,尤其是在无法建立精确数学模型的复杂非线性系统中的应用。同时,引入了基于自适应学习的神经网络控制器的设计方法,包括如何利用反向传播(BP)网络或径向基函数(RBF)网络对控制器进行在线自整定,以适应环境变化和设备老化。 3. 鲁棒控制与最优控制: 对 $H_{infty}$ 鲁棒控制和 LQR(线性二次型调节器)最优控制进行了详尽的数学推导和工程案例分析。重点强调了如何利用这些方法确保系统在模型不确定性和外部扰动下的稳定性与性能指标的平衡。 第二部分:主流工业控制硬件平台的选型与应用 本部分跳出了特定品牌的限制,着重于分析不同类型工业控制器的设计哲学、架构优劣以及互操作性标准。 1. 分布式控制系统(DCS)的架构与优势: 详细剖析了DCS系统在大型、流程性工业(如石油化工、电力行业)中的应用优势。内容涵盖了其冗余架构设计、控制站与操作站的通信协议栈,以及如何实现跨厂区的高可靠性数据同步与故障转移机制。 2. 现场总线技术与工业以太网标准: 深入比较了 PROFIBUS DP/PA、CANopen、DeviceNet 等传统现场总线技术的特点与适用场景。同时,对基于以太网的工业通信协议,如 PROFINET IO、EtherCAT 和 Powerlink 的实时性、带宽和网络拓扑结构进行了全面的性能评估。重点分析了 TSN(时间敏感网络) 技术如何解决传统以太网在确定性控制方面的瓶颈。 3. 安全仪表系统(SIS)与功能安全标准: 详细解读了 IEC 61508/61511 标准,阐述了安全完整性等级(SIL)的确定流程、安全回路的设计原则,以及独立安全控制器的选型与验证要求。本书提供了多个关于高风险流程安全联锁系统的设计实例。 第三部分:MES与SCADA的深度集成架构 本部分关注工业数据在企业层面的价值挖掘,侧重于如何打通控制层与信息层之间的壁垒,实现制造过程的透明化和优化决策。 1. 现代 SCADA 系统的核心组件与高性能 HMI 设计: 探讨了新一代 SCADA 系统如何利用面向服务的架构(SOA)和微服务进行扩展。在人机界面(HMI)设计方面,本书提供了遵循 认知负荷理论 的原则,强调图形化设计应着重于信息密度、异常报警的优先级管理和操作的直观性,而非简单的三维渲染。 2. 制造执行系统(MES)的功能模块与数据模型: 详细介绍了 MES 在生产调度、质量管理、设备综合效率(OEE)计算、物料追溯等方面的核心功能。特别分析了 ISA-95 模型 如何指导 MES 与企业资源规划(ERP)系统之间的数据接口设计,包括工单(Work Order)的下达与状态反馈机制。 3. 工业大数据采集与边缘计算: 阐述了如何构建高效的 OPC UA 工业数据采集平台,实现对异构设备数据的统一抽象和安全传输。边缘计算在数据预处理、本地实时报警和模型推断中的作用被重点分析,探讨了如何减少传输到云端或服务器的数据量,同时提高响应速度。 第四部分:面向未来的工业互联网与数字化工厂 本部分展望了工业自动化技术的未来发展方向,特别关注物联网(IIoT)在提升生产效率中的潜力。 1. 工业物联网(IIoT)的架构分层: 分析了从传感器层、网关层到云平台的典型 IIoT 架构。重点讨论了设备连接的协议栈选择(如 MQTT、CoAP),以及如何确保海量设备数据传输的安全性与可靠性。 2. 数字孪生(Digital Twin)的应用基础: 介绍了构建数字孪生的基本要素,包括高保真度的三维模型、实时的工艺数据绑定以及基于仿真模型的预测分析能力。探讨了数字孪生在虚拟调试、工艺优化和远程维护中的实际案例。 3. 嵌入式系统与实时操作系统在控制中的应用: 分析了基于 VxWorks、QNX 或 FreeRTOS 等实时操作系统的嵌入式控制器在实现高精度、低延迟运动控制和数据融合中的优势。 --- 本书内容严谨,逻辑清晰,理论与工程实践紧密结合,是广大工业自动化从业者和决策者提升专业技能、应对复杂系统挑战的必备参考书。

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