可編程控製器原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:國防工業齣版社

作者:顧戰鬆

出品人:

頁數:236

译者:

出版時間:1996-1-1

價格:20.2

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787118015119

叢書系列:

圖書標籤:

• PLC
• 可編程控製器
• 工業自動化
• 電氣控製
• 單片機
• 傳感器
• 執行器
• 編程
• 技術
• 應用

工業自動化控製係統的設計與實現 內容概要： 本書深入探討瞭現代工業自動化控製係統的設計、開發、集成與維護的各個環節。全書以提升係統可靠性、實時性與智能化水平為核心目標，係統地闡述瞭從需求分析到最終上綫的完整流程。內容涵蓋瞭傳統繼電器控製的局限性、可編程邏輯控製器（PLC）在現代控製中的角色演變、分布式控製係統（DCS）的架構優勢，以及工業物聯網（IIoT）技術在過程控製中的融閤應用。 第一部分：自動化基礎與控製理論迴顧 本部分首先迴顧瞭自動控製領域的基礎理論，為後續的係統設計奠定堅實的理論基礎。內容包括經典的反饋控製原理、PID控製器的整定方法與參數優化，以及模糊控製和自適應控製等先進控製策略的初步介紹。重點分析瞭工業現場常見的電氣元件，如各類傳感器、執行器、接觸器和繼電器的選型原則與規範。同時，詳細闡述瞭信號的采集、調理與傳輸技術，包括標準的模擬量（4-20mA, 0-10V）和數字量信號的抗乾擾處理措施，確保數據在復雜電磁環境下的準確性。 第二部分：現代控製係統的核心組件與架構 本章是本書的重點之一，專注於現代控製係統的核心硬件與軟件平颱。 2.1 工業網絡通信協議的解析： 詳細剖析瞭當前主流的工業現場總綫技術，如Profibus、DeviceNet、CANopen以及以太網技術在工業環境中的應用（如Profinet和EtherCAT）。對於每種協議，均從物理層、數據鏈路層到應用層進行瞭分層解析，並提供瞭在不同應用場景下的選型對比與案例分析。特彆強調瞭時間敏感網絡（TSN）在實現高精度同步控製方麵的潛力。 2.2 分布式控製係統（DCS）的結構與工程實踐： 深入講解瞭DCS的層次化結構，包括操作員站、工程師站、控製服務器和過程控製單元（PCS）。重點介紹瞭DCS的冗餘設計原理、曆史數據管理（Historian）的構建方法，以及麵嚮復雜流程工業（如化工、冶金）的控製策略實現，包括先進過程控製（APC）模塊的集成與應用。 2.3 人機界麵（HMI）的設計哲學與開發： 關注如何設計高效、直觀的圖形化操作界麵。內容涵蓋瞭圖形元素設計規範、報警係統的分類與管理、操作員乾預的邏輯設計，以及麵嚮操作人員培訓（Operator Training Systems, OTS）的仿真環境構建。強調瞭用戶體驗（UX）在確保操作安全性和效率中的關鍵作用。 第三部分：係統集成、安全與生命周期管理 本部分聚焦於自動化係統從藍圖到實際運行和持續優化的全生命周期管理。 3.1 自動化項目的工程實施方法論： 闡述瞭結構化的項目管理流程，包括概念設計（Concept of Operations）、詳細工程設計（FEED）、硬件/軟件集成測試（FAT/SAT）的標準步驟。重點講解瞭電氣櫃布局、電纜敷設規範以及接地與屏蔽設計在確保係統長期穩定運行中的決定性作用。 3.2 工業信息安全（OT Security）的防護體係： 鑒於工業控製係統的網絡化趨勢，本書專門闢章節講解瞭操作技術（OT）環境下的安全風險。內容包括ISA/IEC 62443係列標準的解讀、網絡分段（Zoning and Conduits）策略的實施、安全審計與漏洞管理，以及對工控固件和軟件供應鏈安全的考慮。 3.3 係統的診斷、維護與升級： 講解瞭故障診斷的係統化方法，如基於狀態監測（Condition Monitoring）的預測性維護策略。涵蓋瞭現場設備（如變頻器、伺服係統）的在綫診斷工具使用，以及係統版本升級、兼容性測試的風險控製流程，旨在最大化係統的可用性（Availability）。 第四部分：麵嚮未來的智能製造技術融閤 本部分探討瞭先進技術如何賦能傳統控製係統，實現更高層次的自動化與決策支持。 4.1 工業物聯網（IIoT）與邊緣計算： 介紹瞭如何利用IIoT平颱（如MQTT協議、OPC UA標準）將生産過程數據高效、安全地傳輸至雲端或本地數據中心。重點分析瞭邊緣計算（Edge Computing）在實現實時數據預處理、本地控製閉環優化方麵的優勢，以彌補純粹雲計算在延遲上的不足。 4.2 過程數據分析與優化： 講解瞭如何利用采集到的海量曆史數據進行統計過程控製（SPC）、設備效率分析（OEE）。內容包括數據清洗、特徵工程，以及利用機器學習模型（如時間序列預測、異常檢測）來提升生産過程的穩定性和資源利用率。 4.3 機器人與自動化係統的集成： 探討瞭工業機器人（如六軸機械臂、協作機器人）在自動化生産綫中的應用，以及如何通過統一的控製平颱對機器人、PLC和運動控製器進行協同調度與運動軌跡的同步控製。 目標讀者： 本書適閤自動化工程專業的本科生、研究生，以及在製造、能源、化工、電力等行業從事係統設計、項目集成、運行維護的工程師和技術人員閱讀。通過本書的學習，讀者將能夠獨立承擔復雜工業自動化項目的係統規劃、實施與優化工作，並具備應對未來智能製造技術挑戰的能力。 本書特色： 本書理論與實踐緊密結閤，案例豐富，側重於工程實施中的“痛點”分析與解決方案。不同於純粹的硬件或軟件介紹，本書提供的是一個完整的、麵嚮整個生命周期的係統集成視角。

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