电气控制与PLC工程应用 9787111344018 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘美俊 著

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• 继电器控制
• 可编程控制器
• 电机控制
• 传感器
• 控制系统
• 电气工程

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111344018

商品编码：29663001062

包装：平装

出版时间：2011-09-01

基本信息

书名:电气控制与PLC工程应用

：33.00元

售价：22.4元,便宜10.6元,折扣67

作者:刘美俊

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787111344018

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

内容提要

《电气控制与plc工程应用》从满足教学要求和实际工程应用出发，以三菱公司fx系列plc为背景，重点介绍了常用低压电器、电气控制电路基础，plc的工作原理、系统配置、编程元件与指令系统、功能指令与常用功能模块、plc程序设计方法、plc通信及网络技术，详细阐述了梯形图程序的设计方法、plc系统设计与调试方法、plc在工程应用中应注意的问题，并且列举了工程应用实例。
　　《电气控制与plc工程应用》注重理论和实际应用相结合，内容由浅人深、通俗易懂，既便于教学又利于自学，各章配有适量的习题。
　　《电气控制与plc工程应用》可作为高等院校自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及其他有关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。

目录

作者介绍

文摘

序言

自动化世界中的精密指挥者——浅析现代工业电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）技术 在日新月异的工业革命浪潮中，自动化已成为推动现代制造业蓬勃发展，提升生产效率与产品质量的关键引擎。而在这场自动化革命的背后，电气控制系统与可编程逻辑控制器（PLC）无疑扮演着至关重要的角色，它们如同工业生产的“大脑”与“神经系统”，精密地指挥着机器的运行，实现复杂工艺流程的自动化。 电气控制：现代工业的基石 电气控制是实现工业生产机械化、自动化和智能化的基础。从简单的照明、风扇开关，到复杂的机器人生产线、大型化工厂的流程控制，都离不开电气控制技术的支撑。其核心在于利用电能来控制和调节其他形式的能量（如机械能、热能、化学能等）的流动和转换，从而实现对生产过程的精确管理和优化。 1. 基本原理与构成 电气控制系统最基本的原理是利用电信号的产生、传输、处理和执行，来达到控制设备或工艺参数的目的。一个典型的电气控制系统通常包含以下几个核心部分： 信号输入与采集： 这是控制系统的“感官”。通过各种传感器（如温度传感器、压力传感器、位置传感器、接近传感器、光电传感器等），实时监测生产环境或被控对象的状态，并将这些物理量转化为电信号。 控制逻辑处理： 这是控制系统的“大脑”。根据预设的控制策略和算法，对输入的电信号进行分析、判断和处理。在传统的继电器控制时代，这部分主要由一系列相互连接的继电器、定时器、计数器等组成。而在现代自动化系统中，这一核心功能被强大的微处理器所取代，最典型的代表就是PLC。 输出执行： 这是控制系统的“手臂”。根据控制逻辑的处理结果，输出相应的电信号，驱动执行机构（如电动机、电磁阀、接触器、指示灯、报警器等）执行相应的操作，从而改变被控对象的状态。 2. 控制方式的多样性 电气控制根据其控制方式的不同，可以分为多种类型： 直接控制： 最简单的控制方式，直接将输入信号连接到输出执行元件，实现简单的启停或切换功能。 间接控制： 通过中间继电器、接触器等实现控制信号的放大或隔离，常用于控制大功率设备。 顺序控制： 按照预设的顺序，分步控制设备的启停和运行，常用于生产线上的自动化操作。 逻辑控制： 根据逻辑关系（如与、或、非）对多个输入信号进行组合判断，输出控制信号。 反馈控制： 这是最重要也最复杂的控制方式之一。通过传感器持续监测被控参数，并将测量值与预设的设定值进行比较，根据偏差大小自动调整控制输出，以使被控参数稳定在设定值附近。PID（比例-积分-微分）控制是反馈控制中最常用、最有效的算法之一。 3. 发展历程的演进 电气控制技术的发展经历了几个重要阶段： 继电器控制阶段： 早期以机电式继电器为核心，通过导线连接实现控制逻辑。这种方式结构简单，易于理解，但存在体积大、功耗高、易磨损、不易修改和故障诊断困难等缺点。 晶体管和集成电路控制阶段： 随着半导体技术的发展，晶体管和集成电路开始取代继电器，提高了控制系统的集成度和可靠性，降低了功耗。 微处理器控制阶段： 微处理器的出现，为电气控制带来了革命性的变化。基于微处理器的单片机、嵌入式系统等，能够实现更复杂的控制算法和更灵活的程序控制，为后续的PLC技术奠定了基础。 可编程逻辑控制器（PLC）：现代电气控制的智慧核心 在上述电气控制技术不断演进的过程中，可编程逻辑控制器（PLC）的出现无疑是自动化领域的一项里程碑式的创新。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字化电子设备，它集成了微处理器的强大计算能力，并具备良好的抗干扰能力、可靠性和易用性，能够替代大量的继电器、定时器和计数器，实现灵活的程序化控制。 1. PLC的定义与特点 PLC，英文全称为Programmable Logic Controller，其核心在于“可编程”和“逻辑控制器”这两个概念。 可编程性： 用户可以通过特定的编程语言（如梯形图、指令表、功能块图、结构化文本等）编写控制程序，并将其下载到PLC的存储器中，从而实现对生产过程的灵活控制。这种可编程性使得PLC能够轻松适应不断变化的生产需求，无需进行大量的硬件线路修改。 逻辑控制： PLC擅长执行逻辑判断和顺序控制任务。它可以根据输入的信号状态，按照用户编写的逻辑程序，输出相应的控制信号，实现复杂的自动化控制功能。 工业化设计： PLC专为严苛的工业环境而设计，具备以下突出特点： 高可靠性： 采用先进的电子元器件和制造工艺，能够承受振动、冲击、高温、低温、潮湿、粉尘等恶劣环境。 强抗干扰能力： 具备良好的电磁兼容性，能够有效抑制各种电气干扰，确保控制系统的稳定运行。 模块化结构： 通常采用模块化设计，可以根据实际需求灵活配置CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块、特殊功能模块等，便于扩展和维护。 易于编程和操作： 提供了多种直观的编程语言，使得工程师能够相对容易地进行程序开发和调试。 易于维护和故障诊断： 模块化设计和丰富的诊断功能，使得故障的定位和排除更加便捷。 2. PLC的组成部分 一台典型的PLC系统主要由以下几个部分组成： 中央处理单元（CPU）： PLC的“大脑”，负责执行用户编写的控制程序，处理输入信号，生成输出信号。 存储器： 用于存放操作系统、用户程序和数据。 输入模块： 将来自传感器、开关等外部设备（如按钮、行程开关、接近开关、温度传感器等）的各种电信号转换成PLC能够识别的数字或模拟信号。 输出模块： 将CPU处理后的控制信号转换成驱动外部执行机构（如接触器、电磁阀、指示灯、报警器等）的电信号。 电源模块： 为PLC系统提供稳定的工作电源。 通信模块（可选）： 用于PLC与其他设备（如HMI、其他PLC、上位计算机等）进行数据交换和通信。 特殊功能模块（可选）： 如模拟量输入/输出模块、高速计数模块、定位模块、PID控制模块等，用于处理特殊的工业控制需求。 3. PLC的应用领域与优势 PLC凭借其强大的功能和灵活性，在几乎所有的工业自动化领域都得到了广泛的应用，包括： 机械制造： 机床控制、机器人操作、自动化装配线。 电力系统： 发电厂、变电站的监控与控制。 石化工业： 炼油、化工流程的精确控制。 食品饮料： 生产线的自动化、包装检测。 楼宇自动化： 暖通空调（HVAC）、照明、安防系统的集成控制。 交通运输： 信号灯控制、轨道交通调度。 环保工程： 水处理、废气排放监控。 与传统的继电器控制相比，PLC具有显著的优势： 节省空间和线路： 一台PLC可以替代成百上千个继电器，大大减小了控制柜的体积，简化了布线。 提高控制精度和灵活性： 通过编程可以实现复杂的逻辑和算法，轻松修改控制逻辑，适应生产工艺的变化。 降低维护成本： 减少了机械触点的磨损，提高了系统的可靠性，故障诊断也更加方便。 增强通信能力： 易于与其他自动化设备集成，实现数据共享和集中管理。 提高生产效率和产品质量： 精确的控制减少了人为误差，优化了生产过程，从而提升了效率和质量。 展望 随着物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据等新技术的不断发展，电气控制与PLC技术也在不断融合与升级。未来的自动化系统将更加智能化、网络化和柔性化。PLC将不再仅仅是独立的控制器，而是成为构成更大、更复杂的智能制造系统的重要组成部分，与MES、SCADA、MES等系统无缝协同，实现从设备层到企业管理层的全面智能化。 深入理解电气控制的基本原理，掌握PLC的编程与应用技术，是每一位投身于现代工业自动化领域的工程师的必修课。它们是连接理论与实践的桥梁，是驱动工业不断前进的强大动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性简直是“立竿见影”的。我个人最喜欢它对故障诊断流程的系统性描述。书中并没有简单地罗列可能出现的故障现象，而是提供了一套结构化的排查方法论，比如从电源、输入端、逻辑处理到输出端的层层递进分析步骤。这种“像解剖一个系统一样去查找问题”的思路，极大地提高了我在现场处理突发故障的效率。我甚至打印了几张书里关于常见继电器保护回路的图例，贴在了我的工具箱里，作为快速参考。它对于初入职场的工程师来说，无疑是一本极佳的入门和进阶工具书，因为它提供的知识是直接可以转化为生产力的。它不像那些只关注新奇概念的书籍，这本书聚焦于“控制的本质”，那些经过时间考验的、最核心的电气和逻辑原理，才是决定系统稳定性的基石，这本书将这些基石讲解得非常透彻和到位。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的图文排版在某些细节上显得略微传统了一些，如果能用更现代的彩色图示来区分不同电位和信号流向，可能会更直观。但是，抛开形式不谈，其内容的深度和广度绝对是行业内的上乘之作。它非常注重软硬件结合的实际应用。例如，在介绍传感器和执行器选型时，作者没有仅仅停留在理论层面，而是结合了工业现场常见的防爆等级、防护IP等级以及电磁兼容性（EMC）等实际工程约束条件进行讨论，这种从理论到工程实践的无缝对接，是很多纯理论书籍所欠缺的。此外，它对不同品牌的PLC的通用编程逻辑进行了对比分析，虽然没有深入到某一特定品牌的全部指令集，但它提炼出的底层逻辑是共通的，这使得读者在面对新的PLC平台时，能够快速适应。这本书更像是一个资深项目经理的“经验备忘录”，记录了在实际项目中踩过的坑和总结出的最佳实践，读起来让人感觉是在向一位身经百战的同行请教。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，带着一种老派工程师的扎实感，不像有些新书为了追求“易读性”而牺牲了技术深度。它在阐述理论时，毫不含糊地给出了相关的公式推导和规范依据，这让我在理解“为什么”要这样做的时候，心里更有底气。比如在讲解变频器（VFD）的参数设置时，它不仅仅是告诉你“把这个寄存器设成多少”，而是深入分析了不同控制方式（如V/f控制、矢量控制）的适用场景和优缺点，甚至连如何通过PLC编程实现高级的频率给定和故障诊断都讲到了。这本书的厚度也让人觉得物超所值，内容密度非常高，没有一句废话。我记得在看PLC编程那部分时，作者对梯形图（Ladder Logic）的讲解深入到对编程规范的强调，这对于建立良好的编程习惯至关重要，很多学校的教材可能只会教你怎么“实现功能”，但这本书会教你怎么写出“可维护、可扩展”的代码。对于想从基础操作员晋升到系统设计工程师的人来说，这种层面的提升是非常关键的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常沉稳大气，那种深蓝配着白色的字体，一下子就给人一种专业可靠的感觉。我当初选它，就是冲着它在电气控制和PLC这个领域里口碑不错。实际翻阅后，发现内容组织得很有逻辑性，从最基础的电气元件的原理和选型开始讲起，深入到各种控制电路的设计与调试，这一点对于初学者来说非常友好。作者显然花了不少心思去梳理知识体系，没有那种零散堆砌的感觉。特别是关于继电器逻辑和接触器控制的部分，讲解得非常细致，即便是很复杂的控制流程，也能被拆解成一步一步的清晰步骤。我尤其欣赏它在案例分析上的投入，书里穿插了大量实际工厂中常见的电气控制场景，比如电机正反转控制、Y-Δ启动等，这些案例都不是那种脱离实际的“教科书式”例子，而是带着实际参数和接线图的，这对于我这种希望快速上手解决实际问题的工程师来说，简直是宝藏。读完前几章，我已经能对常见的工业控制需求形成一个比较完整的概念框架了，这比我之前看的几本同类书籍都要有效率得多。

评分☆☆☆☆☆

我是在准备一个大型自动化改造项目时深入研读这本书的，它在处理复杂逻辑和故障排除方面的章节，起到了决定性的作用。特别是关于数据通信和网络化控制的部分，虽然篇幅不是最多的，但信息量极大。它清晰地梳理了工业现场常用的现场总线协议（如Modbus、Profibus的简化概念）是如何与PLC集成，并最终实现上位机监控的。书中提到的一些关于系统冗余和热备份的初步概念，虽然没有深入到硬件层面，但为我们团队在设计高可靠性系统时提供了重要的设计思路。更让我感到惊喜的是，书中对安全控制回路的设计原则进行了阐述，强调了安全PLC和安全继电器在现代工业自动化中的地位，这反映出作者对行业最新发展趋势的关注。这本书的价值在于，它构建了一个完整的知识体系，从最简单的开关量控制，到复杂的模拟量调节和初步的网络化集成，都有涉及，确保读者不会在某个知识断层处迷失方向。