可编程控制器技术

可编程控制器技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:张林国 编
出品人:
页数:139
译者:
出版时间:2010-7
价格:15.20元
装帧:
isbn号码:9787040294927
丛书系列:
图书标签:
  • 电工
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
  • 电气控制
  • 编程技术
  • 传感器
  • 执行器
  • 控制系统
  • 单片机
  • 嵌入式系统
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具体描述

《可编程控制器技术(电气运行与控制专业)(第2版)》是中等职业教育国家规划教材《可编程控制器技术》(张林国、王淑英主编,高等教育出版社2002年出版)的第2版。是根据教育部颁布的《中等职业学校电气运行与控制专业教学指导方案》中主干课程“可编程控制器技术教学基本要求”,并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级考核标准编写的中等职业教育国家规划教材。

《可编程控制器技术(电气运行与控制专业)(第2版)》主要内容有:可编程控制器的构成和工作原理、FX2系列可编程控制器的指令系统、可编程控制器的功能指令、程序设计、应用控制系统的设计和PLC的应用及实验指导等。

《可编程控制器技术(电气运行与控制专业)(第2版)》可作为中等职业学校电气运行与控制专业及相关专业教材,也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。

电子工程与信号处理前沿探索:系统设计与优化实践 本书旨在深入探讨现代电子系统设计中的核心挑战与前沿解决方案,聚焦于从底层硬件架构到复杂算法实现的系统性思维与工程实践。 全书内容紧密围绕信息获取、信号转换、数据处理以及系统集成等关键环节展开,为电子工程师、系统架构师及相关研究人员提供一套全面且具有高度实践价值的知识体系。 第一部分:高速与低功耗电路设计原理 本部分详细解析了现代电子系统对性能与能效的严苛要求,并系统地介绍了实现高性能电路设计的关键技术。 1.1 模拟前端电路的噪声分析与抑制 重点剖析了高精度数据采集系统中,运放、滤波器以及模数转换器(ADC)自身的噪声来源及影响。内容涵盖了低噪声放大器(LNA)的设计拓扑,如折叠共源共栅结构,以及噪声优化技术,例如斩波稳定技术和相关双采样(CDS)的应用。此外,还深入探讨了电源完整性(PI)对模拟信号纯净度的制约,并给出了多层PCB设计中电源层和地层的最佳布局策略,以最小化地弹噪声(Ground Bounce)和电源纹波。 1.2 高速数据传输与串行接口 本章聚焦于现代通信和数据总线中的高速信号完整性(SI)问题。系统阐述了传输线理论在PCB设计中的应用,包括阻抗匹配、端接技术(如AC/DC端接、串联电阻匹配)的选择标准。着重分析了差分信号的设计规范,如共模抑制比(CMRR)与串扰的量化分析。对于PCIe、USB 3.0等主流高速串行标准,本书详细解析了它们的物理层规范,包括时钟数据恢复(CDR)机制、均衡技术(如CTLE、DFE)的原理与实现,旨在帮助读者设计出符合眼图模板要求的互连结构。 1.3 超低功耗设计技术 在便携式和物联网设备日益普及的背景下,功耗管理成为设计的核心。本节详细介绍了亚阈值偏置(Subthreshold Biasing)技术在数字电路中的应用,分析了其对电路速度和可靠性的影响。同时,深入探讨了电源门控(Power Gating)、时钟门控(Clock Gating)以及动态电压与频率调节(DVFS)的系统级实现方法,并提供了功耗建模与优化的实用工具链介绍。 第二部分:嵌入式系统软件架构与实时性保证 软件是电子系统实现复杂功能的载体。本部分着眼于构建稳定、高效且可预测的嵌入式软件框架。 2.1 实时操作系统(RTOS)的内核机制 本书对多种主流RTOS的内核结构进行了细致的剖析,包括任务调度算法(如固定优先级、轮转、最短剩余时间优先)。核心内容在于深入探讨中断服务程序(ISR)的设计规范、上下文切换的开销分析,以及如何利用信号量、互斥锁和消息队列等同步原语来避免竞态条件和死锁。特别强调了确定性延迟的实现技术。 2.2 设备驱动程序的模块化设计 讲解了标准化的设备驱动程序(Device Driver)框架,如何将硬件抽象层(HAL)与应用层逻辑有效分离。详细介绍了字符设备、块设备和网络设备的驱动程序结构,以及在Linux/VxWorks等主流平台下,如何利用内核提供的API实现高效的I/O操作,如DMA(直接内存访问)的配置与管理,以减轻CPU负担。 2.3 固件安全与空中下载(OTA)更新机制 探讨了嵌入式系统面临的安全威胁,包括侧信道攻击和固件篡改。本书介绍了安全启动(Secure Boot)的流程,如使用哈希校验和数字签名验证引导加载程序。针对系统维护,详细阐述了可靠的OTA更新协议设计,包括双备份分区、原子性更新策略,以及如何确保更新过程中的数据完整性和系统恢复能力。 第三部分:数字信号处理(DSP)与加速架构 本部分侧重于高效处理连续或离散信号所需的计算密集型技术和硬件加速方法。 3.1 有限脉冲响应(FIR)与无限脉冲响应(IIR)滤波器设计 详细阐述了经典滤波器理论,包括窗函数法、频率采样法在FIR滤波器设计中的应用,以及双线性变换法在IIR滤波器设计中的转换过程。重点分析了量化效应对滤波器性能的影响,并提供了定点运算下系数和状态变量的溢出预防策略。 3.2 快速傅里叶变换(FFT)的实现优化 介绍了FFT算法的蝶形运算原理,并对比了基2、基4等不同分解方法的计算复杂度。针对嵌入式DSP平台,详细讨论了内存访问模式对FFT性能的关键影响,包括如何利用寄存器重排和数据预取技术,优化FFTW等库的底层实现逻辑。 3.3 定点与浮点运算的硬件映射 对比了通用CPU、DSP芯片和FPGA在执行信号处理算法时的效率差异。深入分析了硬件乘加(MAC)单元的结构,以及单指令多数据(SIMD)指令集(如ARM NEON)在加速矩阵运算和卷积操作中的高效用法。针对需要高动态范围的应用,讲解了浮点运算单元(FPU)的流水线结构和延迟特性。 第四部分:系统集成、验证与物理实现 系统的最终性能往往取决于其集成和物理实现质量。本部分关注设计流中的后期关键环节。 4.1 系统级建模与仿真(MiL/SiL/HiL) 介绍了从“模型在环”(MiL)到“硬件在环”(HiL)的完整设计验证流程。使用Simulink/Stateflow等工具,展示了如何建立系统的功能模型、性能模型和环境模型。重点阐述了模型代码生成(Auto-Code Generation)的流程,以及如何使用HiL测试平台,在真实硬件的I/O接口上验证控制算法的实时响应与鲁棒性。 4.2 电磁兼容性(EMC)设计准则 系统性地探讨了电磁干扰(EMI)的产生机理与传播途径(传导与辐射)。本书给出了PCB布局与布线中的EMC设计规范,包括关键信号的回流路径控制、屏蔽层的有效应用、去耦电容的选型与放置密度,以及连接器和I/O端口的滤波处理,确保产品符合CE、FCC等国际标准。 4.3 封装技术与热管理 分析了现代集成电路(IC)封装(如BGA、QFN)的热阻特性,并讨论了热设计功耗(TDP)的评估方法。针对高密度电路板,详细介绍了被动冷却(散热片、均热板)和主动冷却(风扇、热管)技术的选型标准。内容还包括PCB板材的热导率选择对系统整体散热性能的影响。 全书贯穿了从概念到量产的工程思维,强调理论与实践的紧密结合,旨在培养读者对复杂电子系统的全局理解和解决实际问题的能力。

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读后感

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用户评价

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这本《可编程控制器技术》实在是一本让人拍案叫绝的宝藏!我是一名在自动化设备领域摸爬滚打多年的老兵,说实话,接触过的PLC教材和技术资料车载斗量,但真正能让我眼前一亮,并且能在我日后的工作中产生深远影响的,真不多。然而,这本书却做到了。它不仅仅是简单地罗列PLC的指令和硬件规格,而是真正深入到了PLC技术的“魂”里。从最基础的二进制、逻辑门电路的原理讲起,到各种PLC的架构、输入输出模块的选型,再到程序设计语言的细致讲解,比如梯形图、指令表、功能块图,甚至还有结构化文本,它都能娓娓道来,条理清晰。最让我印象深刻的是,书中对于如何进行PLC的故障诊断和维护,给出了非常详实且实用的方法和思路。它不是那种理论空谈,而是结合了大量的实际案例,比如生产线上某个传感器失灵了,PLC程序跑飞了,或者某个电机控制不正常了,书里会一步一步地教你如何通过PLC的运行状态指示灯、监控软件的实时变量、甚至断电后重启观察现象来定位问题,并且给出相应的解决策略。我记得有一次,我们生产线上的一台包装机突然停机,现场技术人员都束手无策,我当时就翻出了这本书,对照着书中关于伺服驱动器和PLC通信故障的章节,很快就找到了问题根源,并成功解决了问题。这不仅为公司挽回了巨大的生产损失,也让我在这帮年轻同事面前涨了一回脸。这本书的语言风格也很平实易懂,即使是初学者,也能在不感到压力的前提下,逐步掌握PLC的核心技术。它不会用太多晦涩难懂的专业术语,或者说,即便是使用了,也会给出非常清晰的解释。而且,书中对各种PLC品牌和型号的优缺点分析也很客观,帮助读者在实际选型时,能够做出更明智的决策。总之,这本书的价值,远不止书本的价格。

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我是一名对工业自动化充满好奇的在校学生,在学习《可编程控制器技术》这本书的过程中,我仿佛打开了一个全新的世界。它不仅仅是枯燥的技术理论,更像是一场引人入胜的探索之旅。从PLC的基本构成、工作原理,到各种指令的详细解析,再到不同编程语言的特点和应用,作者都用清晰的逻辑和丰富的图例,将这些抽象的概念具象化。我尤其喜欢书中关于“PLC的工作流程”的讲解,它用非常生动的比喻,将PLC的扫描周期、输入处理、程序执行、输出更新等过程描述得淋漓尽致,让我这个初学者也能轻松理解PLC是如何“思考”和“行动”的。而且,书中对PLC的扩展性和灵活性也有深入的探讨,比如如何通过增加输入输出模块来扩展PLC的功能,如何利用通信模块实现PLC与其他设备的互联互通,这些都让我对PLC在现代工业自动化中的重要作用有了更深的认识。书中还介绍了PLC在不同领域的应用案例,比如在智能制造、新能源、楼宇自动化等方面的应用,这些都极大地拓宽了我的视野,让我看到了PLC技术广阔的发展前景。我甚至从书中看到了关于PLC安全防护的内容,这让我意识到,在追求效率和智能的同时,安全也是至关重要的。这本书不仅教会了我知识,更激发了我对自动化技术的浓厚兴趣。

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在我看来,《可编程控制器技术》这本书,最大的价值在于它的“全局观”。它不是孤立地看待PLC,而是将其置于整个工业自动化系统的框架中进行讲解。从传感器、执行器等现场设备的选型和连接,到PLC硬件的选型和配置,再到PLC软件的设计和调试,最后到与上位机(如HMI、SCADA系统)的通信和集成,这本书都给出了非常详尽的介绍。我特别喜欢书中关于“PLC在整个自动化系统中的定位和作用”的章节,它让我能够从更宏观的角度理解PLC的价值,不仅仅是一个控制器,更是整个智能制造神经中枢的重要组成部分。书中还对PLC在不同行业,比如汽车制造、食品加工、制药等领域的应用进行了深入的探讨,让我看到了PLC技术的多样性和广泛的应用前景。我甚至从书中看到了关于PLC系统集成和项目管理的建议,这对于我参与大型自动化项目非常有帮助。这本书让我明白,要真正掌握PLC技术,不仅仅是掌握编程指令,更重要的是要理解整个自动化系统的运作原理,以及PLC在其中的关键作用。它就像是一张“工业自动化地图”,为我指明了前进的方向。

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我一直认为,学习任何技术,都离不开实践,而《可编程控制器技术》这本书,就是我实践过程中最得力的助手。它不仅仅是理论的堆砌,而是将大量的理论知识与实际应用紧密结合。书中列举了非常多的工业自动化控制的典型案例,从简单的开关量控制,到复杂的模拟量控制,再到伺服电机的位置控制和速度控制,每一个案例都配有详细的PLC程序设计步骤和详细的讲解。我记得我第一次尝试编写一个简单的温度控制程序时,就是参考了书中关于PID控制的章节,书中不仅给出了PID算法的原理,还详细演示了如何在PLC中实现PID的参数整定和程序的编写。这让我能够快速上手,并且很快就掌握了PID控制的核心要领。而且,书中对PLC的通信接口和通信协议的讲解,也让我受益匪浅。它详细介绍了RS-232, RS-485, Ethernet等常见的通信接口,以及Modbus, Profibus, Profinet等主流通信协议的工作原理和应用方法。这对于我日后进行PLC与其他设备,比如变频器、传感器、人机界面等进行数据交换和联动控制,打下了坚实的基础。书中还提供了很多关于PLC故障诊断和排除的实用技巧,比如如何通过PLC的状态指示灯来判断故障原因,如何利用PLC监控软件来实时查看变量,以及如何进行程序的在线调试和离线模拟。这些经验性的内容,对于我这个新手来说,简直是无价之宝。这本书就像是一本“实战手册”,让我在理论学习和实际操作之间找到了完美的结合点。

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作为一名在生产一线工作的技术人员,《可编程控制器技术》这本书,可以说是我工作中的“圣经”。我每天都要和各种PLC打交道,处理各种自动化设备的问题,而这本书,总能在关键时刻给我指点迷津。它不仅仅是简单地介绍PLC的指令和编程方法,而是更侧重于PLC在实际工业生产中的应用。书中对各种典型工业控制场景的分析,比如生产线的自动化控制、包装机的控制、注塑机的控制等等,都写得非常详细,并且配有相应的PLC程序设计思路和框架。我记得有一次,我们一台老旧的生产线设备出现了频繁的故障,传统的排查方法收效甚微。我当时就翻阅了这本书中关于PLC系统可靠性设计和故障分析的部分,从中获得了一些启发。书中提到的一些关于PLC程序的优化技巧,比如如何避免程序死循环、如何处理异常中断、如何进行有效的错误处理,这些都帮助我重新审视了我们设备的PLC程序,并进行了一些改进。最终,设备的故障率得到了显著的降低。而且,书中对PLC的维护和保养也给出了非常实用的建议,比如如何定期备份程序、如何检查硬件连接、如何进行固件升级等等。这些看似简单的内容,却能在日常工作中避免很多潜在的问题。这本书的价值,在于它真正懂“现场”,懂“工人”的需求,能够用最接地气的方式,将复杂的PLC技术变得通俗易懂。

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我是一个喜欢刨根问底的人,对于任何技术,我都希望能够理解其“所以然”。《可编程控制器技术》这本书,正是满足了我这种求知欲。它不只是简单地告知你“怎么做”,而是深入探究“为什么这么做”。比如,在讲解定时器指令时,它不仅列出了不同类型定时器的功能,还详细分析了它们在 PLC 扫描周期中的工作机制,以及在实际应用中需要注意的细节,比如时基选择、预设值设定等等。又比如,在讲解数据类型时,它不仅列举了整数、浮点数、布尔量等,还解释了它们在内存中的存储方式以及不同数据类型之间的转换规则。这些看似微小的细节,却能帮助我们更深刻地理解 PLC 的工作原理,从而避免很多潜在的编程错误。书中对 PLC 硬件的介绍,也同样深入,比如 CPU 的核心架构、内存管理单元的工作原理、输入输出隔离的原理等等,都让我对 PLC 的内部构造有了更清晰的认识。这种“深度”,是很多同类书籍所缺乏的。我甚至还从书中看到了关于 PLC 固件更新和系统维护的详细步骤,这对于保证 PLC 系统的长期稳定运行至关重要。这本书,让我觉得学习 PLC 技术不再是死记硬背,而是一种充满智慧的探索过程。

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作为一名刚踏入工业自动化领域不久的新人,我常常感到知识的海洋浩瀚无边,而《可编程控制器技术》这本书,则像是我手中的航海图,指引着我前进的方向。在我刚开始接触PLC的时候,确实有点不知所措,各种指令、各种硬件,感觉就像是一团乱麻。但是,当我翻开这本书,一切都变得清晰起来。它从最基本的概念讲起,比如什么是自动化,什么是PLC,PLC在工业生产中的地位和作用,这些基础的铺垫,让我对这个领域有了整体的认识。然后,它开始深入到PLC的内部结构,CPU的工作原理,内存的管理,以及各种输入输出接口的设计,这些内容虽然有些技术性,但作者用非常形象的比喻和图示,让我这个初学者也能轻松理解。最让我受益匪浅的是,书中对PLC编程语言的讲解。它详细介绍了梯形图、指令表、功能块图等几种主要的编程方式,并且通过大量的实例,一步一步地演示了如何编写和调试程序。我记得有一次,我在学习一个简单的液位控制程序时,书中给出的一个完整的案例,从传感器信号采集,到逻辑判断,再到执行机构控制,整个过程都清晰明了,让我很快就掌握了编写类似程序的方法。而且,书中还特别强调了程序的可读性和可维护性,以及如何通过注释和模块化编程来提高程序的质量,这些都是我在实际工作中经常忽略但又非常重要的细节。这本书不仅仅是教会我“怎么做”,更教会我“为什么这么做”,让我从根本上理解PLC的工作原理和编程思想。而且,书中对PLC的通信协议,比如Modbus、Profibus等,也有非常深入的介绍,这对于我日后进行多设备联动和组网非常有帮助。

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说实话,我一开始对《可编程控制器技术》这本书的期望并不高,毕竟市面上关于PLC的书籍实在太多了,而且很多都停留在浅尝辄止的层面。但是,当我真正开始阅读这本书的时候,我被它的深度和广度所折服。它不仅仅是一本技术手册,更像是一部PLC技术的百科全书。书中对PLC的硬件组成,从CPU到内存,再到通信接口,都有非常详尽的介绍,而且还涉及到不同品牌、不同型号PLC的特性和应用场景的对比分析,这对于我们工程师在选择合适的PLC时,提供了非常有价值的参考。更让我惊叹的是,书中对PLC编程的讲解,不只是停留在表面,而是深入到各种指令的底层逻辑,比如定时器、计数器、数据寄存器、位逻辑指令等等,作者都用非常形象的比喻和清晰的图示,将它们的工作原理阐释得淋漓尽致。我记得有一次,我们在调试一个复杂的运动控制系统时,遇到了一些奇怪的程序行为,我当时就查阅了这本书中关于运动控制指令和伺服轴控制的章节,从中找到了很多灵感和解决方案。这本书还特别强调了PLC系统的可靠性和安全性,对于如何设计冗余系统、如何进行故障转移、如何保证通信的实时性和准确性,都给出了非常专业的指导。我甚至还从书中学习到了如何利用PLC实现PID控制,以及如何与上位机进行数据交换,这些都是我在学校里学不到的宝贵知识。这本书的作者显然是一位在PLC领域有着深厚造诣的专家,他的知识和经验通过这本书得到了充分的体现。

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当我第一次拿到《可编程控制器技术》这本书时,我被它厚重的篇幅和严谨的排版所吸引。作为一名多年从事电气工程师工作的人,我深知PLC技术的重要性,也接触过不少相关的书籍,但这本书确实让我眼前一亮。它不仅仅是罗列指令,而是从PLC的体系结构出发,深入讲解了CPU的工作原理、内存的组织方式、以及各种输入输出模块的设计理念。作者对不同通信协议的讲解,也堪称一绝,比如Modbus TCP/IP和Ethernet/IP,他不仅介绍了协议的帧格式和通信流程,还结合实际应用,演示了如何通过Wireshark等工具来抓包分析,这对于理解和排查通信故障非常有帮助。我尤其欣赏书中关于PLC故障诊断的章节,它提供了非常系统化的方法论,从宏观的系统层面到微观的元器件层面,指导读者如何一步步地定位问题。我记得有一次,我们在现场遇到一个棘手的PLC通信问题,束手无策之际,我翻阅了这本书中关于现场总线通信故障排查的章节,其中提供的一些关于信号完整性、节点地址冲突、以及终端电阻设置的分析思路,最终帮助我们找到了问题的根源,并成功解决了问题。这本书的深度和专业性,让我觉得它更像是一本“PLC工程师的工具箱”,里面装满了解决问题的利器。

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说实话,我一直觉得PLC编程是一门充满艺术性的技术,《可编程控制器技术》这本书,恰恰展现了这种艺术性。它不只是教你写代码,更重要的是教你如何“思考”和“设计”。书中对各种编程风格的对比分析,比如顺序控制、状态控制、并行控制等,都让我受益匪浅。作者通过大量的图示和流程图,清晰地展示了不同控制逻辑的设计思路,让我能够更好地理解和掌握复杂的控制算法。我最喜欢的是书中关于PLC程序优化和效率提升的章节。它不仅介绍了如何通过选择合适的指令和数据类型来提高程序的运行速度,还分享了一些关于如何进行程序分层、模块化设计,以及如何利用PLC自带的性能分析工具来查找程序瓶颈的技巧。这些实用的方法,对于我提升PLC程序的质量和性能,起到了非常重要的作用。我记得有一次,我们在调试一个需要高速响应的机器人控制系统时,遇到了程序执行速度跟不上的问题。我当时就参考了这本书中关于实时性控制和高速计数器应用的章节,从中获得了一些灵感,并最终成功优化了程序,实现了高精度的运动控制。这本书不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师,用其深厚的功底和丰富的经验,引领我在PLC技术的道路上不断前进。

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