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出版者:

作者:梁玉国

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2009-2

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787030233974

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 实训
• 工业控制
• 自动化
• 编程
• 电气工程
• 技术教程
• 实践
• 入门

现代工业控制系统设计与应用 本书旨在为读者提供一个深入理解现代工业控制系统设计、配置与应用的全方位指导。我们不仅仅关注基础的原理，更侧重于在实际工程中遇到的问题和解决方案。通过理论与实践的结合，读者将能够构建、调试并优化复杂的工业自动化系统。 第一部分：工业控制系统的基石 本部分将详细阐述工业控制系统的核心组成部分及其工作原理。 PLC（可编程逻辑控制器）的演进与架构：我们将追溯PLC从早期继电器控制到如今先进的分布式控制系统的发展历程。深入剖析PLC的硬件架构，包括CPU模块、输入/输出（I/O）模块、通信模块、电源模块等，理解它们在整个系统中的作用与配合。我们将介绍不同厂商PLC的典型架构特点，并探讨其在性能、扩展性和可靠性方面的差异。 传感器与执行器的选择与集成：在工业现场，传感器是获取信息的“眼睛”，执行器是实现动作的“手”。本章将详细介绍各类常用工业传感器（如光电传感器、接近开关、编码器、温度传感器、压力传感器等）的工作原理、选型原则、安装注意事项及其与PLC的接口方式。同时，我们将深入讲解各种执行器（如电机、电磁阀、液压缸、气动元件等）的控制原理，以及如何根据具体应用场景选择合适的执行器并实现对其的精确控制。 工业通信协议深度解析：在现代自动化系统中，不同设备之间的高效通信至关重要。本章将对主流的工业通信协议进行深入剖析，包括串行通信（RS-232, RS-485）、以太网通信（Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP/IP）以及现场总线技术（Profibus, DeviceNet, CANopen）。我们将详细讲解这些协议的通信机制、数据帧结构、拓扑结构，并提供实际应用中的配置与故障排除指南。 人机界面（HMI）的设计与交互：HMI是操作员与自动化系统进行交互的窗口。本章将聚焦HMI的设计原则、功能模块以及软件开发。我们将介绍不同类型的HMI设备，如文本显示器、触摸屏等，并深入讲解HMI软件的组态过程，包括画面设计、控件添加、数据链接、报警处理和历史数据记录等。通过实例演示，读者将掌握如何创建直观易用且功能强大的操作界面。 第二部分：高级控制策略与应用 在掌握了基础知识后，本部分将进一步探讨更复杂的控制策略和在不同行业中的实际应用。 PID控制器及其高级应用：PID（比例-积分-微分）控制器是工业自动化中最基础也是最广泛应用的控制器。本章将详细阐述PID控制算法的数学原理，以及比例、积分、微分参数对系统响应的影响。我们将重点讲解PID的整定方法（如手动整定法、自动整定法、Ziegler-Nichols法等），并介绍PID在变频器、温控器等设备中的具体应用。此外，我们还将探讨PID的改进算法，如抗积分饱和、变积分增益等，以应对更复杂的控制对象。 运动控制与伺服系统集成：在涉及精密定位、速度控制和同步运行的应用中，运动控制至关重要。本章将详细介绍伺服驱动器、步进电机及其控制器的工作原理。我们将重点讲解如何将伺服系统与PLC进行集成，包括硬件连接、参数设置、运动指令的应用（如点位控制、直线插补、圆弧插补、电子齿轮等）。通过实际案例，读者将学会如何配置和编程实现高精度的运动控制。 机器人系统集成与编程：工业机器人是现代制造业中实现自动化生产的关键设备。本章将介绍工业机器人的基本结构、工作原理和运动学。我们将重点讲解如何将机器人系统与PLC进行集成，实现协同作业。内容将涵盖机器人离线编程、在线示教、路径规划，以及PLC与机器人之间的通信协议和数据交换方式。 过程控制系统（PCS）的构建与优化：PCS广泛应用于化工、制药、电力等连续生产行业。本章将深入讲解PCS的设计理念，包括分层结构、功能模块（如控制回路、顺序控制、报警管理、操作员站等）。我们将介绍如何使用专业的PCS软件进行组态和编程，并讨论如何通过数据分析优化控制策略，提高生产效率和产品质量。 故障诊断与排除技巧：在复杂的工业控制系统中，故障的发生难以避免。本章将系统性地介绍工业控制系统常见的故障类型，包括硬件故障、软件故障、通信故障、环境干扰等。我们将提供一套行之有效的故障诊断流程和方法，并分享一些实用的排除技巧，如利用PLC的诊断功能、观察报警信息、检查接线、分析日志文件等，帮助读者快速定位并解决问题。 第三部分：工程实践与案例分析 本部分将通过大量的实际工程案例，帮助读者将所学知识融会贯通，并提升解决实际问题的能力。 生产线自动化改造案例：详细分析一条典型的生产线在自动化改造过程中所遇到的技术难题，包括设备选型、PLC编程、HMI设计、通信集成等，并给出详细的解决方案。 智能仓储系统设计与实现：介绍智能仓储系统中自动导引车（AGV）、堆垛机、输送带等设备的协调控制，以及PLC与仓储管理系统（WMS）的集成。 水处理自动化控制应用：通过水厂或污水处理厂的控制系统案例，讲解如何利用PLC实现水泵、阀门、曝气器等设备的自动控制，以及水质参数的监测与调控。 新能源行业自动化解决方案：聚焦光伏发电、风力发电等新能源领域，分析其自动化控制系统的特点与关键技术。 本书的编写力求语言清晰、逻辑严谨，配以大量的图表和实例，旨在帮助读者建立扎实的工业控制系统知识体系，并具备独立进行系统设计、开发、调试和维护的能力，成为一名优秀的工业自动化工程师。

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坦白讲，这本书的实用性超出了我最初的预期，特别是那些关于实际故障排除和系统集成的章节。我之前在调试一个复杂的传送带系统时，遇到了一个棘手的定时器错误，查阅了很多零散的资料才勉强解决。如果当时有这本书在手，可能过程会顺利得多。书中对常见工业通信协议（比如Modbus、Profibus的入门级应用）的介绍，虽然篇幅不算特别详尽，但足够让人建立起一个概念框架，知道在实际工程中数据是如何在不同设备间流动的。更令我欣赏的是，它没有回避实际应用中的“脏活累活”——比如I/O点的分配策略、内存的优化使用，这些在很多纯理论书籍里都会被忽略的细节，在这本书里却得到了充分的重视。这说明编著者绝对是身经百战的实战派，他们分享的经验是经过时间检验的，而非纸上谈兵。

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这本书的叙述风格非常沉稳、严谨，读起来有一种踏实感。它没有使用那种为了吸引眼球而刻意渲染技术“酷炫”的语言，而是用一种教科书式的、逻辑严密的结构，层层递进地引导读者。这种风格让我能够专注于理解每一个技术点背后的逻辑关系，而不是被花哨的描述分散注意力。例如，在讲解状态机编程时，作者用了一个非常经典的例子，将复杂的多个操作步骤分解成清晰的状态转移图，这种可视化处理极大地降低了理解复杂逻辑的难度。它更像是一位耐心且要求严格的导师，要求你每一步都走稳，而不是急于求成地带你“飞越”学习曲线。对于那些害怕枯燥技术内容，但又渴望真正掌握技术本质的人来说，这种“慢工出细活”的教学态度非常可贵。

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这本书的排版和图文质量值得称赞，清晰度极高，即便是那些复杂的硬件接线图，细节也标注得一清二楚，这在长时间的实训过程中非常重要，可以大大减少眼睛的疲劳。不过，如果非要说一些改进的空间，我认为在特定品牌PLC的特定高级功能模块（比如运动控制或特定的安全功能）的案例深度上，可以再做一些拓展。目前的案例更偏向于离散量控制的逻辑实现，这当然是PLC的基石，但对于现代智能制造中越来越重要的连续量控制和PID调节的实际参数整定，如果能加入更多基于实际反馈数据的调整思路和仿真分析，那这本书的价值会更上一层楼。总的来说，它为入门者构建了一个坚不可摧的知识塔基，但对于追求尖端应用的资深人士，可能还需要搭配其他更专业的资料来补充。

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这本书的封面设计确实很吸引人，那种简洁中透露着专业感的蓝色调，让人一眼就能感受到它在工业控制领域的扎实基础。我是在准备一个比较深入的自动化项目时偶然接触到它的，初衷是想找一本能把理论和实践完美结合起来的教材。读完前几章，我必须说，作者在概念的阐述上非常到位，特别是对于PLC的内部工作原理，比如扫描周期、中断处理这些过去让我有些困惑的地方，现在清晰多了。他们没有停留在仅仅罗列指令的层面，而是深入剖析了为什么需要这些指令，以及在不同工业场景下如何选择和组合它们。书中大量的流程图和梯形图示例，不仅是视觉上的辅助，更像是作者手把手的指导，让我能迅速将抽象的编程逻辑转化为具体的硬件操作。这种注重底层逻辑而非简单功能堆砌的叙述方式，对于希望打下坚实基础的初学者或希望提升技能的工程师来说，无疑是一笔宝贵的财富。它让我明白了，编程不仅仅是写代码，更是一种系统化的思维过程。

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我是在参加一个职业技能提升培训时被推荐使用这本教材的，它在课程设置上起到了核心的支撑作用。与其他泛泛而谈的教材不同，这本书似乎是围绕着一套完整的、可操作的实训体系构建起来的。它的章节安排似乎是按照一个项目从规划、设计、编程到调试的实际工作流程来设计的，这使得读者在学习完一个单元后，马上就能在实验台上找到对应的实践目标。特别是关于程序文档化和注释规范的章节，虽然看似是“软技能”，但却是保证长期项目维护的关键。我尤其欣赏其中关于如何编写“易于他人阅读”的程序段落的指导，这体现了现代工业开发中团队协作和规范化的重要性。这本书提供的不仅仅是技术知识，更是一套成熟的、可被业界接受的工程方法论。

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