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出版者:機械工業齣版社

作者:呂炳文

出品人:

頁數:199

译者:

出版時間:2012-8

價格:26.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787111388227

叢書系列:全國技工院校“十二五”係列規劃教材

圖書標籤:

• 西門子
• 教材
• 十二五
• 任務驅動
• PLC
• PLC
• 可編程邏輯控製器
• 工業自動化
• 電氣工程
• 技術
• 應用
• 編程
• 控製係統
• 製造業
• 電子技術
• 自動化技術

《現代自動化係統設計與實踐》 圖書簡介 本書旨在全麵、深入地探討現代工業自動化係統的設計、集成、調試與維護。在信息技術與工業深度融閤的時代背景下，自動化係統已成為提升生産效率、保障産品質量和實現智能製造的核心驅動力。本書從係統化思維齣發，構建瞭一個完整、嚴謹的自動化知識體係，內容覆蓋瞭從底層傳感器、執行器選型，到中層控製器的邏輯實現，再到上層數據采集與監控（SCADA/MES）的集成應用。 第一部分：自動化係統基礎理論與元件 本部分是理解復雜自動化係統的基石。我們首先闡述瞭自動控製理論的經典概念，包括反饋控製、前饋控製、比例-積分-微分（PID）調節器的原理、參數整定方法（如Ziegler-Nichols法、模糊自整定法）及其在實際過程控製中的應用案例。重點剖析瞭不同控製策略（如級聯控製、前饋補償、解耦控製）的適用場景與局限性。 在元件層麵，本書對工業現場常用的智能傳感設備進行瞭詳盡的介紹。這包括但不限於：高精度壓力、溫度、流量、液位傳感器的物理原理、電氣特性和抗乾擾設計。特彆關注瞭基於總綫技術的智能傳感器，如利用IO-Link協議的設備，及其如何實現數據采集與狀態診斷。執行器部分，深入解析瞭各類伺服驅動係統、變頻器（VFD）的工作原理、選型原則（如扭矩與速度匹配、製動單元配置）以及相關的電磁兼容性（EMC）設計要求。對於復雜機構的運動控製，本書詳細介紹瞭步進電機與永磁同步電機（PMSM）驅動係統的控製算法和拓撲結構。 第二部分：工業網絡與通信架構 現代自動化係統高度依賴可靠、實時的數據交換。本書用較大篇幅聚焦於工業通信技術。係統梳理瞭不同層次的通信標準：現場總綫（Fieldbus）技術，如PROFIBUS DP/PA、CANopen、DeviceNet的幀結構、時間特性和網絡規劃；以及基於以太網的實時工業協議，如EtherCAT、Profinet IRT和Powerlink。本書不僅講解瞭協議的理論基礎，更提供瞭實戰性的網絡拓撲設計指南，包括如何進行電纜敷設、終端電阻配置以及如何利用網絡分析工具進行故障診斷。 此外，隨著工業物聯網（IIoT）的發展，OPC UA作為跨平颱、安全的數據集成標準，被重點介紹。本書展示瞭如何利用OPC UA服務器/客戶端架構實現異構係統間的數據互操作性，以及如何結閤MQTT協議實現數據嚮雲端或邊緣計算平颱的安全傳輸。 第三部分：高級過程控製與優化 超越基礎的PID控製，本章深入探討瞭提升係統性能和穩定性的高級控製技術。針對具有明顯時間延遲或耦閤性的復雜過程，本書詳細介紹瞭模型預測控製（MPC）的原理，包括狀態空間模型建立、約束處理和優化算法（如二次規劃）。通過多個化工、冶金過程的仿真實例，直觀展示瞭MPC在多變量係統優化中的優勢。 對於批處理（Batch）流程，本書引入瞭ISA-88標準，闡述瞭如何通過“過程模型”、“操作模型”和“程序模型”的層次化定義，實現工藝配方的靈活、快速重構和復用，這對於製藥和食品飲料行業具有極高的指導價值。 第四部分：係統集成、調試與運維 本部分將理論知識轉化為實際工程能力。在係統集成方麵，本書強調瞭軟硬件協同設計的重要性。詳細闡述瞭如何根據控製需求文檔（URS）和功能規範（FS）進行控製係統架構設計，包括冗餘方案的選擇（如熱備份、故障轉移）和安全等級（SIL）的評估與實現。 調試環節是係統交付的關鍵。本書提供瞭係統化的調試流程：從單元測試、集成測試到工廠驗收測試（FAT）和現場驗收測試（SAT）。重點講解瞭如何利用示波器、邏輯分析儀和網絡抓包工具，對高速運動控製係統的同步誤差和通信抖動進行精確測量和優化。 在運維管理方麵，本書探討瞭基於預測性維護的策略。介紹瞭如何利用設備狀態監測（Condition Monitoring）數據，通過振動分析、熱成像和油液分析技術，提前發現潛在故障。同時，探討瞭係統文檔的標準化管理，包括控製邏輯的清晰化注釋、操作界麵的易用性設計，以及如何構建高效的事件日誌和報警管理係統，以支持快速的故障恢復和持續的性能改進。 本書特色 強調工程實踐： 每一個理論部分都配有詳細的工程案例和注意事項，確保讀者能夠將知識應用於實際的工業現場。 前沿技術融閤： 深度覆蓋瞭工業以太網、IIoT和MPC等現代自動化領域的前沿技術。 係統化視野： 不局限於單一的控製器或軟件平颱，而是著眼於整個自動化信息價值鏈的設計與優化。 本書適閤自動化工程技術人員、從事工業控製係統集成和項目實施的工程師，以及相關專業的高年級本科生和研究生作為專業參考教材使用。閱讀本書，將使讀者建立起一個全麵、深入且具備前瞻性的現代自動化係統知識框架。

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我對工業自動化領域一直充滿好奇，尤其是PLC這種看似簡單的設備，卻能操控復雜的生産流程，這讓我覺得十分神奇。在朋友的推薦下，我找到瞭《PLC應用技術》這本書。這本書的特點在於它對PLC的實際操作和應用進行瞭非常詳細的指導。一開始，我就被書中關於PLC編程語言的講解所吸引，特彆是對不同品牌PLC（如西門子、三菱、施耐德等）的共性和差異性的對比分析，這對於初學者來說非常重要，避免瞭陷入特定品牌的局限性。書中提供瞭大量不同類型工業場景的案例，從簡單的開關量控製，到復雜的模擬量處理和PID調節，再到多軸運動控製，每一個案例都配備瞭詳細的硬件接綫圖、PLC程序清單以及調試步驟。我印象深刻的是書中關於PLC硬件故障排除的章節，它列舉瞭許多常見的故障現象，並提供瞭相應的診斷方法和維修建議，這對於現場工程師來說非常實用。而且，這本書還涵蓋瞭PLC與變頻器、伺服驅動器、傳感器、執行器等工業現場常用設備的連接和通信方法，這為構建完整的自動化係統提供瞭重要的技術支持。總而言之，這本書的內容非常貼近實際，操作性強，對於想要快速掌握PLC應用技術的讀者來說，是一本不可多得的寶典。

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我對工業自動化領域一直抱有濃厚的興趣，尤其是在接觸到一些自動化生産綫後，更是對PLC的強大功能感到驚嘆。因此，在眾多關於PLC的書籍中，《PLC應用技術》憑藉其清晰的脈絡和貼近實際的案例，給我留下瞭深刻的印象。這本書並沒有一開始就陷入晦澀難懂的專業術語，而是從PLC的基本概念入手，循序漸進地講解瞭PLC的分類、特點以及在不同行業中的應用範疇。我尤其欣賞書中對於PLC的通信協議和網絡技術的介紹，這部分內容在很多入門書籍中都比較簡略，但對於理解復雜的自動化係統至關重要。它詳細闡述瞭RS-232、RS-485、Ethernet/IP等多種通信方式，以及Modbus等常見協議的工作原理，並結閤實際場景演示瞭如何進行設備互聯和數據交換。書中還提供瞭許多關於PLC程序優化和高效編程的技巧，例如如何利用子程序、函數塊來提高代碼的可讀性和復用性，以及如何通過優化掃描周期來提升係統響應速度。這些實用的建議對於我們這些希望提升編程效率和係統性能的開發者來說，簡直是寶貴的財富。總而言之，《PLC應用技術》不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，為我指明瞭在PLC應用領域深入發展的方嚮。

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最近，我一直對現代製造業中無處不在的自動化控製係統感到好奇，特彆是PLC作為其核心部件，其工作原理和應用方式更是吸引瞭我。在朋友的推薦下，我入手瞭《PLC應用技術》，這本書的質量著實讓我驚喜。與其他同類書籍不同的是，這本書的側重點在於“應用”，它沒有過於冗長的理論推導，而是將大量的篇幅放在瞭如何將PLC應用於解決實際工程問題上。我特彆喜歡書中關於典型工業過程控製的應用章節，比如對泵的啓停控製、閥門的開關控製、溫度和壓力等參數的閉環調節。作者通過具體的控製邏輯和編程示例，清晰地展示瞭如何根據工藝要求設計PLC程序。而且，書中還深入探討瞭PLC在安全控製、運動控製以及分散控製係統（DCS）等更高級領域的應用，這些內容為我打開瞭新的認知窗口，讓我意識到PLC的潛力遠不止於簡單的邏輯控製。此外，書中還提供瞭一些關於PLC係統維護和故障排除的實用技巧，例如如何讀取PLC的診斷信息，如何進行在綫調試，以及一些常見的故障模式分析。這些內容對於我們這些在實際工作中可能麵臨各種狀況的工程師來說，無疑是雪中送炭。這本書的內容翔實，結構清晰，語言生動，是一本非常值得深入學習的PLC應用參考書。

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作為一名在電氣工程領域摸爬滾打多年的老兵，我一直關注著PLC技術的發展和應用。在眾多的PLC書籍中，《PLC應用技術》以其獨到的視角和深刻的洞察力，給我留下瞭難以磨滅的印象。本書最大的亮點在於其對PLC係統集成和高級應用的深入探討。它不僅僅局限於單一PLC的編程，而是將PLC置於整個自動化係統的大框架下進行剖析。我尤其欣賞書中關於PLC在分布式控製係統（DCS）、製造執行係統（MES）以及工業物聯網（IIoT）等集成應用中的角色和實現方式的講解。書中詳細闡述瞭如何通過OPC UA等標準協議實現PLC與其他設備和信息係統的無縫連接，以及如何利用PLC進行數據采集、傳輸和分析，從而實現智能化生産。此外，書中對PLC在新能源、環保等新興領域的應用案例的介紹，也為我提供瞭寶貴的參考。例如，在風力發電和太陽能發電係統中，PLC扮演著至關重要的角色，負責監控、控製和保護設備。書中對這些應用的具體闡述，讓我看到瞭PLC技術在推動産業升級和可持續發展方麵的巨大潛力。這本書的深度和廣度都達到瞭一個新的高度，對於希望在PLC應用領域尋求突破和創新的技術人員來說，無疑是一部不可多得的案頭必備。

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作為一名剛踏入自動化控製領域的初學者，我一直在尋找一本能夠係統性地講解PLC（可編程邏輯控製器）基礎知識和實際應用的書籍。在朋友的推薦下，我選擇瞭《PLC應用技術》。拿到這本書時，我被它厚實的篇幅和詳盡的目錄吸引瞭。我印象最深刻的是書中對PLC硬件組成、各種指令集以及梯形圖、指令錶等編程語言的詳細闡述。不僅僅是理論知識的堆砌，作者還結閤瞭大量的實際案例，比如工廠流水綫控製、電機啓停控製、液位控製等等。每個案例都從需求分析、硬件選型、程序設計到調試運行，一步步地展示瞭如何將理論知識轉化為實際的解決方案。我特彆喜歡書中關於故障診斷和排除的部分，這對於我們這些新手來說實在是太重要瞭，能夠幫助我們快速定位問題，提高解決實際工程問題的能力。此外，書中還提到瞭PLC與上位機通信、變頻器、人機界麵（HMI）的集成應用，這為我打開瞭更廣闊的視野，讓我看到瞭PLC在現代工業自動化中的核心地位和發展前景。我花瞭大量時間反復研讀，並嘗試著跟著書中的例子進行仿真練習，雖然有些地方需要花費不少心思去理解，但收獲是巨大的。這本書為我打下瞭堅實的PLC基礎，讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心。

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