西门子工业自动化项目设计实践

西门子工业自动化项目设计实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:
出品人:
页数:237
译者:
出版时间:2009-5
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787111264224
丛书系列:
图书标签:
  • 工业自动化
  • gfcgf
  • 西门子
  • PLC
  • 工业自动化
  • 项目设计
  • 实践
  • 编程
  • S7-1200
  • S7-1500
  • HMI
  • TIA Portal
  • 工业4
  • 0
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《西门子工业自动化项目设计实践》从自动化工程项目设计实践出发,介绍了西门子公司的SIMATIC自动化技术,涵盖了S7—300/400控制器、PROFIBUS网络通信和人机界面监控系统组态三大核心技术。在编写形式上,注重理论与生产实际相联系,书中以自动化工程项目设计为依托,按照项目设计的流程,详细阐述了硬件选型与组态、程序设计与调试、网络配置与通信、触摸屏组态与设计以及故障诊断的方法。《西门子工业自动化项目设计实践》语言简练、通俗易懂,内容由浅入深,循序渐进,使读者能够在很短的时间内轻松入门。为方便读者上机操作,书中附有两张信息丰富的DVD光盘,内容包括SIMATIC组态与编程软件、SIMATIC中文技术手册和多媒体培训课件。

工业控制系统架构与前沿技术应用深度解析 本书聚焦于现代工业生产环境中的核心——工业控制系统(ICS)的规划、设计、实施与优化。它旨在为工程师、系统集成商以及技术管理者提供一套全面、实用的知识体系,以应对日益复杂和互联的工业4.0挑战。 本书内容覆盖了从基础的传感器、执行器选型,到复杂的分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)的硬件选型与编程逻辑构建,再到先进的制造执行系统(MES)集成和云端数据分析平台的架构设计。我们强调的重点在于系统的可靠性、实时性、安全性和可扩展性,这些是构建高效、稳定工业生产线的基石。 第一部分:控制系统基础理论与标准规范 本部分深入剖析了工业自动化的底层逻辑与国际标准。首先,详细阐述了信号采集、信号调理与现场总线的技术原理,包括但不限于传统的4-20mA模拟信号、数字信号的抗干扰处理,以及现场总线技术(如PROFIBUS DP/PA、Foundation Fieldbus)的选型依据和网络拓扑设计。 其次,本书对工业控制系统的架构模式进行了系统性的梳理。我们不仅分析了经典的集中式、分散式控制架构的优缺点,更重点探讨了基于过程层的分区控制策略(如ISA-88模型),以及如何利用区域划分来提高系统的故障隔离能力和维护效率。 在规范方面,我们详细解读了与控制系统设计紧密相关的国际和行业标准,例如与功能安全相关的IEC 61508/61511标准在SIS(安全仪表系统)设计中的应用,以及网络安全标准如IEC 62443在ICS网络边界划分、风险评估和防护策略制定中的实践指南。理解这些标准,是确保项目合规性和长期运行安全的关键。 第二部分:先进PLC/PAC编程与逻辑实现 本卷是本书的技术核心之一,侧重于现代控制器(PLC与PAC)的深入应用。我们超越了基础的梯形图编程,着重讲解了结构化编程、面向对象在控制逻辑中的应用,以及如何有效利用高级语言(如CFC、ST)来处理复杂的算法和数据结构。 内容涵盖: 1. 复杂运动控制算法的实现: 包括多轴同步、电子凸轮、飞锯等高级功能在控制器内部的逻辑实现细节,以及如何通过参数化设计实现快速的配方切换和产品切换。 2. 高可用性系统设计(冗余): 详细分析了热备份、冷备份、有状态切换等不同冗余策略的硬件选型、网络配置、数据同步机制以及故障转移测试流程。 3. 诊断与故障预测: 探讨如何利用控制器内置的诊断功能和自定义的程序逻辑,实现对I/O模块、CPU负载、通信链路的实时健康监测,并建立预警机制。 第三部分:SCADA与人机界面(HMI)的高效交互设计 人机交互是实现人机协同作业的关键。本部分专注于SCADA(数据采集与监视控制系统)的系统集成与HMI的优化设计。 我们深入探讨了SCADA服务器的部署模式,包括单服务器、主-备服务器集群的搭建,以及如何有效管理海量历史数据的采集、存储与检索。在网络层面,分析了如何利用OPC UA等现代通信协议实现跨平台、跨域的安全数据交换。 HMI设计部分,强调认知负荷理论在工业图形界面设计中的应用。内容包括: 信息分层与情境化显示: 如何根据操作员当前任务需求,动态地调整屏幕显示内容,避免信息过载。 报警管理系统(AMS)的设计: 遵循ISA 18.2标准,设计优先级清晰、抑制有效、易于操作员响应的报警策略,减少“报警疲劳”。 可视化趋势分析: 教授如何快速生成关键性能指标(KPI)的可视化图表,辅助操作员进行实时决策和过程优化。 第四部分:工业网络安全与数据集成 随着工业控制系统与企业信息网络(IT)的融合,网络安全成为不可回避的焦点。本书为ICS安全提供了实用的蓝图。 内容包括:“深层防御”(Defense-in-Depth)理念在控制系统中的落地。重点阐述了: 1. ICS网络分段与区域划分: 如何根据Purdue模型或IEC 62443的资产保护等级(ASIL)进行物理隔离和逻辑隔离,如防火墙、DMZ的设置。 2. 终端安全与补丁管理: 针对运行在工业环境下的工控PC和HMI,如何制定有效的防病毒策略和受控的系统更新流程。 3. 远程访问安全: 建立安全的跳板机机制(Jump Server)和多因素认证(MFA)流程,确保维护人员的安全接入。 此外,本书深入讲解了OT(操作技术)数据向IT/云端迁移的策略。这包括如何利用工业网关(Edge Computing Devices)对原始控制数据进行预处理、清洗和安全封装,最终高效、安全地接入到MES、ERP或云数据湖中,为大数据分析和预测性维护奠定基础。 第五部分:系统生命周期管理与维护策略 一个成功的自动化项目不仅在于设计和投运,更在于其长期的、经济的生命周期维护。 本部分提供了系统的维护方法论: 基于状态的维护(CBM)的实施: 如何利用振动分析仪、热像仪等外部设备的数据,结合PLC/SCADA收集的运行参数,构建早期故障预警模型。 控制系统文档的标准化与版本控制: 强调了从设计文档、程序源代码到硬件配置清单(BoM)的完整生命周期管理流程,确保在系统升级和故障排查时能够快速定位和恢复。 备件管理策略: 根据系统的关键性、备件的平均故障间隔时间(MTBF)和供应商的交货周期,制定合理的关键备件库存策略,以最小化停机风险。 本书的编写风格注重实践性与系统性的结合,力求避免理论空泛,所有关键概念均配有详尽的工程案例分析和设计步骤指导,是工业自动化领域从业人员提升系统架构和实战能力的必备参考书。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

当我深入阅读这本书的第一个主要章节时,立刻被作者的叙述方式所吸引。他并没有直接抛出枯燥的技术术语,而是通过一个生动的情景引入,仿佛把我置身于一个真实的自动化项目现场。他从一个客户提出需求开始,逐步分析项目的可行性、预算限制以及技术难点,这种“接地气”的讲解方式让我倍感亲切。在介绍PLC选型时,他详细对比了不同系列PLC的优缺点,并结合实际应用场景给出了具体的建议,而不是简单地罗列参数。更让我印象深刻的是,他在讲解过程中穿插了许多“过来人”的经验之谈,比如在项目初期如何与客户进行有效沟通,如何避免常见的需求变更陷阱,以及如何在有限的时间内完成复杂的系统集成。这些细节虽然不属于纯粹的技术知识,但对于项目的设计和实施却至关重要。我特别喜欢作者在讲解编程逻辑时,会详细解释每一个功能的实现思路,并提供多种可能的解决方案,鼓励读者进行思考和创新。例如,在处理报警系统时,他不仅介绍了标准的报警分类和处理方法,还分享了如何设计更加智能、用户友好的报警界面,以及如何通过数据记录来分析报警频率和根本原因。

评分

本书在项目管理和实施方面的指导,也极具参考价值。作者并没有将重点仅仅放在技术实现上,而是从项目的全生命周期出发,为读者提供了全面的指导。他详细阐述了项目启动、规划、执行、监控和收尾等各个阶段的关键活动,并结合工业自动化项目的特点,给出了具体的建议。在项目规划阶段,他强调了如何进行详细的需求分析、风险评估和资源分配。在项目执行阶段,他分享了如何进行有效的团队协作、进度控制和质量管理。我特别欣赏他在讲解项目收尾时,对于文档编制和知识转移的重视。他强调了编写详细的项目总结报告、操作手册和维护指南的重要性,以及如何将项目经验进行有效传承,为未来的项目提供借鉴。他还提到了在项目实施过程中,如何与客户建立良好的合作关系,并定期进行项目进展汇报,以确保项目能够按时、按质、按预算完成。

评分

本书的案例分析部分是其最大的亮点之一。作者选择的案例覆盖了多个行业领域,从离散制造业的生产线自动化,到流程工业的连续生产控制,再到智能楼宇的能源管理系统,都进行了详尽的剖析。在每一个案例中,作者都遵循着一个清晰的逻辑:首先,介绍项目的背景和客户需求;其次,分析项目的技术挑战和解决方案;最后,展示项目的实施过程和取得的成果。我特别喜欢他对于一个自动化仓储系统案例的讲解。他详细描述了系统如何通过PLC、伺服驱动器和二维扫描仪等设备协同工作,实现货物的自动识别、搬运和存储。在讲解过程中,作者还穿插了大量的图表和流程图,直观地展示了系统的硬件连接、软件架构和控制逻辑,这使得我能够清晰地理解复杂的系统是如何构建和运行的。他还特别提到了在实际项目中,如何进行详细的风险评估,以及如何制定应急预案,以确保项目的顺利实施和系统的稳定运行。

评分

这本书在技术细节的呈现上,做到了既深入浅出又不失严谨。在讲解STEP 7 TIA Portal编程环境时,作者并没有止步于软件的基本操作,而是详细解析了软件的架构,以及各个模块之间的联动关系。例如,在介绍数据块(DB)的使用时,他不仅解释了如何创建和管理数据块,还深入探讨了不同类型数据块(如全局DB、实例DB)的适用场景,以及如何通过优化数据块结构来提高程序的运行效率。我尤其对其中关于功能块(FC/FB)的讲解印象深刻。作者清晰地阐述了FB与FC的区别,以及在实际项目中如何合理地封装功能,实现代码的重用和模块化设计。他通过一个具体的生产线控制案例,详细演示了如何设计一个用于控制传送带启停的FB,并讲解了如何通过参数来灵活配置其行为。此外,在网络通信部分,作者对PROFINET协议的讲解也十分到位。他不仅介绍了PROFINET的拓扑结构和通信机制,还详细讲解了如何在TIA Portal中配置PROFINET网络,以及如何诊断和解决常见的网络通信问题。

评分

在我阅读过程中,书中关于安全方面的论述也给我留下了深刻的印象。在工业自动化领域,安全生产始终是第一位的,而作者也在这本书中给予了足够的重视。他详细讲解了不同等级的安全防护措施,从基本的硬件联锁到高级的SIL(Safety Integrity Level)认证,都进行了清晰的说明。在讲解安全PLC和安全模块时,他不仅介绍了其基本原理和功能,还通过实际案例展示了如何将这些安全组件集成到自动化系统中,以满足特定的安全要求。我特别欣赏他在分析一个危险品生产线的自动化控制案例时,对于安全联锁逻辑的详细设计。他不仅阐述了如何通过冗余设计和故障诊断来提高系统的可靠性,还强调了在项目的设计阶段就必须充分考虑人员和设备的安全,并制定严格的操作规程。他提出的“安全设计贯穿始终”的理念,让我对自动化项目的安全性有了更深层次的理解。

评分

书中对于工业网络通信的深入探讨,为我解决了不少实际问题。作者不仅讲解了TCP/IP、PROFINET等常用工业以太网协议,还对Modbus、PROFIBUS等串行通信协议进行了详细的阐述。在讲解PROFINET时,他详细介绍了其实时性、诊断功能以及在分布式 I/O 系统中的应用。他通过一个大型生产线控制案例,展示了如何构建一个稳定可靠的PROFINET网络,以及如何进行网络拓扑设计、IP地址规划和诊断。我特别喜欢他在讲解网络故障排除时,提供的实用技巧和工具。例如,他详细介绍了如何使用Wireshark等网络抓包工具来分析网络流量,以及如何通过PLC自带的诊断功能来定位网络通信问题。他还强调了在项目实施过程中,定期进行网络健康检查的重要性,以预防潜在的网络故障。

评分

本书在数据采集与分析方面的论述,也展现了作者深厚的功底。在当前工业4.0的大背景下,数据的价值越来越凸显,而本书也对此给予了充分的关注。作者详细介绍了多种数据采集的方式,包括通过PLC的I/O模块、SCADA系统以及MES系统等。在讲解OPC UA通信协议时,他不仅阐述了其开放性和互操作性,还详细讲解了如何在TIA Portal中配置OPC UA服务器和客户端,以及如何实现不同设备之间的数据交换。我特别欣赏他在分析一个能源监控系统案例时,对于数据存储和分析的讲解。他展示了如何将采集到的能源消耗数据存储到数据库中,并利用数据分析工具来识别能源浪费的环节,从而提出改进措施。他还提到了在数据分析过程中,如何结合生产实际情况,制定有效的KPI指标,并利用可视化图表来呈现数据分析的结果,为企业的决策提供支持。

评分

这本书在用户界面(HMI)设计方面的讲解,也让我受益匪浅。作者并没有将HMI设计仅仅视为绘制一些按钮和文本框,而是将其提升到了一个“人机交互”的层面。他详细阐述了HMI设计的基本原则,例如信息可视化、操作便捷性以及用户体验的优化。在讲解WinCC TIA Portal时,他不仅介绍了软件的界面和功能,还深入讲解了如何创建动态画面、实现数据联动以及设计多语言支持。我特别喜欢他对于一个复杂配料系统的HMI设计案例的剖析。他详细展示了如何通过直观的图示和动画来显示物料的流动、设备的运行状态以及关键参数的变化,并通过简洁的操作界面,让操作员能够轻松地对系统进行监控和控制。他还提到了在HMI设计中,如何考虑不同操作人员的技能水平,并设计相应的权限管理和操作提示,以确保系统的安全稳定运行。

评分

这本书的封面设计虽然朴实无华,但却散发着一种稳重而专业的质感,银色的字体在深蓝色封面上显得格外醒目,隐约透露出技术的光芒。我第一次翻开它,就被其厚重的篇幅和严谨的排版所吸引。书页的纸张触感极佳,散发着淡淡的油墨香,让人忍不住想要沉浸其中,细细品读。目录部分清晰地罗列了各个章节的主题,从基础理论到高级应用,再到实际案例分析,脉络分明,似乎预示着一次完整的工业自动化知识体系的构建。我特别关注到其中关于S7-1500 PLC编程的部分,这正是我近期工作中遇到的一个难点,希望能在这本书中找到突破。同时,我也对其中涉及到的HMI画面设计和OPC UA通信协议的内容充满期待,这些都是当前工业自动化领域的核心技术。作者在引言部分阐述了编写此书的初衷,强调了理论与实践相结合的重要性,这让我对书的内容更加充满信心。他提到,许多工程师在学习过程中往往会遇到理论知识与实际项目需求脱节的问题,而这本书正是致力于弥合这一鸿沟。我迫不及待地想要进入书中详细的内容,去探索那些隐藏在文字背后的宝贵经验。

评分

读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一次完整的工业自动化项目设计和实施的旅程。作者的专业知识、丰富的经验以及严谨的逻辑,都深深地打动了我。这本书不仅是一本技术手册,更是一本指导工程师成长的心灵导师。它让我明白了,在工业自动化领域,技术是基础,但更重要的是如何将技术有效地应用于实际项目,解决实际问题,并最终为企业创造价值。我迫不及待地想要将书中学习到的知识和技巧应用到我未来的工作中,去设计和实现更加高效、可靠、智能的自动化系统。这本书的价值,远不止于其纸面上的字数,它所蕴含的智慧和经验,将是我职业生涯中宝贵的财富。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有