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
• 職業教育
• 教材
• 教育部推薦
• 控製係統
• 電氣工程
• 傳感器
• 單片機
• 工業控製

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508365350

商品編碼：29592130996

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

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《工業自動化基礎與實踐：PLC、變頻器及人機界麵應用》 內容簡介： 本書旨在為讀者構建一個紮實而全麵的工業自動化基礎知識體係，並重點介紹當前工業生産中最核心、最廣泛應用的控製技術與設備，包括可編程邏輯控製器（PLC）、變頻器以及人機界麵（HMI）。本書內容緊密結閤實際工程應用，理論講解深入淺齣，輔以豐富的實例和實踐操作指導，力求讓讀者能夠掌握工業自動化的基本原理，並能夠獨立完成基本的自動化係統設計、編程、調試和維護工作。 第一部分：工業自動化的基本概念與發展 本部分將帶領讀者走進工業自動化的世界，理解其發展曆程、核心理念以及在現代工業生産中的重要地位。 第一章 工業自動化的概念與意義： 自動化是什麼？ 詳細闡述自動化的定義，從廣義和狹義上解析其內涵，強調其在提高生産效率、保證産品質量、降低勞動強度、改善工作環境等方麵的重要作用。 工業自動化的發展曆程： 迴顧自動化技術從早期機械控製到電氣控製，再到電子控製，最終發展到信息技術深度融閤的各個階段。重點介紹三次工業革命對自動化發展的推動作用，以及當前工業4.0、智能製造等新概念的興起。 工業自動化的構成要素： 分析構成一個典型自動化係統的基本要素，包括感知層（傳感器）、決策層（控製器）、執行層（執行器）以及通信網絡。 工業自動化的應用領域： 列舉並分析自動化技術在不同行業的廣泛應用，如製造業（汽車、電子、食品）、能源（電力、石化）、交通（軌道交通、智能交通）、樓宇（智能傢居、工業廠房）等，展現自動化技術的普適性與重要性。 工業自動化的發展趨勢： 探討當前工業自動化技術的發展方嚮，如智能化、網絡化、柔性化、綠色化等，預測未來自動化技術將如何塑造工業生産的未來。 第二章 自動化係統的基本組成與工作原理： 輸入設備（傳感器）： 詳細介紹各類工業傳感器的工作原理、分類及應用。重點講解常用的傳感器，如接近開關、光電開關、行程開關、編碼器、溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器等，並說明其在檢測物理量、轉換成電信號方麵的作用。 控製器（大腦）： 介紹控製器的基本功能，包括接收輸入信號、執行邏輯判斷、輸齣控製指令等。初步引入PLC作為工業自動化中最主流的控製器類型，為後續章節做鋪墊。 輸齣設備（執行器）： 講解執行器的作用，即接收控製器指令並轉化為物理動作的設備。重點介紹常用的執行器，如電磁閥、繼電器、接觸器、電機、氣缸、液壓缸等，以及它們如何驅動機械設備完成動作。 信號的傳輸與處理： 闡述輸入信號和輸齣信號在傳感器、控製器和執行器之間傳輸的原理，以及信號的轉換、放大、濾波等基本處理過程。 反饋控製的基本概念： 引入反饋控製的思想，解釋閉環控製係統如何通過檢測輸齣量並將其反饋給控製器，從而實現對係統輸齣的精確控製，提高係統的穩定性和準確性。 第二部分：可編程邏輯控製器（PLC）技術與應用 本部分是本書的核心內容之一，將深入剖析PLC的原理、結構、編程及實際應用，為讀者打下堅實的PLC應用基礎。 第三章 PLC的概述與基本結構： PLC的定義與特點： 詳細解釋PLC（Programmable Logic Controller）的含義，突齣其可編程性、可靠性、靈活性、易維護性等相對於傳統繼電器控製的優勢。 PLC的組成： 深入剖析PLC的硬件組成，包括中央處理器（CPU）、存儲器（內存）、輸入模塊、輸齣模塊、電源模塊、通信模塊等。詳細講解各模塊的功能和作用。 PLC的分類： 介紹不同類型的PLC，如固定式PLC、模塊式PLC、機架式PLC，以及它們在不同應用場景下的選擇依據。 PLC的供電與通信： 說明PLC的供電要求和方式，以及PLC與其他設備（如其他PLC、HMI、上位機）之間的通信方式（如RS232/485、Ethernet/IP、Profibus等）。 第四章 PLC的指令係統與編程基礎： PLC的編程語言： 介紹國際電工委員會（IEC 61131-3）推薦的PLC編程語言，重點講解梯形圖（Ladder Diagram，LD）、指令錶（Instruction List，IL）、結構化文本（Structured Text，ST）、功能塊圖（Function Block Diagram，FBD）和順序功能圖（Sequential Function Chart，SFC）等。 常用基本指令講解： 詳細講解PLC常用的基本指令，包括： 位邏輯指令： 聯係指令（LD）、取反聯係指令（LDI）、綫圈（OUT）、非式綫圈（OUT NOT）、雙穩態觸發器（SET/RST）等。 定時器指令： 通電延時定時器（TON）、斷電延時定時器（TOF）、通斷電延時定時器（TP）等，以及它們的參數設置與應用。 計數器指令： 嚮上計數器（CTU）、嚮下計數器（CTD）、加減計數器（CTUD）等，以及它們的計數方式和復位。 比較指令： 等於（＝）、不等於（≠）、大於（＞）、小於（＜）、大於等於（≥）、小於等於（≤）等。 傳送指令： 移動（MOV）、塊移動（FMOV）、邏輯移位（SFT）等。 算術指令： 加（ADD）、減（SUB）、乘（MUL）、除（DIV）等。 數據類型與存儲區域： 介紹PLC內部的數據類型（如布爾量、整型、浮點型等）以及不同存儲區域（如輸入映象區、輸齣映象區、內部繼電器、定時器、計數器、數據寄存器等）的作用。 編程軟件的使用： 介紹主流PLC品牌（如西門子、三菱、歐姆龍等）的編程軟件界麵、基本操作流程，以及如何進行程序編寫、編譯、下載和在綫監視。 第五章 PLC的項目應用與調試： 自動化控製方案設計： 講解如何根據工藝要求，分析控製邏輯，設計PLC控製方案。包括對輸入輸齣點的規劃、控製功能的劃分、梯形圖的繪製等。 實例分析： 通過具體的工業控製場景，如流水綫控製、電機啓停與調速、液位控製、溫度控製、多機聯動等，演示PLC程序的編寫過程。 PLC程序的調試方法： 介紹PLC程序調試的常用技巧，包括使用在綫監視功能、單步執行、強製輸入輸齣、查看變量狀態等，以及如何排查程序錯誤。 PLC的故障診斷與維護： 講解常見的PLC硬件故障和軟件故障，以及相應的診斷和排除方法。介紹PLC的日常維護要點。 第三部分：變頻器技術與應用 變頻器是實現電機調速的關鍵設備，本書將詳細介紹變頻器的原理、選型、接綫、參數設置及應用。 第六章 變頻器的基本原理與結構： 變頻器的作用： 闡述變頻器在改變交流電機轉速方麵的核心作用，以及其在節能、改善工藝、減少機械磨損等方麵的優勢。 變頻器的基本工作原理： 詳細講解變頻器將三相交流電（AC）轉換為直流電（DC），再通過逆變器（INV）將直流電轉換為頻率和電壓可調的三相交流電（AC）的AC-DC-AC變頻原理。 變頻器的組成： 介紹變頻器的主要組成部分，包括整流單元、濾波單元、直流環節、逆變單元、控製單元等。 變頻器的類型： 介紹不同類型的變頻器，如電壓型變頻器、電流型變頻器，以及根據控製方式（如V/f控製、矢量控製、伺服控製）劃分的變頻器。 第七章 變頻器的選型與接綫： 變頻器選型依據： 講解如何根據電機功率、額定電壓、額定電流、啓動轉矩要求、工作環境等因素，選擇閤適的變頻器。 變頻器的安裝與環境要求： 說明變頻器安裝的注意事項，如通風散熱、防塵防水、接地要求等。 變頻器的基本接綫： 詳細介紹變頻器的電源側接綫（進綫）、電機側接綫（齣綫）以及控製信號接綫（端子控製、通訊控製）。強調安全接綫的規範和重要性。 第八章 變頻器的參數設置與調試： 常用參數講解： 重點講解變頻器中最常用、最重要的參數，如： 基本參數： 電機額定功率、額定電壓、額定頻率、額定轉速等。 運行參數： 加速時間、減速時間、最高運行頻率、最低運行頻率、基準頻率等。 控製參數： 載波頻率、PID調節參數、過載保護參數等。 I/O參數： 多功能端子設置、模擬量輸入/輸齣設置等。 參數設置的邏輯： 講解設置參數時應遵循的邏輯順序和注意事項，避免因設置不當導緻故障。 變頻器的調試步驟： 介紹變頻器從初步設置到帶負載運行的調試流程，包括空載調試、帶載調試、性能測試等。 變頻器故障排除： 列舉變頻器常見的報警代碼，並提供相應的故障診斷和處理方法。 第四部分：人機界麵（HMI）技術與應用 人機界麵是實現人與自動化係統之間信息交互的橋梁，本書將介紹HMI的原理、功能及應用。 第九章 HMI的基本概念與組成： HMI的作用： 闡述HMI在可視化監控、操作控製、數據采集、報警顯示等方麵的重要作用，以及它在提升生産效率和自動化水平中的價值。 HMI的組成： 介紹HMI的主要組成部分，包括顯示屏、觸摸屏（或按鍵）、處理器、存儲器、通信接口等。 HMI的分類： 介紹不同類型的HMI，如文本式HMI、圖形化HMI，以及它們在功能和應用上的區彆。 第十章 HMI的組態與編程： HMI組態軟件： 介紹主流HMI品牌（如西門子、威綸通、昆侖通態等）的組態軟件，如WinCC, EZSoft, Kunlun-View等。 界麵設計： 講解如何進行HMI界麵的設計，包括添加控件（按鈕、文本框、指示燈、進度條等）、設置畫麵布局、顔色搭配、字體選擇等。 畫麵與PLC的通信： 詳細講解如何通過組態軟件設置HMI與PLC之間的通信參數，並將PLC的變量地址與HMI上的控件進行綁定，實現數據的讀寫。 常用功能的實現： 演示如何通過HMI實現常見的功能，如： 實時數據監控： 顯示PLC的當前工藝參數（如溫度、壓力、速度、液位等）。 參數設定： 允許操作員修改PLC中的參數，如設定值、控製模式等。 報警處理： 顯示和記錄係統産生的報警信息，並提供報警的清除和確認功能。 操作控製： 通過HMI上的按鈕或開關控製PLC的輸齣，實現設備的啓停、切換等操作。 曆史數據記錄： 記錄和顯示生産過程中的曆史數據，用於分析和追溯。 第十一章 HMI的應用實例： 典型應用場景： 展示HMI在不同工業場景下的應用，如生産綫監控界麵、設備操作界麵、配料係統界麵、包裝機控製界麵等。 實際案例分析： 通過一個具體的自動化項目，演示HMI的整體設計、組態、連接PLC及調試過程。 第五部分：工業自動化係統集成與實踐 本部分將對前麵學習的知識進行整閤，並介紹更高級的應用和實踐建議。 第十二章 工業網絡通信與集成： 工業通信協議： 介紹常見的工業通信協議，如Modbus TCP/IP, Profinet, Ethernet/IP, Profibus DP等，並分析它們的特點和應用場景。 係統集成： 講解如何將PLC、變頻器、HMI以及其他傳感器、執行器等設備通過工業網絡進行有效的連接和集成，構建一個完整的自動化係統。 第十三章 自動化係統的安全與可靠性： 電氣安全： 強調工業自動化係統中電氣安全的重要性，介紹接地、絕緣、防護等級、急停按鈕等安全措施。 程序安全： 討論PLC程序設計的安全規範，如避免死鎖、冗餘設計、錯誤處理等。 係統可靠性設計： 介紹提高自動化係統可靠性的方法，如冗餘設計、故障診斷、備用電源等。 第十四章 工業自動化未來的發展方嚮： 智能製造與工業物聯網： 探討工業物聯網（IIoT）如何賦能自動化係統，實現設備間的互聯互通、數據共享與智能分析。 大數據與人工智能在工業自動化中的應用： 展望大數據分析和人工智能技術如何進一步提升自動化係統的預測性維護、優化控製和決策能力。 機器人與自動化集成： 討論機器人技術與傳統自動化設備的融閤，以及其在提升生産柔性和效率方麵的潛力。 本書通過係統性的講解和豐富的實踐指導，旨在幫助讀者建立起對工業自動化領域，特彆是PLC、變頻器和HMI核心技術的深刻理解和實際操作能力，為他們在工業自動化領域的學習、工作和職業發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格可以說是教科書裏的“典範”——準確、嚴謹，卻又不失引導性。它在闡述像PID控製這種核心算法時，沒有一味地堆砌數學公式，而是先用清晰的文字描繪齣控製對象的實際物理意義和控製目標，然後再逐步推導齣數學模型，最後纔引齣參數整定的方法。這種“從實際到理論，再從理論迴溯實踐”的敘事方式，極大地降低瞭理解門檻。我感覺作者團隊對職業教育的理解非常到位，他們明白讀者群體可能更側重於動手能力和工程應用，因此在理論深度上做瞭精妙的取捨，既保證瞭科學性，又避免瞭陷入純理論研究的泥沼。比如，在介紹傳感器和執行器的接口規範時，涉及到的標準和實際産品選型之間的關係講解得尤為細緻，這種對工程細節的關注，是很多理論導嚮型教材所欠缺的寶貴之處。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這是一套非常厚重且權威的教材，它散發著一種“官方推薦”的可靠性。在內容深度上，它成功地平衡瞭理論的嚴謹性與工程實踐的可操作性，非常適閤作為職業院校相關專業的標準教材或者工程師的案頭參考書。美中不足的是，在排版細節上，偶爾會遇到一些公式的上下標引用跳轉不夠清晰的地方，需要讀者花費額外的時間去核對，這在需要快速查閱的工程場景中會稍微影響效率。但瑕不掩瑜，對於想要係統掌握計算機控製技術核心脈絡的學習者而言，這本書提供的知識廣度和深度是毋庸置疑的，它確實為我們建立起瞭一座堅實的技術橋梁，連接瞭課堂知識與工廠現場的需求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常樸實，一看就是那種嚴謹的教科書風格，那種能讓人感受到齣版方對內容質量的重視。我拿到手的時候，首先注意到的是它的字號和排版，非常清晰易讀，對於需要長時間閱讀學習的教材來說，這一點至關重要。翻開目錄，能看齣它對學科內容的覆蓋麵很廣，從基礎的概念引入到後期的係統集成與應用，邏輯層次非常分明。特彆是那些插圖和圖示，繪製得非常專業，復雜的技術流程通過圖形化展示後，一下子就變得直觀起來，這對於初學者理解那些抽象的控製原理大有裨益。我尤其欣賞它在每個章節末尾設置的思考題和實踐環節的建議，這些不僅僅是簡單的知識點迴顧，更像是引導我們去構建一個完整的知識體係，而不是零散地記憶知識點。那種循序漸進的編排，讓人覺得學習過程是可控且充滿成就感的，不是那種上來就拋齣晦澀難懂公式的“勸退”教材。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我期待這本書能更側重於前沿的工業物聯網（IIoT）和邊緣計算在現代控製係統中的融閤應用。目前的版本，在傳統硬件平颱和經典算法的講解上做得非常紮實，堪稱教科書級的標準範本，對於打牢基礎功來說是無可挑剔的。然而，當我翻到關於“未來趨勢”或者“高級應用”的章節時，總覺得信息量稍顯不足。例如，關於基於機器學習的自適應控製策略、或者如何利用雲平颱對分布式控製網絡進行集中監控和預測性維護的實例，如果能有更深入的案例分析或者至少是概念性的介紹，那就更符閤當前“工業4.0”的時代背景瞭。現有的內容更像是為構建一個穩固的“控製塔基”而設計，雖然這個基礎極其重要，但對於那些已經有一定基礎，渴望瞭解最新技術動態的讀者來說，可能需要再尋找其他補充材料來跟進最新的技術浪潮。

評分☆☆☆☆☆

這本書在配套資源和學習支持方麵做得相當到位，這對於自學或者課堂教學而言都是巨大的加分項。我注意到書的某些章節後麵提到瞭配套的實驗指導手冊和仿真軟件的使用說明。這錶明編寫者不僅僅是把知識點寫在紙麵上，更考慮到瞭知識的轉化和應用過程。我特彆欣賞它對實驗環節的重視程度，很多教材隻是簡單地羅列實驗項目，而這本書似乎在引導讀者如何設計實驗、如何分析實驗數據中存在的不確定性，這種對“科學方法論”的培養，遠比單純學會操作某個設備更有價值。它構建瞭一個從理論學習、軟件仿真驗證到硬件實際操作驗證的完整閉環，使得知識點不再是孤立的符號，而是真正融入瞭工程實踐的思維框架之中。