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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• 工业控制
• 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： 广影图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111344018

商品编码：29690095318

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

定价：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：244

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。
n　　《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。
n　　《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

《工业自动化系统设计与实践》 一、 概述：工业自动化的脉络与未来 在现代工业飞速发展的浪潮中，自动化已成为提升生产效率、优化资源配置、保障产品质量、降低运营成本的核心驱动力。从最初的机械化到如今的智能化，工业自动化系统经历了一次又一次的深刻变革，并正以前所未有的速度向着更高效、更灵活、更互联的方向演进。本书旨在深入剖析工业自动化系统的设计原理、关键技术、集成应用与发展趋势，为广大读者，包括工程技术人员、研究学者、学生以及对工业自动化领域感兴趣的各界人士，提供一套系统、全面且实用的知识体系。 本书并非聚焦于某一特定领域的自动化设备或控制技术，而是着眼于整个工业自动化系统的宏观架构与微观实现。我们将从工业自动化的基本概念出发，逐步深入到系统的设计流程、核心组件的选择与配置、软件开发与调试、系统集成与优化，直至最终的现场应用与维护。我们强调的不是孤立的技术点，而是这些技术如何相互协作，共同构建起一个稳定、高效、智能的工业自动化“大脑”。 二、 系统设计：从需求到蓝图的严谨勾勒 工业自动化系统的设计是一个系统性的工程，其成功与否很大程度上取决于前期需求分析的准确性和设计方案的合理性。本书将详细阐述系统设计的各个环节，引导读者建立起科学的设计思维。 需求分析与目标设定： 工业自动化项目的起点是明确的业务需求。我们将分析如何通过深入的现场调研、与用户充分沟通，准确把握生产工艺流程、技术指标、安全要求、环保标准以及经济效益目标。在此基础上，学习如何将模糊的需求转化为具体、可量化的技术指标和功能需求，为后续的设计工作奠定坚实基础。 系统架构设计： 一个健壮的自动化系统离不开清晰的架构。本书将介绍分层、模块化的系统设计理念，包括现场层（传感器、执行器）、控制层（控制器、PLC、DCS）、监控与操作层（HMI、SCADA）、以及更高层的信息化管理层（MES、ERP）。我们将探讨不同架构的优缺点，以及如何根据项目规模、复杂度和预算选择最合适的架构。 硬件选型与配置： 核心的硬件设备是自动化系统的“骨骼”。我们将深入讲解各类自动化组件的选型原则，例如： 传感器与仪表： 各种类型的传感器（温度、压力、流量、液位、位置、光电、接近等）的工作原理、选型依据（精度、量程、响应速度、防护等级、接口类型等）以及在不同应用场景下的选配。 执行器： 电机（伺服、步进、异步）、气动元件（气缸、阀门）、液压元件、继电器、接触器等的工作原理、选型原则（功率、扭矩、速度、精度、负载特性等）以及安全保护措施。 控制器： 介绍不同类型控制器的特性，包括微控制器、可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、工业PC等，分析它们在性能、灵活性、可扩展性、适用性方面的差异，以及如何根据工艺要求和控制复杂性进行选择。 通信网络设计： 现代自动化系统是高度互联的，通信网络的稳定性与效率至关重要。本书将详细介绍工业通信协议，如： 现场总线技术： Profibus, Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP, CANopen 等，分析它们的特点、拓扑结构、通信速率、可靠性以及在不同设备间的兼容性。 工业以太网： 探讨工业以太网的优势，以及在实现高带宽、低延迟通信方面的应用。 无线通信技术： 在某些特殊环境下，无线通信（如Wi-Fi, LoRa, 4G/5G）的应用与挑战。 软件设计与编程： 控制系统的“灵魂”在于其软件。我们将涵盖： PLC/DCS编程： 介绍IEC 61131-3标准下的多种编程语言（梯形图LD、指令表IL、功能块图FBD、结构化文本ST、顺序功能图SFC）的应用场景与编程技巧。 HMI/SCADA组态： 讲解人机界面的设计原则，如何创建直观易懂的操作界面，以及SCADA系统的数据采集、显示、报警、趋势分析和报表生成功能。 上位机软件开发： 介绍如何利用VB, C, Python等语言结合OPC UA等接口开发更高级别的监控与管理软件。 安全设计： 工业自动化系统的安全性是重中之重，我们将讨论： 功能安全（Functional Safety）： 介绍ISO 13849-1和IEC 61508等功能安全标准，安全继电器、安全PLC等安全组件的应用，以及如何设计能够防止人员伤害和设备损坏的安全联锁和紧急停止系统。 网络安全（Cybersecurity）： 随着工业互联网的发展，网络安全威胁日益突出，我们将探讨工业网络的安全防护措施，如防火墙、VPN、访问控制等。 三、 关键技术深入剖析：驱动自动化升级的引擎 在系统设计的宏观框架下，掌握一系列核心技术是实现自动化目标的关键。本书将对这些关键技术进行深入的探讨。 运动控制技术： 精确的运动控制是实现产品制造、物料搬运等自动化任务的基础。我们将详细介绍伺服系统、步进系统的工作原理、参数配置、运动模式（点位控制、连续轨迹控制）以及在机器人、数控机床、包装机械等领域的应用。 视觉检测技术： 机器视觉在产品质量检测、尺寸测量、缺陷识别、装配引导等方面发挥着越来越重要的作用。我们将探讨图像采集、图像处理、特征提取、模式识别等核心技术，以及相机、光源、镜头等视觉硬件的选型。 工业机器人技术： 机器人是实现高度自动化和柔性生产的代表。本书将介绍工业机器人的种类（六轴、SCARA、Delta等）、运动学与动力学、编程与仿真、以及在焊接、搬运、装配、喷涂等行业的应用。 传感器网络与物联网（IoT）在工业中的应用： 随着物联网概念的普及，越来越多的设备被连接起来，实现数据的实时采集与互联互通。我们将探讨如何构建工业传感器网络，利用IoT技术实现设备状态监测、预测性维护、能耗管理等。 数据采集与处理技术： 大规模数据的采集、存储、传输与分析是实现智能化制造的基石。我们将介绍各种数据采集方式，以及如何利用大数据技术、人工智能算法对工业数据进行深度挖掘，以优化生产过程。 故障诊断与预测性维护： 通过对设备运行数据的实时监测和分析，可以提前发现潜在的故障，并进行预防性维护，从而最大限度地减少非计划停机时间。本书将探讨常用的故障诊断方法和预测性维护策略。 四、 系统集成与项目实施：将蓝图化为现实 将设计好的方案转化为实际运行的系统，需要严谨的项目管理和精细的工程实施。 集成与调试： 介绍硬件集成、软件集成、通信集成等步骤，以及单元测试、联调测试、系统集成测试的流程与方法。 现场安装与接线： 强调规范化的现场安装要求，包括布线规范、接地要求、防干扰措施等，确保系统的长期稳定运行。 项目管理： 简要介绍项目计划、资源调配、进度控制、风险管理等项目管理的基本要素，以保证项目按时、按预算、高质量完成。 用户培训与文档： 强调用户培训的重要性，以及完善的系统文档（设计文档、操作手册、维护手册）的价值。 五、 应用案例分析：理论与实践的桥梁 理论知识的学习最终要落脚于实际应用。本书将通过多个典型的工业自动化应用案例，生动地展示如何将上述设计理念、关键技术和工程实践相结合，解决实际的工业问题。这些案例将涵盖不同行业，如： 离散制造： 汽车零部件生产线自动化、电子产品组装生产线、食品包装线自动化。 过程控制： 化工装置自动化控制、水处理厂自动化监控、电力系统自动化。 物流仓储： 自动化立体仓库、AGV（自动导引车）调度系统。 通过对这些案例的深入剖析，读者将能够更清晰地理解自动化系统在不同场景下的设计思路、技术选型和实施要点，从而举一反三，触类旁通。 六、 发展趋势与前瞻：拥抱智能制造的未来 工业自动化领域正以前所未有的速度发展，未来的发展方向将更加多元化和智能化。 工业4.0与智能制造： 深入探讨工业4.0的核心理念，如信息物理系统（CPS）、工业互联网、大数据、人工智能等，以及它们如何重塑未来的制造业。 数字化孪生（Digital Twin）： 介绍数字化孪生技术在产品设计、生产仿真、运行监控和维护等方面的应用潜力。 人工智能（AI）与机器学习在工业自动化中的融合： 探讨AI和机器学习如何在故障诊断、过程优化、质量预测、人机协作等方面发挥更大的作用。 柔性制造与定制化生产： 分析自动化系统如何支持更加灵活、高效的柔性生产和大规模定制化生产模式。 绿色制造与可持续发展： 探讨自动化技术在节能降耗、环境保护、资源循环利用等方面的贡献。 总结： 《工业自动化系统设计与实践》旨在构建一个全面的知识框架，引导读者从系统整体出发，理解工业自动化的各个组成部分及其相互关系。本书强调理论与实践相结合，通过丰富的案例和深入的技术解析，帮助读者掌握设计、实施和优化工业自动化系统的核心能力，为应对日益激烈的市场竞争，推动工业向更高质量、更高效益、更可持续的方向发展提供坚实的理论支撑和技术指导。我们希望通过本书的学习，读者能够成为未来工业自动化领域的创新者和引领者。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校学习自动化专业的学生，我发现这本书在理论深度和工程实践的平衡点上做得非常到位。很多教材要么过于偏重抽象的数学模型和公式推导，读起来枯燥乏味，让人难以将理论与动手操作联系起来；要么就是纯粹的软件操作手册，缺乏对底层电气原理的解释。然而，这本书很好地驾驭了这种平衡。它在介绍传感器和执行器选型时，会回顾到电磁学和固态电子学的基本知识，解释了为什么某些信号容易受到电磁干扰，从而引出了屏蔽和滤波的必要性。这种贯穿始终的“电气基础决定控制上限”的理念，使得我们在设计控制方案时，能够从更宏观、更基础的层面去思考问题，而不是仅仅停留在PLC编程界面上。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个项目急需升级控制系统时偶然接触到这本书的，当时我急需快速掌握一些新的西门子S7系列PLC的编程技巧，特别是关于HMI界面的配置和数据通讯方面的知识。这本书的章节划分逻辑性极强，从基础的继电器逻辑到复杂的模拟量处理，再到网络通讯协议的讲解，层层递进，衔接得天衣无缝。我尤其欣赏它在讲解算法优化时的那种“庖丁解牛”式的分析过程，它没有简单地给出代码，而是深入剖析了为什么要这样设计逻辑，如何通过软件逻辑来模拟物理过程，这种理论与实践紧密结合的叙述方式，极大地帮助我理解了控制系统的本质。对我个人而言，最大的收获是学会了如何编写更具扩展性和可维护性的程序结构，不再是那种写完就束之高阁的“一次性代码”，而是能应对未来迭代需求的“活代码”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常务实，没有过多的学术腔调，更像是经验丰富的老工程师在指导初学者。它在描述某些复杂概念时，会用一些非常贴切的比喻，使得原本晦涩的逻辑门和时序控制变得生动起来。例如，讲解中断服务的优先级时，作者就形象地比喻成“救火队员必须优先处理火情最严重的区域，而把日常巡逻任务暂时搁置”。这种直观的描述方式，极大地降低了学习曲线。同时，书中对于不同品牌PLC（虽然侧重某个系列）在编程逻辑上的细微差异也进行了探讨，这种“求同存异”的讲解方式，为我们未来跨平台应用打下了坚实的基础，避免了思维的固化，培养了更灵活的工程思维。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例分析部分，是我认为它超越市面上许多同类教材的关键所在。它提供的不仅仅是教科书式的、理想化的示例，而是糅合了实际生产线上可能遇到的各种“疑难杂症”的解决方案。比如，在处理电机变频调速的PID回路整定时，书中详细列举了系统惯性大、响应慢的情况下如何调整参数，甚至提到了现场调试时如何利用示波器配合PLC输出来判断信号延迟的问题。这种基于实际经验的反馈和调试技巧，是书本理论知识无法完全替代的。每次遇到棘手的故障排除，我都会翻阅对应的章节，常常能从中找到启发，快速定位问题根源，这直接转化为了生产效率的提升，避免了昂贵的停机时间损失，这点价值是无法用金钱衡量的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计得非常扎实，封面采用了一种沉稳的深蓝色调，配合着简洁的白色和黄色字体，给人一种专业、可靠的初步印象。初翻阅时，我发现其纸张质量相当不错，厚实且光洁，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，内页的排版布局非常人性化，图文的穿插布局使得复杂的原理图和电路图得以清晰地呈现，没有出现那种令人费解的拥挤感。书本的装订也非常牢固，即便是经常翻阅和携带，书页也没有出现松动的迹象。从物理层面来讲，这绝对是一本可以长期使用的参考工具书。对于我这种需要经常在工地和办公室之间往返的工程师来说，这种耐用的品质是至关重要的，它不仅仅是一本书，更像是一个可靠的工作伙伴，经得起日常的磨损。