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出版者:福建科学技术出版社

作者:刘美俊

出品人:

页数:337

译者:

出版时间:2006-4

价格:32.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787533527082

丛书系列:

图书标签:

PLC
可编程控制器
工业自动化
电气控制
技术
应用
编程
传感器
执行器
控制系统

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具体描述

本书以使用较为广泛的三菱FX2N系列、OMRON CPM1A系列PLC为背景机，对PLC硬件、软件方面的基础知识进行充分的介绍，并详细阐述了PLC的多种编程技巧、控制系统的设计与维护方法。

《嵌入式系统设计与实践》本书全面深入地探讨了嵌入式系统的核心概念、关键技术以及实际应用。全书共分为三个部分，旨在为读者构建扎实的理论基础，掌握实用的开发技能，并了解前沿的行业趋势。第一部分：嵌入式系统基础理论本部分首先从嵌入式系统的定义、特点和发展历程入手，帮助读者理解其在现代科技中的重要地位。接着，我们将详细介绍嵌入式系统的硬件组成，包括微处理器/微控制器、存储器、外围设备（如传感器、执行器、通信接口）等，并分析不同硬件架构的优劣势。随后，我们将深入讲解嵌入式操作系统（RTOS）的原理和设计。读者将学习到实时性、任务调度、进程间通信、中断处理、内存管理等核心概念。我们将以业界广泛应用的RTOS为例，如FreeRTOS、RT-Thread等，通过实例剖析其工作机制，以及如何在实际项目中进行配置和优化。此外，本部分还将涵盖嵌入式系统中的关键软件技术，包括底层驱动程序开发、设备模型、系统调用、应用程序接口（API）设计等。读者将了解如何编写高效、可靠的驱动程序，以及如何利用API构建模块化、可复用的软件架构。第二部分：嵌入式系统开发实践在理论知识的基础上，本部分将侧重于嵌入式系统的实际开发流程和常用工具。我们将介绍主流的嵌入式开发平台和集成开发环境（IDE），如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、GCC等，并详细讲解其功能和使用方法。读者将学习到嵌入式系统的交叉编译、调试和烧录技术。我们将提供丰富的实战案例，涵盖传感器数据采集、电机控制、通信协议实现、人机交互界面设计等典型应用场景。每一个案例都将从需求分析、硬件选型、软件设计到最终实现进行详细讲解，并提供可运行的代码示例。此外，本部分还将涉及嵌入式系统的功耗管理、安全性设计以及可靠性保障等重要方面。读者将了解如何通过软硬件协同优化，实现低功耗设计，如何抵御常见的安全威胁，以及如何通过测试和验证来提高系统的稳定性和可靠性。第三部分：嵌入式系统前沿技术与应用本部分将带领读者探索嵌入式系统在不同领域的最新发展和应用。我们将重点关注物联网（IoT）技术，包括传感器网络、通信协议（如MQTT、CoAP）、云平台接入、边缘计算等。读者将了解如何构建一个完整的物联网解决方案，并实现设备之间的互联互通。同时，我们还将探讨人工智能（AI）在嵌入式系统中的应用，如嵌入式机器学习、神经网络部署、计算机视觉、语音识别等。我们将介绍相关的算法和工具链，并展示如何将AI能力集成到嵌入式设备中，使其具备更强的感知和决策能力。此外，本部分还将涉及嵌入式系统在汽车电子、工业自动化、医疗设备、消费电子等行业的典型应用案例，分析不同行业对嵌入式系统的特殊需求和技术挑战。最后，我们将展望嵌入式系统的未来发展趋势，如RISC-V架构、无代码/低代码开发、软硬件协同设计等，为读者提供前瞻性的指导。本书特色：理论与实践相结合：既有扎实的理论基础，又有丰富的实战案例，帮助读者“知其然，更知其所以然”。循序渐进，由浅入深：遵循学习规律，从基础概念讲起，逐步深入到高级技术。实例丰富，贴近实际：案例选择贴合当前主流应用，代码示例详尽易懂，方便读者模仿和实践。技术前沿，视野开阔：涵盖物联网、人工智能等前沿技术，帮助读者把握行业脉搏。适合人群：本科生、研究生、嵌入式系统工程师、软件开发者、硬件工程师，以及对嵌入式系统感兴趣的业余爱好者。通过阅读本书，读者将能够系统地掌握嵌入式系统的设计、开发和应用技术，为在快速发展的嵌入式领域中取得成功奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

第1章认识可编程序控制器
1.1为什么采用PLC
1.1.1什么是PLC
1.1.2未采用PLC的系统
1.1.3采用PLC的系统
1.2PLC的组成原理
1.2.1PLC的硬件组成
1.2.2PLC的软件组成及编程语言
1.2.3PLC的扫描工作原理
1.3如何设计一个PLC应用项目
1.3.1了解和分析控制对象
1.3.2设计控制系统硬件
1.3.3设计PLC程序
1.3.4控制系统调试
1.4PLC的性能与类型
1.4.1PLC的性能指标
1.4.2PLC的分类与发展趋势
第2章FX系列可编程控制器
2.1三菱PLC概述
2.1.1三菱PLC的各个系列
2.1.2FX系列PLC的技术特性
2.2FX系列PLC的系统组成
2.2.1FX系列的基本单元
2.2.2FX系列的扩展单元和模块
2.2.3FX系列的常用的功能模块
2.3FX2N系列PLC的编程元件
2.3.1输入、输出继电器的编号及功能
2.3.2辅助、状态继电器的编号及功能
2.3.3定时器及计数器
2.3.4其他编程元件
2.4FX2N系列PLC的基本指令简介
2.4.1LD、LDI、OUT指令
2.4.2AND与ANI指令
2.4.3OR与ORI指令
2.4.4ORB与ANB指令
2.4.5LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令
2.4.6堆栈指令(MPS、MRD、MPP)
2.4.7主控与主控复位指令(MC、MCR)
2.4.8置位与复位指令(SET、RST)
2.4.9微分指令(PLS、PLF)
2.4.10取反、空操作和结束指令(INV、NOP、END)
2.5FXzN系列PLC的步进指令
2.5.1步进指令(STL、RET)
2.5.2状态转移图
2.5.3步进指令的使用说明
2.6FXzN系列PLC的功能指令
2.6.1功能指令的基本格式
2.6.2功能指令简介
2.7FXzN系列PLC的常用功能模块
2.7.1FX2N-4AD模拟量输入模块
2.7.2FX2N-2DA模拟量输出模块
2.7.3FXzN-1HC高速计数模块
2.8FX2N系列PLC扩展设备的配置方法
2.8.1扩展设备的组成方法
2.8.2扩展设备台数的确定
第3章OMRON系列可编程控制器
3.10MRONPLC概述
3.2CPMlA系列PLC硬件系统配置
3.2.1CPMlA系列PLC的主机
3.2.2CPMlA的各种单元
3.2.3CPMlA的I／O规格
3.3CPMlA的编程元件
3.3.1内部继电器区(IR)
3.3.2特殊辅助继电器区(SR)
3.3.3暂存继电器区(TR)
3.3.4保持继电器区(HR)
3.3.5辅助记忆继电器区(AR)
3.3.6链接继电器区(LR)
3.3.7定时器／计数器区(TC)
3.3.8数据存储区(DM)
3.4CPMlA的指令系统
3.4.1常用的基本指令
3.4.2常用的功能指令
第4章可编程控制器的程序设计方法与技巧
4.1梯形图的编写规则
4.2典型控制环节的程序设计
4.2.1起、保、停电路单元
4.2.2定时器应用程序
4.2.3计数器应用程序
4.3经验设计法
4.3.1经验设计法的特点
4.3.2举例说明
4.4顺序控制设计法
4.4.1顺序控制设计法的本质
4.4.2功能表图的绘制
4.4.3顺序控制设计法中梯形图的设计
4.5逻辑设计法
4.5.1基本逻辑线路结构及实现
4.5.2逻辑设计法应用举例
4.6程序调试与模拟运行
4.6.1复杂程序的设计方法
4.6.2调试与模拟运行
4.7应用程序的设计技巧
4.7.1优先程序的设计
4.7.2集中与分散控制
4.7.3联锁控制程序的设计
4.7.4故障检测程序的设计
4.7.5单按钮控制起停程序的设计
4.8应用程序设计时应注意的问题
第5章可编程控制器的编程工具
5.1FX一20P—E简易编程器的使用
5.1.1FX一20P_E编程器简介
5.1.2HPP的组成与操作面板
5.1.3HPP的基本操作
5.1.4编程操作
5.1.5监视／测试操作
5.1.6脱机(oFFLINE)编程操作
5.2SWOPC—FXGP／wIN—C编程软件的使用
5.2.1SWOPC—FXGP／WIN—C编程软件简介
5.2.2梯形图操作
5.2.3PLC操作
5.2.4监控操作
5.2.5选项操作
5.3OMRONCPMlA系列PLC编程器的使用
5.3.1编程器面板
5.3.2编程器的使用
5.40MRON编程软件CX—P
5.4.1CX—P编程软件简介
5.4.2CX—P编程软件的使用
第6章可编程控制器控制系统的设计与安装维护
6.1PLC控制系统设计简介
6.1.1PLC控制系统设计的一般步骤
6.1.2PLC程序设计的步骤
6.2PLC控制系统的硬件设计与选型
6.2.1控制结构和方式的选择
6.2.2PLC的选择
6.3PLC的安装
6.3.1环境技术条件设计
6.3.2控制系统的冗余设计
6.3.3供电系统的设计
6.4提高PLC控制系统可靠性的措施
6.4.1输入端的抗干扰措施
6.4.2输出端的抗干扰措施
6.4.3电源的抗干扰措施
6.4.4系统接地的抗干扰措施
6.4.5外部配线的抗干扰措施
6.5PLC控制系统的维护与诊断
6.5.1PLC控制系统的维护
6.5.2PLC控制系统的诊断与处理
6.5.3PLC的故障查找方法及处理
第7章可编程控制器通信网络技术
7.1通信与网络的基本知识
7.1.1数据通信基础
7.1.2工业控制局域网
7.1.3ISO-OSI参考模型一
7.1.4IEEE802局域网参考模型及标准
7.2三菱PLC的通信与组网
7.2.1FX2N系列PLC的简单通信
7.2.2三菱PLC的网络
7.3OMRONPLC的通信与组网
7.3.1CPMlA系列PLC的简单通信
7.3.2OMRONPLC的网络
第8章可编程控制器的应用
8.1FX2NPLC在机加工自动线控制系统中的应用
8.1.1了解、分析控制对象
8.1.2硬件设计
8.1.3软件设计
8.1.4调试运行
8.2FX2NPLC在压滤机控制系统中的应用
8.2.1系统的工作原理
8.2.2控制系统设计
8.3FX2NPLC在立式车床控制系统中的应用
8.3.1PLC控制系统硬件设计
8.3.2软件设计
8.4FX2NPLC网络在球磨机润滑监控系统中的应用
8.4.1存在的问题及改造措施
8.4.2系统的硬件设计
8.4.3系统的软件设计
8.5CPMlAPLC在掘进机控制系统中的应用
8.5.1控制对象分析
8.5.2控制系统硬件设计
8.5.3控制系统软件设计
8.6CPMlAPLC在切片机控制系统中的应用
8.6.1主电路的设计
8.6.2PLC控制系统设计
附录
附1FX2N系列PLC功能指令总表
附2OMRON小型PLC指令集
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我之前在一家小工厂做设备维护工作，面对的都是老旧的设备，代码和文档极其缺乏，导致维修效率低下，经常需要耗费大量时间去逆向分析。这本书的出现，简直就是为我们这种一线人员量身定做的“救星”。它不是空谈理论，而是直接聚焦于解决实际问题的工具集。书中对常见故障模式的归类和对应的快速修复指南，我直接打印出来贴在了控制柜旁边，现在遇到突发停机，我们团队的响应速度明显提高了。更关键的是，它教会了我如何构建清晰的逻辑图表（如梯形图、功能块图）来描述现有系统的功能，这使得新来的同事也能快速上手。这本书的实用性体现在每一个章节的细枝末节中，它没有炫技，只是扎扎实实地传授如何让机器稳定、高效地运行起来的工程智慧，是案头必备的实战手册。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的研究生，主要研究方向是智能制造的底层数据采集与控制。市面上的教材大多停留在理论推导或者过时的案例上，难以跟上工业4.0的发展步伐。这本书的出版时间相对较新，这一点我很看重，因为它涵盖了一些较新的通信协议和网络集成方面的介绍，虽然篇幅不长，但为我们指明了未来的研究方向。最让我印象深刻的是它对安全性和可靠性设计的重视。它详细阐述了如何通过冗余设计和看门狗机制来保证系统的长期稳定运行，这对于追求高可靠性的关键任务系统来说是不可或缺的知识。书中对特定指令集的深入剖析，也让我对底层汇编级的优化有了更深的理解，这对于追求极致性能的嵌入式应用开发者来说，无疑是宝贵的财富。总的来说，这本书兼顾了理论深度和工程实用性，非常适合高年级本科生和研究生作为进阶参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是一个业余的创客，平时喜欢自己折腾一些基于树莓派或Arduino的小玩意儿，但一直苦于无法将这些小项目连接到真正工业级的控制系统上。这本书完美地搭建了“创客世界”与“工业控制”之间的桥梁。它清晰地解释了工业级设备的工作原理和设计哲学，比如为什么工业级的I/O模块需要更高的抗干扰能力，以及为什么我们需要使用特定的电源隔离技术。书中对不同电气标准和布线规范的介绍，对于我们这些非科班出身的人来说，是极其重要的安全教育。我特别喜欢书中对故障排除（Troubleshooting）策略的总结，列出了一套系统的排查流程，避免了我们遇到问题时那种盲目乱试的低效状态。这本书的讲解语言有一种魔力，它能把原本枯燥乏味的硬件规范讲得引人入胜，让我真切地感受到了工程美学。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了新世界的大门，我最近在尝试将旧的机械设备进行自动化改造，遇到了一堆技术难题，尤其是在逻辑控制和信号处理这块儿，完全摸不着头脑。原本以为这只是个硬核的技术活，需要啃好几本晦涩难懂的专业教材，没想到这本书的讲解方式出乎意料地生动形象。它没有一上来就堆砌那些复杂的术语和抽象的理论，而是从最基础的输入/输出点、继电器逻辑开始讲起，循序渐进地过渡到更复杂的程序结构。书中大量的图示和案例分析，让我这个初学者也能迅速把握住核心概念。特别是关于模拟量处理的部分，作者居然能用日常生活中非常贴近的例子来解释PID控制，让我瞬间茅塞顿开。我尤其欣赏它对不同品牌硬件兼容性的探讨，这在实际工程中至关重要，避免了我们在选型时走弯路。这本书的价值在于，它不仅教会了你“怎么做”，更重要的是让你理解了“为什么这么做”，为我后续的深度学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本书的初衷是为了给手头上的一个小型生产线做升级换代，主要目的是提高生产效率和减少人工干预。我对自动化控制领域接触不多，之前的经验主要集中在机械装配层面。这本书的内容排布非常符合工程实践的逻辑。它首先清晰地界定了不同自动化层级的功能，然后深入到软件编程的实践层面，比如如何有效地使用定时器和计数器，以及如何构建健壮的故障诊断程序。其中关于程序结构化设计的章节尤其精彩，它强调了模块化和可维护性的重要性，这在多人协作的大型项目中简直是金科玉律。我按照书中的步骤，尝试搭建了一个简单的虚拟仿真环境进行测试，发现书中的代码示例不仅规范，而且注释详尽，几乎可以直接用于实际项目。阅读这本书的过程，就像是跟一位经验丰富的老工程师在进行一对一的辅导，让人感觉非常踏实可靠，极大地提升了我对项目实施的信心。

评分☆☆☆☆☆