可编程序控制器原理及在电厂中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787801259691

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• 控制工程
• 继电保护

《PLC自动化控制系统：原理、设计与实践》 本书旨在全面深入地阐述可编程逻辑控制器（PLC）的原理、系统构成、程序设计方法以及在工业自动化领域中的实际应用。全书共分为十五章，内容涵盖了从PLC基础知识到高级应用技术的广泛范围，旨在为读者构建一个扎实而全面的PLC自动化控制知识体系。 第一部分：PLC基础理论与硬件构成 第一章：工业自动化与PLC概述 深入剖析工业自动化的发展历程、重要性及其核心目标。 介绍PLC作为现代工业自动化核心组件的演变及其在取代继电器控制系统中的关键作用。 阐述PLC在提高生产效率、优化资源配置、提升产品质量等方面的显著优势。 对PLC在不同工业行业的应用前景进行展望。 第二章：PLC的基本工作原理与系统构成 详细解析PLC的工作循环，包括输入扫描、程序执行、输出刷新和自诊断等关键环节。 剖析PLC硬件系统的组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入模块、输出模块、电源模块以及通信模块。 讲解各组成部分的功能、选型原则以及相互之间的协作关系。 第三章：PLC的输入/输出（I/O）信号 系统阐述数字量输入（DI）与数字量输出（DO）信号的特性、分类及应用场景。 深入探讨模拟量输入（AI）与模拟量输出（AO）信号的原理、数据转换过程（如ADC、DAC）以及在过程控制中的重要性。 介绍各种传感器（如接近开关、光电开关、温度传感器、压力传感器等）与PLC的连接方式及信号处理。 讲解执行机构（如接触器、继电器、电磁阀、变频器等）与PLC输出模块的接口设计。 第四章：PLC的内存与指令系统 详细介绍PLC的存储器结构，包括程序存储器、数据存储器、输入/输出映像区等。 系统梳理PLC常用的基本指令，如逻辑运算指令（AND, OR, NOT）、位操作指令（SET, RESET, OUT）、定时器指令（TON, TOF, TP）、计数器指令（CTU, CTD）等。 讲解触点、线圈、定时器、计数器等PLC编程基本元素的功能与应用。 第二部分：PLC程序设计与控制策略 第五章：梯形图（LD）编程基础 深入介绍梯形图编程语言，包括触点（常开、常闭）、线圈、分支、并行等基本图形元素。 讲解如何利用梯形图实现基本的逻辑控制功能，如自锁、互锁、延时、计数等。 通过大量实例演示梯形图程序的编写、调试与优化。 第六章：指令表（IL）、语句表（ST）和功能块图（FBD）编程 介绍指令表（IL）的语法结构、指令格式及应用场景。 阐述结构化文本（ST）编程语言的特点，包括赋值、条件语句（IF-THEN-ELSE）、循环语句（FOR, WHILE）等，并讲解其在复杂算法实现中的优势。 详细介绍功能块图（FBD）的图形化编程方式，包括功能块的调用、连接以及数据流向。 比较不同PLC编程语言的优缺点，并指导读者如何根据项目需求选择合适的编程语言。 第七章：PLC的数据处理与传送 讲解PLC中的数据类型，如位、字节、字、双字等。 系统阐述数据传送指令（如MOV, SWAP, BLOCK TRANSFER）的使用方法，以及数据块、指针等概念。 介绍数据运算指令，包括算术运算（加、减、乘、除）、逻辑运算、比较运算等。 第八章：定时器与计数器的高级应用 深入探讨不同类型定时器（例如，可再触发定时器、保持定时器）的原理与应用。 详细讲解各种计数器（例如，递增计数器、递减计数器、加减计数器）的详细工作机制。 通过复杂案例分析，展示定时器和计数器在实现周期性控制、脉冲计数、位置控制等方面的精妙运用。 第九章：PLC的程序控制流程 介绍顺序控制、逻辑控制、算术运算控制等基本控制流程。 阐述跳转指令（如JMP, RET）和子程序调用（CALL, RET）在程序流程控制中的作用。 讲解中断处理机制，包括外部中断、定时中断等，以及中断程序的编写与管理。 第三部分：PLC系统的应用与集成 第十章：PLC在过程控制中的应用 介绍PID（比例-积分-微分）控制算法的原理、特点及在PLC中的实现方法。 讲解模拟量输入/输出模块在温度、压力、流量、液位等参数的检测与调节中的应用。 通过实例分析，演示PLC如何构建精确的闭环控制系统。 第十一章：PLC与其他自动化设备的数据通信 详细介绍PLC常用的通信协议，如RS-232、RS-485、CAN总线、Ethernet/IP、PROFIBUS、PROFINET等。 阐述PLC如何通过通信接口与上位机（SCADA系统、HMI）、变频器、伺服驱动器、其他PLC等设备进行数据交换。 介绍OPC（OLE for Process Control）技术在工业数据通信中的作用。 第十二章：人机界面（HMI）与SCADA系统集成 介绍人机界面（HMI）在PLC系统中的作用，包括数据 HMI、操作 HMI、报警 HMI 等。 讲解HMI触摸屏的硬件组成、软件组态以及与PLC的数据连接。 介绍SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统的概念、功能及其与PLC的集成方式，实现对生产过程的集中监控与管理。 第十三章：PLC系统的故障诊断与维护 系统讲解PLC硬件故障的常见类型及判断方法，如电源故障、CPU故障、I/O模块故障等。 介绍PLC软件故障的常见原因及调试技巧，如程序死循环、内存溢出、通信错误等。 阐述PLC系统定期维护的意义、内容及注意事项，包括程序备份、硬件检查、固件更新等。 第十四章：PLC项目设计与实施流程 详细阐述一个完整的PLC自动化控制项目从需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、系统集成到现场调试的整个流程。 强调在项目设计中应遵循的原则，如可靠性、可扩展性、易维护性等。 提供项目实施过程中的关键点和注意事项。 第十五章：PLC应用实例分析 通过精心挑选的典型工业应用案例，如生产线控制、水处理系统、楼宇自动化、包装机械控制等，展示PLC在不同领域的实际应用。 对案例中的控制方案、程序设计思路、硬件配置进行深入剖析，帮助读者理解理论知识在实践中的运用。 本书力求内容严谨、讲解清晰、图文并茂，并配有丰富的实例和练习，旨在帮助读者快速掌握PLC技术，为从事自动化控制领域的工程技术人员和相关专业的学生提供一本实用的参考书。

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这本书的装帧设计着实吸引眼球，封面色彩搭配既专业又不失稳重，那种深邃的蓝色调很容易让人联想到电力系统的严谨与可靠。初翻阅时，我立刻被其清晰的章节划分和逻辑严密的目录结构所折服。它不像某些技术书籍那样堆砌晦涩的术语，而是用一种循序渐进的方式引导读者进入PLC的世界。特别是前几章对于数字逻辑基础和继电器控制原理的回顾，处理得非常到位，这对于我们这些非科班出身但有一定电工基础的读者来说，无疑是一剂强心针。作者在阐述基本指令集和编程语言的差异时，引用了大量实际案例的简化模型，使得抽象的编程概念变得具象化。我特别欣赏其中对不同品牌PLC硬件接口兼容性与通讯协议的对比分析，这在实际工程选型时是极其宝贵的参考信息。书中的插图和电路图清晰度极高，即便是打印成黑白文本，关键的信号流向和元器件布局依然一目了然，看得出编辑和制图方面下了不少功夫。它给我的第一印象是：这是一本为解决实际问题而生的工具书，而非仅仅停留在理论探讨的学术专著。

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这本书的阅读体验是极其流畅且富有启发性的，整体的行文节奏把握得相当好，既保证了理论的深度，又兼顾了读者的接受度。令人称道的是，作者在介绍特定功能块（Function Block）的应用时，常常会穿插一些“小贴士”或者“专家经验谈”，这些内容往往篇幅很短，但信息密度极高，充满了实战智慧。比如，关于脉冲计数器溢出处理的最佳实践，以及如何利用PLC的时钟功能进行周期性维护提醒的巧妙编程方法，这些都是教科书上很难找到的“干货”。此外，书中对不同类型的模拟量转换模块的精度、速度和抗干扰能力的差异化比较，极大地拓宽了我对硬件选型的认知边界。它不是简单地告诉你“要用模拟量”，而是教你“在什么场景下应该选用哪种精度的模拟量模块”。这种注重细节和权衡利弊的论述方式，体现了作者深厚的行业积淀，让这本书的价值大大提升，绝非一般的参考资料可比。

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作为一个在现场摸爬滚打多年的技术人员，我对技术书籍的实用性有着近乎苛刻的要求。这本书最让我感到振奋的是它对“应用”二字的彻底贯彻。它没有将“电厂”视为一个抽象的概念，而是细化到了汽机房、电气控制室、水处理车间的具体控制需求。例如，对于高压加热器和除氧器液位控制的复杂逻辑，书中给出的PLC程序结构清晰，注释详尽，几乎可以直接作为项目实施的基准模板。书中对于历史趋势图（Trending）和数据采集（SCADA/HMI）的整合描述，也展现了作者对现代电厂DCS/PLC融合趋势的深刻理解。我尤其欣赏它对通信冗余和网络安全策略的初步探讨，这在当前对系统可靠性要求极高的背景下，是必不可少的知识点。它让我意识到，现代的PLC应用早已超越了单纯的逻辑控制，而是在一个更广阔的、数据驱动的环境中运行，这本书很好地搭建了从底层到应用层的桥梁。

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我发现这本书的章节结构有一种独特的“递进式关联性”，当你读到后面关于复杂运动控制或故障诊断的部分时，会惊喜地发现它巧妙地回顾并深化了前面介绍的基础概念。例如，在讲解中断服务程序（Interrupt Service Routine）的编程时，作者非常自然地将早先讨论的定时器和计数器的高级应用结合起来，形成了一个更健壮的控制环路。这种知识点之间相互印证、螺旋上升的编排方式，使得学习过程非常高效，极大地降低了知识遗忘的风险。书中对于冗余系统（Redundancy）的架构和切换逻辑的描述，详尽到令人印象深刻，清晰地展现了不同冗余方案在成本、可靠性和维护复杂度上的权衡。读完后，我感觉自己对电厂自动化系统的整体架构有了更宏观、更深入的理解，不再是零散知识点的堆砌，而是一个可以有效指导实践的知识体系。这本书的价值，在于它不仅教授了“如何做”，更重要的是阐明了“为何要这样做”背后的工程哲学。

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这本书的深度和广度远超我预期的入门级读物，它成功地在基础理论的坚实地基上，搭建起了复杂工业自动化应用的宏伟框架。我特别关注了其中关于模拟量信号处理和PID控制算法在锅炉燃烧优化中的应用那一章节。作者没有满足于标准的PID公式罗列，而是深入探讨了在电厂这种大惯性、强干扰环境下的参数整定技巧，诸如分段控制和自适应算法的初步介绍，让老手都能从中找到值得推敲的细节。文字的叙述风格极其细腻，仿佛一位经验丰富的老工程师在耳边耐心指导，对于常见的“陷阱”和易错点都有明确的警示。例如，在讲述故障诊断与安全联锁设计时，作者提供了一套系统性的排查流程，这套流程可以直接嵌入到项目文档模板中去。我尝试对照书中描述的几种常见传感器失效模式，回溯到我近期处理的一个仪表故障，果然找到了当初忽略的关键步骤。这种“授人以渔”的传授方式，远比单纯的知识灌输来得有效得多。

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