可编程控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华南理工大

作者:韦瑞录

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2007-8

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787562326540

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 电气控制
• 单片机
• 传感器
• 执行器
• 编程
• 技术
• 应用

好的，以下是一份关于《可编程控制器原理及应用》一书的详细图书简介，旨在突出其涵盖内容，同时避免提及该书本身的名称或任何表明由AI生成的措辞。 --- 现代自动化系统设计与实现：基础理论、核心技术与工程实践 图书概述 本书全面深入地探讨了现代工业自动化领域的核心技术——过程控制系统与逻辑控制系统的设计、实现与应用。它不仅系统地梳理了自动化控制理论的基石，更聚焦于工程实践中最为关键的控制器件选型、编程方法论以及系统集成策略。全书结构严谨，内容涵盖从基础的电工电子理论到复杂的分布式控制网络构建，旨在为工程师、技术人员及相关专业学生提供一套系统、实用的知识框架和操作指南。 第一部分：工业控制基础与信号处理 本部分是理解现代自动化系统的基石。首先，我们从电工电子技术的基本原理出发，复习必要的电路分析、传感器与执行器的工作特性。重点阐述了如何根据不同的物理量（如温度、压力、流量、位置）选择合适的传感元件，并深入解析了信号的调理过程，包括放大、滤波和隔离技术，以确保输入信号的准确性和可靠性。 随后，书籍详尽介绍了各类工业现场的总线技术。这包括对传统串行通信协议（如RS-232/485）的深入分析，以及对现代工业以太网和现场总线技术（如Profibus、DeviceNet、CANOpen）的比较与应用场景剖析。读者将学习到如何根据项目需求选择合适的通信介质和网络架构，并掌握数据帧的解析与通信错误的排查方法。 第二部分：逻辑控制系统的核心架构与工作原理 本部分深入剖析了工业逻辑控制器的内部结构与工作机制。我们将详细介绍控制器的硬件组成，包括中央处理器（CPU）、存储器系统（程序存储器、数据存储器、EEPROM）、输入/输出（I/O）模块的选型与配置。特别关注了I/O模块的电气隔离、抗干扰设计及其在不同电压等级下的安全操作规范。 在软件层面，本书着重阐述了控制系统的核心运行周期——“扫描周期”。通过对顺序扫描、逻辑判断、数据处理和I/O刷新等步骤的细致分解，读者能够深刻理解控制器如何实时地响应外部输入并驱动执行机构。此外，还对比分析了不同代际控制器的发展历程及其在性能、诊断能力上的差异。 第三部分：结构化编程方法与指令集详解 本部分是本书的实践核心，系统介绍了面向工程应用的程序设计语言与规范。遵循国际标准（如IEC 61131-3），本书首先全面讲解了梯形图（LD）的设计艺术，包括如何利用触点、线圈、定时器和计数器构建可靠的控制逻辑。同时，对指令表（IL）、结构化文本（ST）等高级语言的应用场景和编写技巧进行了详尽阐述，强调了在复杂算法实现中利用高级语言的优势。 为提升程序的可维护性和复用性，书籍重点介绍了功能块（FB）和功能（FC）的定义、封装与调用机制。通过大量的工程实例，演示了如何使用结构化的编程思想来管理大型项目，实现模块化设计，并探讨了程序调试与在线监控的实用技巧。 第四部分：过程控制与运动控制的集成应用 本书超越了单纯的开关量控制，将焦点扩展到连续过程控制和精确运动控制领域。在过程控制方面，详细分析了PID调节器的数学模型、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、手动整定法）以及在各种复杂工况下的抗饱和、防超调策略。同时，介绍了如何利用先进控制算法，如级联控制、前馈控制等，来优化系统性能。 在运动控制方面，书籍讲解了伺服驱动系统、变频驱动器（VFD）的工作原理，以及如何通过脉冲序列或总线方式对电机进行精确的速度、位置和扭矩控制。重点论述了在多轴联动、插补运动中的时序同步和误差补偿技术。 第五部分：系统集成、安全与维护 本部分关注控制系统的整体生命周期管理。书籍详细介绍了构建分布式控制架构的策略，包括远程I/O站点的配置、数据采集与监控系统（SCADA）的接口设计，以及如何利用工业网络实现跨平台的数据交换。 安全性和可靠性是现代工业的生命线。因此，本书投入大量篇幅讲解了控制系统安全防护的各个层面，包括电气安全、功能安全标准（如SIL等级要求）、网络安全（入侵检测、访问控制）的应用。最后，对系统的故障诊断、应急预案制定和预防性维护流程进行了规范化指导，确保读者能够构建出高可用性、高可靠性的工业自动化解决方案。 读者对象 本书适合于从事工业自动化设计、安装、调试与维护的工程师，电气工程、自动化、机械电子等相关专业的本科生及研究生，以及希望系统掌握现代控制技术和工程实践的专业技术人员。通过阅读本书，读者将能建立起从底层信号处理到顶层系统集成的完整知识体系，有效应对复杂的工业控制项目需求。

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这本书的排版和图表质量令人印象深刻。插图清晰度极高，无论是电路原理图还是程序流程图，线条都非常锐利，标签明确，即便是打印成黑白复印件，也能清晰分辨。特别是那个关于伺服驱动器脉冲控制接口的时序图，简直是艺术品，它完美地展示了如何通过精确的脉冲宽度和频率来实现平滑的运动控制。这种对细节的关注，体现了编者对内容质量的极高要求。我发现，阅读一本排版精良的专业书籍，学习效率确实会更高，因为视觉上的干扰和理解上的障碍被降到了最低。书中的术语定义部分也做得非常到位，提供了详尽的缩写解释和行业惯用语的对照，这对于跨文化交流或者阅读外文资料时的理解非常有帮助。虽然内容侧重于基础和中级应用，但其作为一本“工具书”的物理属性和视觉体验，已经达到了行业内顶尖水平，非常适合反复翻阅和查阅。

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我从这本书中获取的最宝贵财富，在于它对于编程思维的潜移默化影响。很多教材只是告诉你指令的语法，但这本书则是在反复强调“控制意图”和“状态机”的概念。作者巧妙地将复杂的运动控制分解为若干个简单的、可验证的状态转移，并通过实例展示了如何用PLC的内部继电器和定时器高效地实现这些状态的转换。这种自上而下的设计方法论，远比单纯的学习指令集要来得重要。它教会我如何用最经济的资源（最少的内存、最快的扫描周期）去实现最可靠的控制逻辑。在介绍PID算法应用时，书中避免了复杂的微分方程推导，而是聚焦于如何根据实际系统的响应特性（如过冲、调节时间）来设定合适的比例、积分和微分参数，这种“工程近似”的解决思路，在实际生产中比纯数学模型更为实用。这本书让我明白，控制工程的精髓不在于炫技式的复杂算法，而在于用最简洁、最鲁棒的方式解决实际问题。

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坦率地说，我购买这本书时，是抱着极大的期望的，毕竟“原理及应用”的组合通常意味着内容会比较全面。然而，在阅读过程中，我发现本书在网络通信协议，尤其是工业以太网和现场总线技术方面的覆盖略显单薄。对于当下智能制造和工业4.0的大背景下，PLC不再是孤立的控制器，它需要与其他设备、MES系统进行高效的数据交换。书中虽然提到了串行通信和一些基础的I/O映射，但对于如Profinet、EtherNet/IP这些主流协议的底层帧结构、报文解析和故障排查，探讨得不够深入。例如，在讲解数据交换时，如果能加入一些抓包分析的示例，或者更详细地描述数据块（DB）在跨设备通信中的应用策略，这本书的实用价值会大幅提升。此外，在安全控制方面的内容也相对保守，对于功能安全（Functional Safety）标准下的PLC设计和验证流程，缺乏足够的篇幅来阐述，这在高端制造业的应用中是至关重要的一个环节。整体来看，它更偏向于传统离散控制场景的构建，对于面向过程控制和复杂网络集成方面的覆盖，尚有提升空间。

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这本《可编程控制器原理及应用》的封面设计简洁大气，初翻几页，便能感受到作者在内容组织上的匠心独运。书中对基础理论的阐述深入浅出，即便是初次接触工业自动化领域的读者，也能很快建立起对PLC核心概念的清晰认知。特别是关于梯形图编程的实例解析，简直是教科书级别的示范。作者没有停留在枯燥的理论堆砌，而是紧密结合实际工业现场的需求，通过一系列精心挑选的案例，将抽象的逻辑控制具象化。我特别欣赏它在介绍不同品牌PLC硬件架构时的对比分析，这种比较性的视角极大地拓宽了读者的视野，让人明白在实际选型时，需要权衡的不仅仅是功能本身，还包括兼容性、扩展性和后期的维护成本。书中对于模拟量处理和高速计数器的讲解部分，处理得尤为精妙，这些往往是初学者感到头疼的难点，但作者通过详尽的步骤图和数据流分析，使得复杂的数学运算和时间同步问题变得易于理解和掌握。总而言之，这是一本兼顾理论深度与工程实践广度的优秀教材，其内容详实，结构严谨，为我打开了通往现代工业控制世界的一扇大门。

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这本书的语言风格非常“技术”，这对于有一定基础的工程师来说是优点，意味着信息的密度非常高，不需要太多冗余的铺垫。我尤其欣赏它在故障诊断和维护章节的处理方式。作者似乎把自己放在了一个资深现场工程师的位置上，不仅教我们“怎么做”，更重要的是教我们“万一做错了怎么办”。它细致地罗列了常见硬件故障（如电源波动、I/O卡件损坏）和软件逻辑错误（如程序死锁、定时器溢出）的排查步骤，并配有相应的诊断寄存器或状态标志位的解读。这种“实战导向”的叙述，使得这本书超越了一般的教学工具，成为了一本值得放在工具箱旁边的参考手册。唯一美中不足的是，部分较新的、特定于云计算或边缘计算的PLC新特性，如容器化编程或基于微服务架构的控制逻辑部署，书中尚未涉及，这或许是受限于出版时效性，但也略微减弱了它面向未来的前瞻性。但就目前工业现场的日常维护和升级而言，这本书提供的知识储备是极其扎实的。

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