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出版者:中国电力

作者:吕卫阳 徐昌荣

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2007-4

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787508353890

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 工业控制
• 自动化
• 编程实例
• 工程应用
• 可编程逻辑控制器
• 电气工程
• 技术实践
• 西门子
• 三菱

《工业自动化控制系统设计与实践》 本书是一本专注于工业自动化领域，特别是PLC（可编程逻辑控制器）在实际工程应用中的系统性著作。全书围绕着如何从零开始设计、实施和优化一个完整的自动化控制系统展开，旨在为工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一套切实可行的指导和丰富的实践经验。 内容涵盖： 工业自动化基础理论与发展趋势： 开篇将深入浅出地介绍工业自动化的基本概念，包括传感器、执行器、控制系统架构（如DCS、SCADA、HMI），以及当前工业4.0、物联网（IoT）、大数据等前沿技术如何重塑工业自动化格局。重点会分析这些趋势对PLC应用带来的机遇与挑战，帮助读者建立宏观的认知框架。 PLC系统选型与硬件配置： 详细阐述如何根据具体的工业应用场景，如生产线控制、过程控制、楼宇自动化等，选择最适合的PLC型号。这包括对CPU模块、输入/输出（I/O）模块、通信模块、电源模块等硬件组件的性能指标、接口类型、扩展能力进行深入分析。本书会提供多方面的考量因素，如环境适应性（温度、湿度、防爆）、供电稳定性、通信协议兼容性、性价比等，指导读者做出经济高效且可靠的决策。 PLC编程语言与指令集详解： 全面覆盖IEC 61131-3标准定义的五种主流PLC编程语言：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）、指令表（IL）和顺序功能图（SFC）。每种语言的语法、特性、适用范围以及如何有效地进行逻辑设计都会被详细讲解。此外，本书还会深入剖析PLC常用的指令集，如数据处理指令、逻辑运算指令、定时器/计数器指令、比较指令、跳转指令、通信指令等，并通过大量图示和伪代码说明其工作原理和应用方法。 传感器与执行器接口技术： 详细介绍各类工业传感器（如温度、压力、流量、位置、视觉传感器）和执行器（如电机、电磁阀、伺服驱动器、变频器）的信号类型（模拟量、数字量、脉冲信号）、接口标准（4-20mA、0-10V、IO-Link、RS485等）以及如何将其正确地连接到PLC的I/O模块。书中会提供实际接线图和注意事项，帮助读者避免常见的接线错误和信号干扰问题。 PLC通信协议与网络构建： 深入讲解工业通信的常用协议，如Modbus（RTU/TCP）、Profibus、Profinet、EtherNet/IP、CANopen等。本书会阐述不同协议的特点、适用场景以及在PLC网络中的配置方法。重点会放在如何构建稳定、高效、可靠的PLC通信网络，包括网络拓扑设计、节点地址分配、数据交换策略以及网络故障诊断与排除。 人机界面（HMI）设计与集成： 探讨如何设计直观、易用的HMI界面，以实现操作员与自动化系统的有效交互。这包括HMI软件的选型、画面布局、控件使用（按钮、指示灯、数值显示、趋势图、报警列表等）、数据绑定与通信配置。本书会分享优秀HMI设计原则，以及如何通过HMI实现设备监控、参数设置、报警管理和历史数据查询等功能。 PLC控制系统的调试与故障排除： 提供一套系统性的PLC系统调试方法论，从硬件检查、软件下载、程序联调到最终的生产运行。详细介绍常用的调试工具和技巧，如在线监视、强制输出、变量监控、逻辑分析仪等。同时，本书会重点讲解PLC系统常见的故障类型（如硬件故障、程序错误、通信中断、信号丢失等）以及相应的诊断和排除策略，帮助读者快速定位和解决问题，最大限度地减少停机时间。 典型工业应用案例解析： 这是本书的核心亮点。书中将精选多个来自不同行业的典型PLC工程应用案例，如： 生产线自动化： 详解一台饮料灌装生产线的PLC控制方案，涵盖输送带、灌装机、封盖机、贴标机等的联动控制，以及产品计数、质量检测等功能。 水处理系统控制： 分析一个污水处理厂的PLC控制系统设计，包括进水泵、曝气系统、沉淀池、消毒设备等的启停控制，以及水位、pH值、溶解氧等参数的监测与调节。 自动化仓储系统： 介绍一个立体仓库的PLC控制策略，涉及堆垛机、输送带、货架管理、入库/出库指令的执行等，强调数据协同与高效调度。 起重机与搬运设备控制： 剖析起重机或AGV（自动导引车）的PLC控制系统，重点讲解运动控制、路径规划、安全联锁等关键技术。 每个案例都将从需求分析、系统设计、硬件选型、编程实现、调试过程到最终运行效果进行全方位展示，并附带详细的原理图、程序片段和操作指南，力求让读者“看得懂、学得会、用得上”。 PLC系统维护与优化： 讨论PLC系统的日常维护要点，包括备件管理、程序备份、固件更新、设备巡检等。同时，也会介绍如何通过数据分析、性能监控和算法改进来优化PLC控制系统的效率、稳定性和能源消耗，实现持续改进。 本书特色： 理论与实践高度结合： 每一章节的理论讲解都紧密结合实际工程需求，并通过丰富的案例进行印证。 条理清晰，循序渐进： 内容结构合理，从基础到高级，从原理到应用，适合不同层次的读者。 图文并茂，易于理解： 大量图表、实物照片、接线图和程序截图，使抽象的技术概念具象化。 注重解决实际问题： 聚焦工程师在实际工作中遇到的难点和痛点，提供可操作的解决方案。 《工业自动化控制系统设计与实践》将是每一位希望在工业自动化领域有所建树的技术人员的得力助手，它不仅教授知识，更传递经验，帮助您自信地应对复杂的工程挑战。

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读完前几章后，我深感作者在内容组织上的匠心独运。这本书的结构清晰得让人惊叹，它不是简单地罗列各种PLC的指令集，而是将这些指令有机地融入到实际的控制案例中去讲解。比如，讲解定时器和计数器时，并不是孤立地介绍函数功能，而是立刻对应到一个实际的生产线上如何进行周期性动作控制或者产品计数统计。这种“理论与实践紧密结合”的编排方式，极大地降低了学习门槛。对于我这种已经有些基础，但想深化理解的读者来说，它能帮助我把分散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。特别是关于模拟量处理的部分，那块内容我以前一直觉得很头疼，但这本书用非常形象的比喻和具体的传感器接入案例，让我一下子就明白了PID控制在实际应用中是如何调整参数以达到最佳效果的。读完之后，我有一种豁然开朗的感觉，仿佛之前学习的那些零散的知识点终于找到了它们归属的位置，整个人对PLC的掌控感都提升了一个层次。

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我对比过市面上很多同类型的书籍，它们往往要么过于侧重某一个特定品牌的PLC（比如只讲西门子或只讲三菱），要么就是内容陈旧，跟不上现在工业自动化快速迭代的步伐。然而，这本书给我的感觉是视野更加开阔，它在介绍基础概念时，会不着痕迹地提到不同主流品牌的实现方式的异同点，这对于我们处理混合系统或者未来需要进行设备升级维护提供了非常宝贵的参考价值。更难得的是，它没有停留在基础的开关量控制，而是深入到了数据通信、上位机交互（HMI/SCADA）这些更贴近现代工厂智能化的主题。这些章节的讲解，让我意识到现代的PLC工程已经远远超越了简单的逻辑控制，而是涉及到了整个信息集成层面。这本书的实用深度和广度，让我觉得它完全可以作为我未来几年内案头必备的参考工具书。

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从一个老工程师的角度来看，这本书最核心的价值在于它提供了一种解决问题的“思维框架”，而不仅仅是指令的堆砌。很多新手往往只知道复制代码粘贴，遇到新问题就束手无策。这本书通过大量的案例分析，教会读者如何像一个经验丰富的工程师那样去思考：在接到一个新需求时，首先要做的是需求分析和系统分解，然后才是硬件选型和软件设计。它反复强调的“冗余设计”、“安全规范”等工程化思维，是教科书上很难学到的真谛。我发现，每次我带着一个工作中遇到的棘手问题去翻阅这本书的某个相关章节时，总能从中找到启发，启发我换个角度去审视问题。这本书的厚度虽然不薄，但每一页都写得扎实，没有一句废话，读完之后，你会感觉自己不是被动地接收了信息，而是主动地掌握了一门解决工业控制难题的艺术。

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这本书的封面设计得相当大气，那种深蓝配上金色的字体，一眼就能看出是讲技术硬核内容的。我平时工作需要接触不少自动化设备，但总觉得理论知识和实际操作之间隔着一层纱，很多书讲得太理论化，一到现场就抓瞎。拿到这本《PLC工程应用实例解析》之后，最让我眼前一亮的是它非常注重实战性。它没有堆砌那些晦涩难懂的数学公式或者太过抽象的控制理论，而是直接从工程实际出发，每一个章节都围绕着一个具体的应用场景展开。比如，对于一个复杂的输送带系统，它会详细拆解如何选择合适的PLC型号、如何规划输入输出点、如何编写逻辑程序来实现精确的时序控制。那种手把手教你解决实际问题的感觉，对于初入行或者想提升实战技能的工程师来说，简直是及时雨。我特别喜欢书中对故障排查思路的梳理，很多时候，故障出现时大家往往手忙脚乱，这本书提供了一套系统性的排查步骤，让你能冷静下来，一步步定位问题所在，这种经验的总结是非常宝贵的。

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这本书的排版和插图质量也值得称赞。在看技术书籍时，图文的配合至关重要，如果插图模糊不清或者示意图过于简化，很容易造成误解。但这本《PLC工程应用实例解析》在这方面做得非常出色。程序流程图清晰易懂，线路连接图的细节考虑得很周全，甚至连不同品牌PLC的编程软件界面都有详细的截图辅助说明，这对于我们进行跨平台学习或维护旧设备时非常实用。阅读过程中，我很少需要停下来反复揣摩某个图示的含义，这极大地保证了阅读的流畅性。而且，书中的代码示例不仅格式规范，注释也做得非常到位，让你在学习具体案例的同时，还能潜移默化地养成良好的编程习惯。这不仅仅是一本“怎么做”的书，更是一本教会你“如何规范地做”的技术宝典。

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