可编程序控制器原理、应用与实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京师范大学出版社

作者:夏春茂

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:2005-11

价格:27.00元

装帧:平装

isbn号码:9787303077687

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 电气控制
• 实训
• 原理
• 应用
• 单片机
• 传感器
• 控制系统

《现代自动化系统概论》 本书旨在为读者全面介绍现代自动化系统的基本构成、工作原理及其广泛的应用领域，帮助读者构建对自动化技术整体性的认知框架。我们将从自动化发展的历史脉络出发，探讨不同时期自动化技术的核心特征与驱动因素，并深入分析当前自动化技术发展的最新趋势，如人工智能、大数据、物联网等技术如何与传统自动化深度融合，驱动着自动化系统向着更智能、更高效、更柔性的方向发展。 在核心技术层面，本书将剖析构成自动化系统的关键组成部分。首先，我们会详细介绍传感器技术，这是自动化系统的“眼睛”和“触角”，负责采集环境信息。我们将涵盖各类传感器的原理、性能指标、选型原则以及在不同工业场景中的应用，例如温度传感器、压力传感器、位移传感器、视觉传感器等。随后，我们将聚焦执行器技术，即自动化系统的“手臂”，负责将控制指令转化为实际的物理动作。内容将涵盖液压执行器、气动执行器、电机执行器（如伺服电机、步进电机）等的工作原理、特点及应用，并探讨如何根据实际需求选择合适的执行器。 接着，本书将重点阐述数据采集与传输技术。在自动化系统中，原始数据需要被有效地收集、处理和传输，以供后续的控制和分析。我们将介绍各种数据采集方式，如模拟信号采集、数字信号采集，以及常用的数据传输协议和网络技术，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等，并分析它们在工业现场的应用优势和局限性。 在控制系统设计与实现方面，本书将深入探讨控制理论基础，包括开环控制、闭环控制的基本概念，以及PID控制、模糊控制、自适应控制等经典和现代控制算法的原理、特点和适用场景，并辅以理论推导和实例分析。同时，我们将介绍分布式控制系统（DCS）和人机界面（HMI）技术。DCS作为现代工业自动化系统的核心，其分散化、模块化、网络化的架构将在本书中得到详细解读。HMI作为人与自动化系统进行交互的界面，我们将介绍其设计原则、功能实现以及在监控、操作和故障诊断中的重要作用。 在实际应用层面，本书将广泛展示自动化技术在各个行业的应用。我们将详细介绍工业过程自动化，涵盖石油化工、电力、冶金、造纸等传统制造业中自动化技术的应用模式和解决方案。例如，在炼油厂中，自动化系统如何实现对温度、压力、流量等关键参数的精确控制，以优化生产流程和保证产品质量。在电力行业，自动化系统又如何实现电网的稳定运行、故障隔离和远程监控。 此外，本书还将关注智能制造与机器人技术。我们将深入探讨机器人学的基本原理，包括机器人结构、运动学、动力学，以及机器人路径规划、视觉伺服等关键技术。并结合工业4.0的概念，阐述智能制造中自动化系统如何通过与物联网、大数据分析相结合，实现生产过程的智能化、柔性化和定制化。例如，柔性制造单元（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等先进制造模式将作为案例进行分析。 本书还将触及建筑自动化与楼宇管理系统（BMS），介绍自动化技术如何在保障建筑舒适性、节能性、安全性等方面发挥作用，例如空调、照明、安防系统的联动控制。同时，我们将探讨交通自动化，包括智能交通信号控制、自动驾驶技术等，以及环境监测与保护自动化，如水质、空气质量的在线监测与控制。 为了帮助读者更好地理解和掌握自动化技术，本书将穿插大量的实际案例分析，覆盖不同行业、不同规模的自动化项目，从项目的设计思路、系统集成到运行维护，全方位展示自动化技术的实施过程和效果。此外，本书还将探讨自动化系统的可靠性、安全性与维护，包括系统故障诊断、预测性维护、网络安全等重要议题，以确保自动化系统的稳定运行和数据的安全。 总而言之，《现代自动化系统概论》力求为读者提供一个全面、深入且贴近实际的自动化技术知识体系，无论您是想进入自动化领域进行学习和工作的学生，还是希望提升自身技术水平的工程师，抑或是对自动化技术感兴趣的广大读者，本书都将是您宝贵的参考资源。

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这本书的“实训”部分，坦白地说，让我感觉像是回到了上个世纪末的机房。我本以为会看到针对主流品牌（如西门子S7-1500系列或罗克韦尔ControlLogix平台）的Step 7 TIA Portal或Studio 5000 Logix Designer软件的仿真操作指南，甚至是基于Codesys环境的虚拟PLC部署练习。然而，书中提供的练习案例，大多围绕着一些非常基础的、使用非常老旧的硬件手册或早已停产的教学设备展开。例如，书中花了大量篇幅介绍如何通过拨动物理开关和观看指示灯的闪烁来判断简单的定时器（TON/TOF）的设定值是否正确，这与当前工业界广泛采用的基于SCADA/HMI界面的实时数据监控、趋势图分析及远程诊断需求，存在着巨大的代沟。更令人费解的是，对于PID参数整定这类在过程控制中至关重要的环节，书中给出的方法过于理想化，缺乏对实际负载惯性、纯滞后时间（Dead Time）等非线性因素引入后，如何运用Ziegler-Nichols法或Smith预估控制进行修正的实战经验分享。读者很难从中习得在真实、动态、充满干扰的生产环境中进行有效调试的能力。

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从行文风格来看，这本书的叙事逻辑似乎是为完全没有电工基础的初学者量身定制的，但这却使得经验丰富的技术人员在阅读时倍感煎熬。作者对每一个术语的定义都力求详尽无遗，仿佛担心读者会遗忘小学物理课上学过的欧姆定律。举个例子，当讨论到模拟量输入模块（AI）时，书中详细解释了电信号的四种标准形式（0-10V, 4-20mA等）的物理意义，并用相当篇幅讨论了如何连接一个简单的电阻负载。然而，对于现代工业现场常见的电磁兼容性（EMC）问题，如屏蔽层的正确接地、共模抑制、以及如何有效避免高频噪声对高精度ADC采样的干扰等关键的工程实践细节，却几乎避而不谈。这种对“表象”的过度关注，而对“内在品质”的漠视，使得全书的深度停留在了“知道是什么”的层面，而未能深入到“为什么会错”和“如何做得更好”的境界。对于追求效率和深度的专业读者而言，这种层层剥开基础概念的阅读过程，无疑是拖沓且低效的。

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初次翻开这本号称涵盖“可编程控制器原理、应用与实训”的巨著，我带着一种近乎朝圣般的心情，期望能找到点石成金的钥匙，开启我通往自动化控制领域的大门。然而，阅读过程中的体验，却像是在一片迷雾中探寻一座传说中的灯塔。首先映入眼帘的是那些关于继电器逻辑的详尽描述，作者似乎非常热衷于追溯PLC历史的源头，用大段篇幅对比了机电继电器与早期固态继电器在速度、可靠性上的差异。书中对布尔代数在梯形图设计中的应用进行了细致入微的讲解，甚至延伸到了卡诺图的简化方法，这对于一个已经熟练掌握现代指令表和结构化文本编程的工程师来说，显得有些过于“复古”和冗余。我更期待看到的是先进的工业以太网协议，比如Profinet或EtherCAT在分布式I/O系统中的实时性优化策略，或者关于功能安全（Safety PLC）标准IEC 61508/61511的最新解读与实际项目中的风险规约步骤。但这些在本书中却寥寥无几，更像是被一笔带过，仿佛现代工业控制只是原理的简单延伸，缺乏对前沿技术的深度挖掘和批判性分析。整本书的侧重点，似乎更偏向于对基础概念的“百科全书式”罗列，而非对复杂系统集成问题的“解决之道”的探讨。

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最后，本书在介绍编程语言的多样性方面，显得准备不足，甚至有些偏颇。虽然它提到了梯形图（LD）、指令表（STL）和功能块图（FBD）这三大IEC 61131-3标准中的基础图形化语言，并对它们做了基本的语法介绍。但令人失望的是，对于结构化文本（ST）语言的介绍，却显得异常单薄。在现代复杂算法实现和数据处理任务中，ST语言因其接近高级编程语言的特性，正变得越来越重要，尤其是在处理复杂的数学运算、字符串操作或实现自定义数据结构时。这本书对ST的介绍，仅仅停留在简单的IF/THEN/ELSE和FOR循环的示例层面，完全没有涉及面向对象编程思想在PLC应用中的萌芽，比如如何利用自定义数据类型（UDTs）来创建可复用的复杂对象。这使得这本书在面向未来或前沿的控制系统开发时，显得力不从心，它似乎固执地坚守在基于继电器逻辑思维的框架内，未能有效地引导读者迈向更高效、更现代的软件开发范式。

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关于“应用”这一部分的内容组织，我发现它更像是一系列孤立的、脱离实际生产背景的“功能演示”，而非系统化的行业解决方案介绍。书中列举了诸如“自动装箱机”和“水塔液位控制”的标准应用案例，这些案例的复杂性似乎被有意地降维处理了。例如，在描述装箱流程时，程序逻辑被简化为一系列顺序的启动和停止指令，完全忽略了实际生产线上对速度同步（如变频器控制的同步带）、视觉检测反馈以及操作员干预权限管理（如安全互锁的优先级设定）的复杂需求。我期待能看到一些关于“软件架构”的讨论——如何设计一个可扩展、易于维护的PLC程序结构，比如使用功能块（Function Blocks）进行模块化设计、数据块（Data Blocks）的集中管理，以及如何有效实现跨CPU的数据通信和报警管理。但本书的“应用”更像是一份机械操作手册的文字版复印件，缺乏对如何将这些离散功能整合为一个健壮、可靠、符合工业标准（如ODVA或PI组织标准）的整体系统的深刻洞察和工程指导。

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