教育部職業教育與成人教育司推薦教材 計算機控製技術與係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

黃桂梅 著

圖書標籤:

• 計算機控製技術
• 自動化控製
• 職業教育
• 教材
• 教育部推薦
• 成人教育
• 工業控製
• PLC
• 單片機
• 傳感器

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508365350

商品編碼：29525463821

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名：教育部職業教育與成人教育司推薦教材 計算機控製技術與係統

定價：22.00元

作者：黃桂梅

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787508365350

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書主要介紹瞭計算機控製的概念、過程通道及輸入輸齣接口技術、通信技術、抗乾擾技術與可靠性技術、數據采集係統、常用控製算法、分散控製算法、分散控製係統及應用、現場總綫控製係統等內容。本書在中編寫中注意引進先進技術，在內容編排上考慮教學與自學相結閤，內容組織循序漸進，由淺入深，利教利學。
　　本書可作為高職高專電力技術類電廠熱能動力設備裝置、火電廠集控運行、生産過程自動化技術等專業相關課程教材，也可作為火電廠運行人員培訓教材。

目錄

---

前言
章　計算機控製係統概論　
　節　計算機控製係統的結構原理
　第二節　計算機控製係統的組成
　第三節　計算機控製係統的分類
　第四節　火電機組計算機控製的主要功能
　本章小結
　思考與習題
第二章　計算機控製過程通道及輸入輸齣接口技術
　節　模擬量輸入通道及接口
　第二節　模擬量輸齣通道及接口　
　第三節　開關量（數字量）輸入/輸齣通道
　第四節　脈衝量輸入通道
　本章小結
　思考與習題
第三章　數據采集係統
　節　數據采集的基本結構
　第二節　數據采集係統的基本功能
　第三節　數據采集的基本原理
　第四節　數據加工處理
　第五節　發電機組的性能計算
　本章小結
　思考與習題
第四章　計算機控製係統常用的控製算法
　節　概述
　第二節　數字PID控製算法
　第三節　少拍控製算法
　第四節　帶純遲延對象的控製算法
　第五節　串級和前饋控製
　第六章　數字控製器的計算機上的實現
　本章小結
　思考與習題
第五章　計算機控製係統的通信技術
　節　數據通信
　第二節　數據通信網絡
　第三節　網絡協議　
　第四節　總綫與接口芯片
　第五節　DCS係統的通信網絡概貌
　本章小結
　思考與習題
第六章　計算機控製的抗乾擾技術與可靠性技術
　節　乾擾源及乾擾分類
　第二節　抗乾擾技術措施
　第三節　Watchdog技術
　第四節　計算機係統的可靠性技術
　第五節　容錯設計技術
　本章小結
　思考與習題
第七章　分散控製係統及應用
　節　分散控製係統（DCS）的發展、結構及特點
　第二節　分散控製係統的硬件組成
　第三節　分散控製係統的軟件係統
　第四節　Symphony控製係統應用舉例
　本章小結
　思考與習題
第八章　現場總綫控製係統（FCS）
　節　現場總綫概述
　第二節　現場總綫的類型
　第三節　基金會現場總綫（FF）
　第四節　FCS在火電廠中的應用實例
　本章小結
　思考與習題
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《工業自動化基礎與實踐》 內容簡介 本書旨在為讀者構建一個紮實的工業自動化理論基礎，並結閤豐富的實踐案例，引導讀者深入理解工業自動化係統的構成、工作原理、設計方法以及應用前景。全書涵蓋瞭從基礎的電氣控製原理到先進的PLC編程、人機界麵設計、變頻器應用、伺服係統調試，乃至工業網絡通信和MES係統等多個關鍵領域，力求為讀者提供一套係統、全麵且具有實踐指導意義的工業自動化知識體係。 第一章 工業自動化的發展曆程與核心概念 本章首先迴顧瞭工業自動化的演進軌跡，從早期簡單的機械聯動到如今高度集成、智能化的工業4.0時代，闡述瞭自動化技術如何深刻地改變著工業生産模式。接著，係統地介紹瞭工業自動化的核心概念，包括自動化、控製係統、反饋控製、開環控製、閉環控製等基本術語。詳細解釋瞭工業自動化係統的基本組成部分，如感知層（傳感器）、決策層（控製器）和執行層（執行器），以及它們之間的信息流和控製流。此外，本章還將探討工業自動化的發展趨勢，例如智能化、網絡化、柔性化等，並強調瞭工業自動化對於提升生産效率、産品質量、安全性和降低生産成本的重要意義。 第二章 工業電氣控製基礎 電氣控製是工業自動化的基石。本章將詳細講解工業電氣控製的基本原理和常用元器件。內容包括： 電工基礎知識迴顧： 簡要復習直流電、交流電、電路分析、功率等基本概念，為後續電氣控製的學習奠定基礎。 常用電氣元件及其功能： 詳細介紹接觸器、繼電器、斷路器、熔斷器、按鈕、開關、指示燈等常用低壓電氣元件的結構、工作原理、技術參數和選型原則。 基本控製電路設計： 講解各種基本控製電路的繪製方法和工作邏輯，如自鎖電路、互鎖電路、延時電路、順序控製電路等。 三相異步電動機的電氣控製： 深入剖析三相異步電動機的正反轉控製、星三角降壓啓動、Y/Δ降壓啓動等常用控製綫路的設計與實現。 安全用電與防護： 強調電氣控製中的安全注意事項，包括接地、漏電保護、過載保護等，以及相關的安全規範和標準。 PLC電氣接口基礎： 為後續PLC章節做鋪墊，介紹PLC的輸入/輸齣模塊、信號隔離、電氣連接方式等。 第三章 可編程邏輯控製器（PLC）原理與應用 PLC是現代工業自動化的核心控製單元。本章將深入講解PLC的硬件結構、工作原理、指令係統以及實際應用。 PLC的硬件組成與分類： 詳細介紹CPU模塊、存儲器模塊、輸入模塊、輸齣模塊、通信模塊、電源模塊等PLC的基本組成部分，以及不同類型的PLC（如小型、模塊化、分布式）的特點和適用範圍。 PLC的工作原理： 闡述PLC的掃描周期、指令執行流程，包括讀輸入、執行程序、寫輸齣等關鍵步驟。 PLC的指令係統： 詳細介紹常用的指令類型，包括基本邏輯指令（AND, OR, NOT, XOR）、定時器指令、計數器指令、移位指令、比較指令、算術指令、跳轉指令、通信指令等，並結閤實例講解其使用方法。 PLC編程軟件與開發環境： 介紹主流PLC編程軟件的操作界麵、項目創建、程序編輯、仿真調試等功能。 PLC的常用編程語言： 重點講解梯形圖（LD）、指令錶（IL）、功能塊圖（FBD）、結構化文本（ST）等編程語言的特點和應用場景。 PLC的通信與組網： 介紹RS-232, RS-485, Ethernet等通信接口，以及Modbus, Profibus, Profinet等常用工業通信協議，為實現PLC與其他設備互聯互通打下基礎。 PLC應用案例： 通過多個具體的工業應用案例，如流水綫控製、傳送帶控製、包裝機控製、泵站控製等，演示如何運用PLC實現復雜的自動化功能。 第四章 人機界麵（HMI）技術與應用 HMI是實現人與自動化係統交互的關鍵。本章將聚焦HMI的設計、開發和應用。 HMI的基本概念與作用： 解釋HMI在工業自動化中的定位，以及其在監控、操作、報警、數據記錄等方麵的重要作用。 HMI硬件選型： 介紹觸摸屏、工控機等HMI硬件的選型要點，包括屏幕尺寸、分辨率、觸摸技術、防護等級、通信接口等。 HMI組態軟件與開發： 詳細講解主流HMI組態軟件的操作流程，包括創建項目、繪製畫麵、添加控件（按鈕、指示燈、數據顯示、趨勢圖等）、配置通信連接、設置報警等。 HMI畫麵設計原則： 強調界麵友好性、信息清晰度、操作便捷性等設計原則，以及如何通過閤理的布局和色彩搭配提高HMI的易用性。 HMI與PLC的數據交互： 講解HMI如何通過通信協議與PLC進行數據交換，實現實時監控和參數設置。 HMI的應用實例： 通過具體的應用場景，如生産綫監控畫麵、設備參數調節界麵、報警信息顯示等，展示HMI在實際生産中的應用。 第五章 變頻器與交流電機調速技術 變頻器在工業領域中應用廣泛，是實現電機無級調速、節能降耗的關鍵設備。 交流電機調速的基本原理： 講解改變交流電機電壓、頻率、轉差等參數實現調速的原理。 變頻器的基本構成與工作原理： 詳細介紹變頻器的整流、濾波、逆變、控製等四大功能塊，以及其PWM（脈衝寬度調製）技術。 變頻器的選型與安裝： 講解根據電機功率、負載特性、工作環境等因素進行變頻器選型的依據，以及正確的安裝和接綫要求。 變頻器的基本操作與參數設置： 介紹變頻器的麵闆操作、常用端子控製、參數的意義和設置方法，如啓動/停止、正反轉、頻率設定、加減速時間等。 變頻器的進階應用： 探討變頻器的PID控製、多段速控製、載波頻率設定、故障診斷等高級功能。 變頻器與PLC的配閤應用： 講解變頻器如何通過通信或端子信號與PLC協同工作，實現更精密的電機控製。 變頻器節能應用案例： 分析變頻器在風機、水泵、輸送帶等場閤的應用，突齣其節能效果。 第六章 伺服係統與運動控製 伺服係統是實現高精度、高動態響應運動控製的核心技術。 伺服係統的組成與特點： 介紹伺服電機、伺服驅動器、編碼器等伺服係統的主要組成部分，以及其高精度、高響應速度、高動態性能等特點。 伺服驅動器的工作原理與功能： 講解伺服驅動器如何接收控製信號，並精確控製伺服電機的轉速、位置、扭矩。 伺服係統的控製模式： 詳細介紹位置控製、速度控製、扭矩控製等伺服係統的基本控製模式。 伺服係統的參數整定與調試： 強調伺服係統參數整定的重要性，包括P、I、D參數的調整，以達到最佳的控製效果。 伺服係統與PLC的集成應用： 演示如何通過PLC的脈衝輸齣或通信接口控製伺服係統，實現點位控製、直綫插補、圓弧插補等復雜運動軌跡。 伺服係統在工業機器人、數控機床等領域的應用： 通過實際應用案例，展示伺服係統在自動化生産中的核心作用。 第七章 工業網絡通信技術 工業網絡是連接自動化係統中各種設備的“神經網絡”。 工業通信協議概述： 介紹串行通信（RS-232/485）、並行通信等基礎通信方式。 現場總綫技術： 詳細介紹Profibus, Profinet, CC-Link, DeviceNet, EtherNet/IP等主流工業現場總綫協議的特點、優勢、應用領域和通信模型。 工業以太網： 講解標準以太網在工業環境中的應用，以及工業以太網的實時性、確定性等問題。 OPC（OLE for Process Control）技術： 介紹OPC在實現不同自動化設備和軟件之間互聯互通中的作用。 無綫工業通信： 探討Wi-Fi, LoRa, NB-IoT等在工業自動化中的應用潛力。 工業網絡安全： 強調工業網絡安全的重要性，以及相應的防護措施。 通信協議的選擇與設計： 指導讀者如何根據具體應用需求選擇閤適的通信協議，並進行網絡拓撲設計。 第八章 傳感器技術與應用 傳感器是工業自動化的“眼睛”和“耳朵”，負責采集環境信息。 傳感器的基本原理與分類： 介紹傳感器的基本工作原理，以及按測量對象、輸齣信號、工作原理等分類。 常用工業傳感器詳解： 重點講解位置傳感器（光電、接近、限位）、速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、流量傳感器、圖像傳感器等在工業現場的應用。 傳感器的選型與安裝： 講解如何根據被測對象、精度要求、環境條件等因素選擇閤適的傳感器，以及正確的安裝和連接方法。 傳感器的信號調理與接口： 介紹模擬信號（4-20mA, 0-10V）和數字信號的接口，以及信號放大、濾波、隔離等處理技術。 傳感器的故障診斷與維護： 探討傳感器常見的故障現象及其診斷方法。 第九章 執行器技術與應用 執行器是將控製器的控製指令轉化為物理動作的“手”和“腳”。 執行器的分類與作用： 介紹電機類執行器（交流電機、直流電機、步進電機、伺服電機）、氣動執行器、液壓執行器、電磁閥等。 電機類執行器的控製： 結閤前文的變頻器、伺服係統章節，進一步闡述不同電機類執行器的驅動與控製方法。 氣動與液壓執行器的原理與應用： 講解氣缸、氣動馬達、液壓缸、液壓馬達等的工作原理，以及在自動化生産中的應用。 電磁閥與控製迴路： 介紹電磁閥的類型、結構、工作原理，以及如何在控製迴路中應用。 執行器的選型與安裝： 講解根據負載特性、控製要求、環境條件等選擇閤適的執行器，以及正確的安裝和連接。 第十章 工業自動化係統集成與工程實踐 本章將整閤前述章節的知識，講解工業自動化係統的設計、集成和項目實施流程。 自動化項目的設計流程： 從需求分析、方案設計、設備選型、硬件集成、軟件開發到係統調試、現場實施、培訓和維護，全麵梳理自動化項目的設計流程。 係統集成方法與策略： 探討如何將PLC、HMI、變頻器、伺服係統、傳感器、執行器等設備高效地集成起來，形成一個協調工作的整體。 工業自動化軟件平颱： 介紹SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）係統、MES（Manufacturing Execution System）等更高級彆的自動化軟件平颱的作用和集成方式。 項目管理與風險控製： 強調在自動化項目實施過程中項目管理的重要性，以及如何識彆和規避潛在風險。 故障診斷與排除： 教授讀者分析和解決自動化係統中常見故障的方法和技巧。 案例分析與實踐指導： 選取一個或多個完整的自動化項目案例，從需求分析到最終驗收，進行詳細的解構和分析，為讀者提供實踐指導。 附錄 工業自動化常用縮略語解釋 工業自動化常用電氣符號 常用PLC指令列錶 參考文獻 本書內容豐富，結構清晰，理論與實踐相結閤，力求成為工業自動化領域從業人員、學生以及對工業自動化技術感興趣的讀者的實用參考書。通過學習本書，讀者將能夠掌握工業自動化的核心技術，理解自動化係統的設計與實現，並具備解決實際工業自動化問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我最大的感受是它內容的深度和廣度達到瞭一個非常微妙的平衡點。它沒有陷入純理論的泥潭，讓人讀瞭感覺像在啃一本晦澀的理論著作，但同時，它也沒有為瞭追求“易懂”而犧牲掉專業性。作者似乎非常清楚，作為一部職業教育推薦教材，它必須承擔起連接課堂知識與工業現場應用的橋梁作用。因此，你會發現理論講解的脈絡非常紮實，每一個概念的引入都有其嚴密的邏輯支撐，為後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。然而，在關鍵章節後，又會穿插一些“技術前沿速覽”或者“應用場景聚焦”的小欄目。這些小欄目雖然簡短，但信息密度很高，讓我對這個領域目前的發展方嚮和實際工業界的應用現狀有瞭一個初步的瞭解。這種結構安排，既滿足瞭基礎知識的構建需求，又拓寬瞭讀者的視野，避免瞭學習內容與實際工作脫節的尷尬局麵。這種恰到好處的拿捏，非常體現瞭編寫者的功力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名正在嘗試將理論知識轉化為實際操作能力的學習者，我尤其看重教材的實用性和操作指導的詳盡程度。這本書在軟件仿真和硬件調試的描述上，可以說是下瞭血本的。它不僅僅是告訴我們“應該怎麼做”，更重要的是“為什麼要這樣做”，以及“如果齣現A情況，應該如何排查B故障”。這種由錶及裏的分析方法，極大地增強瞭讀者的獨立解決問題的能力。我嘗試跟著書中的步驟進行瞭一次簡單的係統搭建模擬，發現它對參數設定的討論非常細緻，甚至連不同類型傳感器的選用對最終控製效果的影響都有所提及。這種對細節的關注，體現瞭編寫者對實際工程問題的深刻理解。很多教材隻談理想狀態，但這本書卻直麵瞭現實世界中信號乾擾、元件誤差等不可避免的問題，並給齣瞭應對策略。這種成熟的處理方式，讓我覺得這本書不僅僅是一本“書”，更像是一本“工具手冊”的啓濛篇。

評分☆☆☆☆☆

哎呀，這本書真是讓人眼前一亮！雖然我不是科班齣身，但對技術總是有股莫名的好奇心。這本書的封麵設計就挺吸引人的，那種嚴謹又不失現代感的風格，一下子就能抓住讀者的眼球。拿到手裏沉甸甸的，感覺內容肯定很紮實。我一直覺得，無論是學習編程還是接觸自動化領域，打好基礎纔是最重要的。這本書從最基本的概念講起，循序漸進，絲毫沒有那種高高在上的學術腔調。作者的敘述方式非常親切，就像一位經驗豐富的老師在身邊耐心指導一樣。特彆喜歡它在講解復雜原理時，總能穿插一些貼近實際生活的例子，讓我這個門外漢也能大緻理解那些晦澀難懂的術語。比如，它對反饋控製係統的解釋，不再是枯燥的數學公式堆砌，而是通過一個日常的場景來類比，瞬間就“通”瞭。這種教學上的匠心獨運，真的很少見。如果能再多一些實際操作的案例分析，那就更完美瞭，畢竟實踐齣真知嘛。總的來說，對於想入門這個領域的讀者來說，這本書絕對是一個非常友好的起點，能讓人建立起對這個學科的整體認知框架，而不是一頭霧水。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格和邏輯推進的速度，對於我這種習慣瞭快節奏信息獲取的讀者來說，簡直是恰到好處的節奏感。它沒有冗長拖遝的敘述，每一個句子似乎都是為瞭傳遞關鍵信息而存在的。閱讀體驗上，它仿佛在引導你進行一場有組織的探索，每完成一個小節的學習，都能帶來清晰的成就感。與其他一些老舊的教材相比，這本書在術語的更新和對新興技術的介紹上，明顯更加貼近當前行業標準，這對於職業教育來說至關重要，因為我們學習的知識必須是能立即投入到生産環境中的“現貨”。例如，它對當前主流通信協議的介紹就顯得尤為及時和專業。整體讀下來，感覺作者對目標讀者的學習麯綫有著精準的把握，既不會因為內容太淺而感到無聊，也不會因為難度驟升而感到挫敗。這種流暢、高效的學習體驗，是衡量一本優秀教材的重要標準，這本書無疑做到瞭這一點。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的排版和圖示處理得相當到位，這在技術類書籍中簡直是加分項！我記得有些教材，圖文總是分離，看著圖還得不斷翻頁找對應的文字解釋，看得人十分抓狂。但這本書明顯在這方麵下瞭大功夫。那些流程圖、結構示意圖，綫條清晰，邏輯分明，色彩搭配也恰到好處，既不會過於花哨分散注意力，又能準確突齣重點。尤其是那些復雜的硬件連接示意圖和軟件邏輯框圖，作者似乎深諳“一圖勝韆言”的道理。我個人對那些涉及到時序和狀態機的部分特彆關注，因為這塊內容常常是初學者卡殼的地方。這本書通過精美的插圖，將抽象的狀態轉移過程可視化瞭，讓人一眼就能明白輸入、處理和輸齣之間的聯動關係。說實話，光是欣賞這些精心製作的圖錶，都感覺學習過程變得輕鬆瞭不少。這種對細節的打磨，體現瞭編寫團隊的專業素養和對學習者體驗的尊重，不是那種隨便應付齣版的粗製濫造品，值得點贊。