21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王岷 著

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• 继电器控制
• 传感器
• 可编程控制器
• 21世纪高等学校规划教材
• 电气工程

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512333673

商品编码：29729359308

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术

定价：26.00元

作者：王岷

出版社：中国电力出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787512333673

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.363kg

编辑推荐

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》是针对目前高等院校普遍将继电器接触器控制系统与PLC控制技术进行整合的教学实际，并充分考虑电气控制技术的应用与发展及对应用型人才培养的要求而编写的。《电气控制与PLC应用技术》共分九章。**、二章主要介绍常用低压电器以及电气控制线路基本控制环节的工作原理，并对有代表性的普通机床电气控制线路进行分析，以培养学生对于电气控制系统设计、制造与维护的基本能力。第三～九章为PLC控制技术部分，以西门子公司S7—200PLC为主讲机型，系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部编程元件、基本指令、功能指令、PLC程序设计方法、网络通信技术和PLC控制系统的综合设计，以培养学生的PLC编程及应用能力。

内容提要

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》为21世纪高等学校规划教材。本书共分九章。、二章介绍电气控制中常用的低压电器、典型控制线路、典型电气控制系统分析和设计方法；第三～九章以西门子公司S7-200PLC为机型介绍可编程控制器结构原理、指令系统及其应用，控制系统程序分析和设计方法，PLC网络通信技术以及可编程控制器系统综合设计。《电气控制与PLC应用技术》注重少学时、应用型，可作为高等院校电气工程及其自动化、电力系统自动化、自动化、机电一体化、建筑电气与智能化等专业的课程教材，也可作为电子技术、电气技术、自动化方面工程技术人员的参考书。

目录

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前言
章 常用低压电器
节 概述
第二节 接触器
第三节 继电器
第四节 主令电器
第五节 熔断器
第六节 低压断路器
习题
第二章 电气控制线路
节 电气控制线路的绘制原则
第二节 电气控制线路中的基本环节
第三节 三相交流电动机的启动控制线路
第四节 三相交流电动机的制动控制线路
第五节 电气控制线路中的保护环节
第六节 电气控制线路的设计
第七节 常见机床电气控制线路的分析
习题
第三章 可编程控制器的概述
节 可编程控制器的产生与定义
第二节 可编程控制器的发展与应用
第三节 可编程控制器的结构及工作原理
第四节 可编程控制器的软元件和存储器区域的寻址
习题
第四章 S7-200PLC的硬件介绍
节 可编程控制器的分类
第二节 S7—200PLC系统的组成
第三节 S7—200PLC主机的技术规范
第四节 S7—200PLC的扩展模块
第五节 CPI．5224及其扩展模块的应用
第六节 S7—300PLC的简介
习题
第五章 S7-200PLC的基本指令及应用
节 基本逻辑指令
第二节 程序控制指令
第三节 PLC初步编程指导
第四节 基本指令的应用实例
习题
第六章 S7-200PLC的功能指令
节 传送功能指令
第二节 数学运算功能指令
第三节 转换功能指令
第四节 字符串操作指令
第五节 表功能指令
第六节 时钟指令
第七节 中断指令
第八节 高速计数器指令
第九节 高速脉冲输出指令
第十节 PID回路指令
习题
第七章 PLC控制程序的设计方法
节 梯形图程序设计法
第二节 顺序控制设计法
习题
第八章 S7-200PLC网络通信技术
节 计算机网络的概述
第二节 数据通信方式
第三节 PC与PLC通信的实现
第四节 S7-200的通信方式和协议
第五节 现场总线技术
第六节 S7-200的通信指令
第七节 自由端口模式下计算机与PLC的通信
习题
第九章 可编程控制器系统的综合设计
节 可编程控制器系统的设计内容和方法
第二节 可编程控制器系统设计的注意事项和抗干扰措施
习题
附录 S7—200PLC的技术规范
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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精通工业自动化控制的基石——PLC技术与现代电气控制系统 在这日新月异的工业4.0时代，自动化、智能化已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。而支撑起这庞大体系的，正是核心的电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）技术。本书旨在为读者构建一个坚实的技术根基，深入浅出地剖析现代电气控制系统的构成原理、设计方法以及PLC技术的实际应用，帮助您成为一名合格的工业自动化工程师，洞悉并驾驭未来工业的脉搏。 第一部分：现代电气控制系统的理论基石 在深入PLC之前，理解传统电气控制系统的精髓至关重要。本部分将带领您从基础概念出发，逐步构建起完整的理论框架。 第一章：电气控制系统的基本概念与组成 什么是电气控制系统？ 我们将从最基础的定义出发，阐述电气控制系统在工业生产中的角色和意义。它不仅仅是开关和电机的简单连接，更是实现生产过程自动化、提高效率、保证安全的关键。 系统的功能构成： 一个典型的电气控制系统通常包含哪些核心组成部分？我们将详细介绍： 输入部分： 传感器、按钮、开关等，负责采集外部信息，例如温度、压力、位置、操作指令等。它们是系统与外界沟通的“眼睛”和“耳朵”。 逻辑控制部分： 这是系统的“大脑”，负责根据输入信号和预设的逻辑关系，做出决策并发出指令。传统系统中可能包括继电器、时间继电器、计数器等，而现代系统中则主要由PLC承担。 输出部分： 执行器，如接触器、电磁阀、电机驱动器、指示灯等，负责将控制信号转化为实际的动作，从而改变生产过程。它们是系统执行指令的“手”和“脚”。 电源部分： 为整个系统提供稳定可靠的电力，包括市电、变压器、整流器、稳压器等。 信号传输部分： 连接各个组成部分的导线、电缆以及通信线路，确保信息能够高效、准确地传递。 控制系统的分类： 根据控制方式、功能和应用范围，电气控制系统可分为多种类型，如顺序控制、联动控制、闭环反馈控制等。我们将一一解析它们的原理和特点，并结合实际案例进行说明，让您理解不同控制策略在不同场景下的适用性。 安全与可靠性： 在工业生产中，安全至关重要。本章将强调电气控制系统的安全设计原则，包括过载保护、短路保护、接地、隔离以及紧急停机装置等。同时，也将探讨如何提高系统的可靠性，减少故障率，确保生产的连续性。 第二章：常用电气元件及其原理 深入理解构成电气控制系统的基本元件，是掌握PLC技术的前提。本章将重点介绍： 开关与按钮： 各种类型（常开、常闭、转换）、功能（瞬时、自锁）以及它们在控制电路中的作用。 继电器与接触器： 作为电磁控制的核心，我们将详细讲解它们的结构、工作原理、选型要点以及在电路中的应用，包括接触器线圈、触点（常开、常闭）、辅助触点等。 断路器与熔断器： 保护电路免受过载和短路危害的电气安全元件，分析它们的保护原理、分断能力以及选择依据。 指示灯与蜂鸣器： 用于指示设备状态、报警信号的显示元件，了解其符号、接线方式及其在人机交互中的作用。 传感器基础： 介绍几种常见的工业传感器，如接近开关、光电开关、限位开关、温度传感器（热电偶、热电阻）等，重点阐述它们的感应原理、输出信号类型（开关量、模拟量）以及在自动化系统中的应用。 电动机控制电路： 详细解析电机正反转控制、Y-Δ启动、软启动、变频调速等基本电动机控制电路的设计和工作原理，为后续PLC编程打下基础。 第三章：电气控制线路的设计与图纸阅读 熟练阅读和绘制电气控制图纸是电气工程师的基本功。 电气图纸的种类与标准： 介绍原理图、接线图、安装图等常用电气图纸，以及相关的国家标准（GB）和国际标准，培养规范的图纸阅读习惯。 电气图纸符号与标注： 详细讲解各种电气元件在图纸中的图形符号，以及导线、接线端子、设备编号等的标注方法。 控制电路的逻辑分析： 如何根据原理图一步步分析控制电路的工作逻辑，理解每个元件的功能以及它们之间的相互关系。 常用控制电路的设计步骤： 从控制要求出发，如何选择合适的电气元件，并按照一定的逻辑顺序绘制出完整的控制原理图和接线图。我们将通过多个实际案例，如自动启停电路、联锁控制电路、报警电路等，演示完整的电路设计过程。 故障诊断与排除： 基于对电路原理的深刻理解，本章还将介绍一些常用的电气故障诊断方法和技巧，帮助您快速定位和排除电路故障，提高维护效率。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）的核心技术与应用 PLC作为现代工业自动化的核心，其强大功能和灵活性使其在各个行业得到了广泛应用。本部分将带领您深入探索PLC的世界。 第四章：PLC的基本结构与工作原理 PLC的定义与优势： 明确PLC的概念，并与传统的继电器控制系统进行对比，突出PLC在编程灵活性、可靠性、紧凑性、易维护性、通信能力等方面的显著优势。 PLC的硬件组成： CPU模块： 整个PLC的“大脑”，负责执行用户程序、处理输入输出信号、进行逻辑运算等。我们将介绍CPU的构成，如微处理器、存储器、时钟等。 存储器： 包括程序存储器（ROM/RAM）和数据存储器（RAM），用于存放用户程序、数据和状态信息。 输入/输出（I/O）模块： 负责PLC与外部设备之间的信号转换。我们将详细介绍数字量输入/输出模块（DI/DO）、模拟量输入/输出模块（AI/AO）的接口类型、隔离方式和选型要点。 电源模块： 为PLC系统提供稳定的工作电源。 通信模块（选配）： 实现PLC与其他设备（如HMI、其他PLC、上位机）之间的数据交换。 PLC的工作流程： 深入理解PLC的扫描周期（读输入、执行程序、读输出、通信诊断），这是理解PLC程序运行机制的关键。 PLC的分类与选型： 根据应用需求，介绍不同系列、不同规模的PLC（如紧凑型、模块型），并提供PLC选型时需要考虑的因素，如I/O点数、指令集、通信接口、品牌、成本等。 第五章：PLC的编程语言与指令系统 掌握PLC的编程语言是应用PLC的关键。 梯形图（Ladder Diagram, LD）： 作为最常用、最直观的PLC编程语言，我们将详细讲解梯形图的基本元素（触点、线圈、定时器、计数器）、常用指令（如LD, LDI, AND, OR, OUT, SET, RST, TON, TOF, CTU, CTD等）以及如何利用它们构建控制逻辑。 指令表（Instruction List, IL）： 另一种重要的低级编程语言，了解其结构和指令，有助于更深入地理解PLC的底层运行机制。 结构化文本（Structured Text, ST）： 一种高级的编程语言，类似于高级编程语言，适用于复杂的算法和数据处理。 功能块图（Function Block Diagram, FBD）与顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）： 介绍其他常用的编程语言，以及它们在特定应用场景下的优势。 常用指令详解： 针对实际应用，我们将重点讲解逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、数学指令、数据传送指令、步进指令等，并通过大量的图示和示例代码，帮助读者快速掌握。 第六章：PLC的实际应用案例分析 理论与实践相结合，才能真正掌握PLC技术。本章将通过多个典型工业应用案例，展示PLC的强大功能。 自动生产线控制： 例如，输送带的启停控制、工件到位检测、机器人协同工作等。 包装机械控制： 如封口、切断、计数、贴标等过程的自动化控制。 注塑机、压铸机控制： 演示如何利用PLC实现温度、压力、时间等关键参数的精确控制。 水处理系统控制： 如液位控制、水泵启停、阀门开关等。 楼宇自动化： 如空调、照明、电梯等系统的集中控制。 其他行业应用： 简要介绍PLC在食品、化工、冶金、电力等行业的典型应用。 第七章：PLC系统的调试、维护与故障排除 PLC程序的下载与调试： 介绍PLC程序下载到PLC中的方法，以及常用的调试工具（如在线监视、强制输出、断点设置等），帮助读者掌握程序调试技巧。 PLC系统的安装与接线： 讲解PLC系统的正确安装方法，包括机架安装、模块安装、电源连接、I/O信号接线等。 PLC系统的日常维护： 提供PLC系统日常检查、清洁、参数备份等维护建议，确保系统长期稳定运行。 PLC系统常见故障分析： 总结PLC硬件故障（如CPU故障、I/O模块故障、电源故障）和软件故障（如程序错误、参数设置不当）的现象、原因及排除方法。 PLC通信与组网： 介绍RS-232、RS-485、Ethernet等常用通信接口，以及Modbus、PROFIBUS等通信协议，为构建分布式控制系统奠定基础。 第八章：PLC与其他自动化设备协同应用 现代工业自动化系统并非孤立的PLC，而是由多种设备协同工作。 人机界面（HMI）的应用： 介绍HMI在PLC系统中的作用，如何进行画面设计、数据 HMI与PLC的通信设置，以及在监控、参数设置、报警显示等方面的应用。 变频器（VFD）的应用： 讲解变频器在电机调速控制中的作用，以及如何通过PLC对其进行控制和参数设置。 伺服驱动器与运动控制： 介绍伺服系统在精密定位和运动控制中的应用，以及PLC在伺服控制方面的基本原理和编程方法。 工业以太网与现场总线技术： 深入探讨工业以太网（如Profinet, EtherNet/IP）和现场总线（如PROFIBUS, DeviceNet）在构建高效、灵活的自动化网络中的重要性。 结语 本书力求以严谨的理论知识为基础，结合丰富的实践案例，带领您一步步走进电气控制与PLC技术的广阔天地。通过对本书的学习，您将不仅能够理解自动化系统的核心原理，更能掌握实际操作技能，为您的职业发展奠定坚实的基础。无论您是电气工程专业的学生，还是致力于提升自身技术能力的在职工程师，本书都将是您宝贵的学习伙伴。愿您在此领域学有所成，驾驭未来自动化工业的潮流！

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格偏向于一种严谨的“工程哲学”探讨，对于我这种偏爱理论深挖的学生来说，简直是精神食粮。它不仅仅教你“怎么做”（How-to），更重要的是解释“为什么”（Why）。例如，在讲到PID控制算法的参数整定技巧时，它没有停留在标准的Ziegler-Nichols方法，而是引入了Smith预估器等高级概念，并分析了在变负荷工况下，传统PID的局限性以及如何通过软件优化来弥补。这种对理论边界的探索，让我感觉自己不再只是一个简单的“PLC操作员”，而是一个可以对控制系统进行优化设计的人。虽然对于初学者来说，可能会觉得某些数学推导略显晦涩，但这正是其价值所在——它为有志于从事算法开发或系统架构工作的读者，铺设了一条清晰的进阶之路。这本书的难度曲线设计得很有层次感，前半部是基础巩固，后半部则是理论升华，非常适合作为专业进修或研究生入门的参考读物。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职进修的学生，时间非常宝贵，对教材的实用性和针对性要求极高。这本书在项目实践案例的选择上，可以说是精准打击。它没有堆砌那些虚无缥缈的、实验室里根本不可能实现的“宏大叙事”，而是紧紧围绕工厂里最常见的应用场景，比如包装机、恒温控制系统、多电机同步控制等。我最看重的是它对故障诊断和排除步骤的详细描述。书中专门开辟了一章，系统地总结了不同类型故障的排查思路，从电源到传感器，再到逻辑程序，每一步都配有实际的检查清单和注意事项。这极大地提高了我的实际操作效率。我甚至可以带着这本书，直接去现场跟着师傅边学边干。它就像一位经验丰富的老工程师，手把手地教你如何应对突发状况。这种“即插即用”的知识结构，对于我们这些急需将理论转化为生产力的学习者来说，简直是太贴心了。

评分☆☆☆☆☆

这本《21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术》简直是为我这种基础薄弱的学生量身定做的！我之前对自动化的概念一知半解，一提到梯形图、指令表就头疼。但是这本书的编排实在太巧妙了，它没有上来就抛出复杂的理论，而是用非常生活化的例子来解释什么是PLC，它的基本结构和工作原理是什么。比如，书中讲解输入输出模块时，会用家里的电灯开关和马达控制来做比喻，让我一下子就抓住了重点。而且，它的图文并茂做得特别到位，每一张电路图和程序流程图都清晰得让人心服口服。更让我感到惊喜的是，教材在介绍西门子和三菱等主流PLC品牌时，做到了平衡且深入，既没有偏袒任何一方，又把不同平台的编程逻辑差异讲得透彻。我特别喜欢它在讲解中断程序那一部分，用了一个工厂流水线紧急停止的场景来模拟，那种情景再现的学习方式，让抽象的知识变得立体起来了。读完前几章，我感觉自己已经能和专业的工程师聊上几句了，完全摆脱了那种“只看得懂图纸，看不懂灵魂”的窘境。这绝对是一本能让“小白”快速入门，并建立扎实基础的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

从装帧设计和排版质量来看，这本书体现了出版社的专业水准。封面设计简约而不失科技感，内页纸张的质感也很好，长时间阅读眼睛不容易疲劳。排版上，作者巧妙地运用了不同字号和加粗来突出重点，使得关键公式和核心概念一目了然。我特别喜欢它在引入新知识模块时，总会先回顾前一章节的关键知识点，形成一个清晰的知识闭环。这种结构性的回顾，有效防止了知识点之间产生断层。另外，随书附带的资源包，比如配套的仿真软件和例程文件，真的是加分项。光靠书本理解PLC编程是比较抽象的，但有了这些可以直接拖拽运行的仿真环境，我就可以在不占用实体设备资源的情况下，反复调试代码，观察逻辑变化。这种软硬件结合的学习模式，是传统教材无法比拟的优势，充分体现了“21世纪教材”的现代教学理念。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我本来对手册式的教材是抱有很深的抵触情绪的，感觉那种书就是干巴巴的知识堆砌，读起来比啃石头还费劲。但这本书完全颠覆了我的认知。它的叙述语言非常学术，但又充满了洞察力，读起来有一种“高屋建瓴”的感觉。比如在讨论工业网络通信协议时，作者并没有仅仅罗列Modbus RTU和ProfiBus的参数，而是深入剖析了它们在不同应用场景下的性能权衡和设计哲学。我尤其欣赏它对“控制系统集成”这一前沿概念的阐述，它将电气控制、机械运动和信息技术融为一体的观点，展现了教材编写者对现代工业4.0趋势的深刻理解。这本书的深度远超一般的基础教材，它更像是一本为未来工程师准备的“战略指南”。虽然有些地方需要反复阅读才能完全消化其精妙之处，但这正是其价值所在——它激发了你主动探索更深层次知识的欲望，而不是被动地接受信息。对于那些渴望冲击更高等级职业认证或者准备从事复杂自动化项目设计的人来说，这本书无疑是不可或缺的智库。