可编程序控制器原理与应用速成 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:福建科学技术出版社作者:吴亦锋出品人: 页数:284 译者: 出版时间:2009-9 价格:29.00元装帧: isbn号码:9787533533441 丛书系列:

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具体描述

《可编程序控制器原理与应用速成(第2版)》介绍了PLC编程支持软件CX-Programmer，以CJ系列机型对全书进行了改写，增加了模拟量输入输出模块、PLC通信网络以及工业监控组态软件的内容。此外对可编程终端部分进行了较大篇幅的更新，介绍了OMRON最新的NS系列触摸式可编程终端的使用。在应用实例部分还新增了变频调速控制实例。

《现代电气控制系统设计与实践》内容简介本书旨在为电气工程、自动化、机电一体化等领域的工程技术人员、高级院校学生以及对工业自动化技术有浓厚兴趣的自学者，提供一套全面、深入且极具实操性的现代电气控制系统设计与应用知识体系。本书聚焦于当前主流工业现场的实际需求，涵盖了从基础理论到复杂系统集成的各个关键环节，力求构建一座连接理论与工程实践的坚实桥梁。全书结构严谨，逻辑清晰，分为五大部分，共十八章内容，循序渐进地引导读者掌握现代电气控制系统的设计、编程、调试与维护技能。第一部分：电气控制系统基础理论与元件本部分是理解现代工业控制系统的基石。首先，系统回顾了工业电气设计规范和安全标准，强调了保障设备和人身安全的重要性。随后，详细阐述了各类常用电气元件的原理、选型与特性。这包括但不限于：接触器与继电器的高级应用：不仅介绍其基本通断功能，更深入探讨了其在联锁保护、时间控制以及多级控制回路中的精确应用。详细分析了交流接触器与直流接触器的区别，以及固态继电器（SSR）在高速和高频开关场合的优势与局限。传感器与执行器的原理：重点讲解了当前工业现场最主流的非接触式传感器（如电感式、电容式、光电式）的工作原理、抗干扰措施和输出信号的标准化（如0-10V、4-20mA）。对于执行器部分，详细剖析了伺服电机与步进电机的驱动特性、闭环控制原理，以及变频器（VFD）在电机调速、转矩控制和节能应用中的核心技术。传统继电器控制回路的分析与优化：通过大量实际案例，演示了传统继电器逻辑如何转化为更可靠、更易于维护的固态控制方案，并探讨了如何利用低压直流逻辑（如24VDC）构建高可靠性的辅助回路。第二部分：工业网络与现场总线技术现代控制系统高度依赖可靠、高速的通信网络。本部分专注于工业通信协议的深入解析与实际部署。工业以太网技术：详细介绍了EtherNet/IP、Profinet和Modbus TCP/IP的工作架构、数据帧结构、网络拓扑设计原则（如星型、环型、线型）以及如何进行网络故障诊断。重点讲解了时间敏感网络（TSN）在高端运动控制中的前沿应用。传统现场总线：深入剖析了Profibus DP/PA和DeviceNet的总线结构、通信机制（如主/从站模式、令牌传递），并提供了在复杂多设备环境下进行波特率匹配和终端电阻设置的实践指导。数据采集与集成：探讨了如何利用OPC UA等标准协议实现控制层数据（Level 1/2）与信息层（Level 3/4）的数据无缝集成，为工业物联网（IIoT）和数据分析打下基础。第三部分：先进运动控制系统设计本部分是本书的亮点之一，专注于解决复杂机械设备的高精度运动控制问题，超越了简单的启停控制。伺服驱动系统的配置与调谐：详细讲解了伺服系统的基本回路（电流环、速度环、位置环）的工作流程，并提供了实用的“S曲线”速度规划方法，以实现平滑、高效的启动和停止。书中包含了如何利用示波器和专用软件对速度环进行增益（P/I参数）的初次调试流程。多轴同步与插补控制：针对CNC、包装机等设备，系统介绍了电子凸轮、虚拟轴的概念，以及如何利用高速PLC或专用运动控制器实现二维或三维的线性/圆弧插补，并强调了运动学模型的建立与解算在实际应用中的重要性。安全集成与功能安全（Functional Safety）：深入讲解了IEC 61508和ISO 13849标准，重点介绍了安全PLC、安全继电器、安全光幕、急停按钮的集成，以及如何计算和验证达到特定性能等级（PL）或安全完整性等级（SIL）的控制系统。第四部分：人机界面（HMI）与监控系统（SCADA）工程本部分着重于操作者与控制系统的交互界面设计及数据可视化。 HMI的有效设计原则：强调“少即是多”的设计哲学，讲解了如何利用颜色、布局和信息层级来提高操作员的识别效率和减少误操作。内容包括报警管理、趋势图的有效配置以及配方管理模块的实现。 SCADA系统架构：阐述了从数据采集层、历史数据库（Historian）到操作员工作站的完整SCADA架构。详细介绍了关系型数据库（如SQL Server）与时间序列数据库（TSDB）在工业数据存储中的优缺点对比。远程监控与诊断：探讨了利用VPN、工业路由器实现对远程设备的安全访问，进行远程故障排查和程序更新的最佳实践。第五部分：系统调试、故障诊断与维护策略理论结合实践，本部分是确保系统长期稳定运行的关键。系统化调试流程：提供了从I/O点位确认、逻辑功能测试到整机联动测试的标准化调试清单（Checklist）。重点讲解了如何在不影响生产的情况下，安全地对速度和位置控制参数进行在线微调。高级故障诊断技术：不仅依赖PLC的诊断信息，更侧重于使用万用表、逻辑分析仪和电流钳等工具，对现场的电源质量、信号完整性、总线负载率进行深入分析，定位隐藏的间歇性故障。预防性维护与生命周期管理：提出了一套系统的维护策略，包括对关键元件（如风扇、电解电容）的寿命预测、定期软件版本升级管理以及控制柜环境的湿度与温度控制规范。本书配有大量基于主流硬件平台的实际工程案例和仿真验证步骤，帮助读者将抽象的原理转化为可触摸、可操作的工程技能。通过阅读本书，读者将能够独立承担起中等复杂度的自动化生产线或设备电气系统的设计、编程与调试工作。

作者简介

目录信息

第一章可编程序控制器概述
第一节 PLC的定义与发展趋势
一、PLC的命名与定义
二、PLC的发展趋势
第二节 PLC的特点和应用
一、PLC的主要特点
二、PLC的应用范围
第三节 PLC与其他工业控制系统的比较
一、PLC控制系统与继电器控制系统的比较
二、PLC控制系统与工业计算机控制系统的比较
第二章可编程序控制器的基本组成和工作原理
第一节 PLC的基本组成
一、CPU模块
二、存储器
三、输入／输出模块
四、编程器
五、电源模块
第二节 PLC的工作原理及常用编程语言
一、PLC的基本工作原理
二、PLC的循环扫描工作过程
三、PLC的常用编程语言
第三节 PLC的分类方法
一、按结构形式分类
二、按控制规模分类
三、按控制功能分类
四、按生产厂家分类
第三章 OMRON可编程序控制器及其指令系统
第一节 OMRON可编程序控制器概述
一、OMRON可编程序控制器分类
二、CQMlH系列PLC的硬件系统配置
三、CJ系列PLC的硬件系统配置
第二节 CJ系列PLC的数据区及其功能
一、OMRON PLC的数据存储格式
二、CIO区
三、工作区（WR）
四、保持区（HR）
五、辅助区（AR）
六、暂存继电器区（TR）
七、定时器区（T）
八、计数器区（C）
九、数据存储区（DM）
十、扩展数据存储区（EM）
十一、间址寄存器区（IR）
十二、数据寄存器区（DR）
十三、任务标志区（TK）
十四、条件标志区
十五、时钟脉冲区
第三节 OMRON PLC常用基本指令
一、逻辑条件指令
二、输出指令
三、定时器计数器指令
第四节程序转移指令
一、分支和分支结束指令
二、跳转和跳转结束指令
第五节数据处理指令
一、数据传送指令
二、数据移位指令
三、数据比较指令
四、数据转换指令
第六节数据运算指令
一、清进位和置进位指令
二、十进制加法指令
三、十进制减法指令
四、十进制乘法指令
五、十进制除法指令
第四章三菱可编程序控制器及其指令系统
第一节三菱可编程序控制器概述
一、三菱可编程序控制器分类
二、FX0N系列PLC的硬件系统配置
第二节 FX0N系列PLC内部编程元件及其功能
一、输入继电器X
二、输出继电器Y
三、辅助继电器M
四、特殊辅助继电器M
五、状态元件S
六、定时器T
七、计数器C
八、数据寄存器D
九、变址寄存器V／Z
第三节常用基本指令
一、逻辑条件指令
二、输出指令
三、定时器计数器指令
四、程序结束指令
第四节程序转移指令
一、主控和主控复位指令
二、跳转指令
第五节数据处理指令
一、数据传送指令
二、数据移位指令
三、数据比较指令
四、数据转换指令
第六节数据运算指令
一、二进制加法指令
二、二进制减法指令
三、二进制乘法指令
四、二进制除法指令
第七节步进顺控指令
一、状态元件与步进顺控指令
二、步进顺控的编程
三、选择性分支与汇合的编程
四、并行分支与汇合的编程
五、重复和跳转的编程
第五章可编程序控制器应用系统的程序编制
第一节 PLC应用系统的设计
一、梯形图的编程规则
二、PLC应用系统设计内容和步骤
第二节经验设计法
第三节逻辑设计法
第四节波形图设计法
第五节流程图设计法
第六章编程器的使用与计算机辅助编程
第一节 OMRON简易编程器及其使用
一、COM1一PR001-E型简易编程器面板
二、COM1-PRO01-E型简易编程器的使用
第二节 OMRON PLC的计算机辅助编程
一、CX-Programmer编程支持软件简介
二、CX-Programmer的使用方法
三、CX-Programmer的离线编程
四、CX-Programmer的在线操作
第三节三菱编程器及其使用
一、FX-20P E型简易编程器面板
二、FX-20P-E型简易编程器的使用
第四节三菱PLc的计算机辅助编程
一、FXGP／WIN-C软件
二、FXGP／WIN-C软件的使用方法
第七章可编程序控制器的模拟量输入与输出
第一节模拟量输入模块及其应用
一、CJ系列PLC模拟量输入模块
二、模拟量输入模块的使用
第二节模拟量输出模块及其应用
一、CJ系列PLC模拟量输出模块
二、模拟量输出模块的使用
第八章可编程序控制器应用举例
一、电动机正、反转控制
二、电动机星形一三角形起动控制
三、运料小车自动往返运动控制
四、周期性通断控制
五、多级皮带输送机控制
六、自动开关门控制
七、分段传送带电动机控制
八、瓶签检测控制
九、产品检查与分选控制
十、液压动力滑台运动控制
十一、十字路口交通信号灯控制
十二、送料小车随机运动控制
十三、工业机械手控制
十四、三相电动机变频调速控制
第九章可编程序控制器的通信网络
第一节 OMRON PLC通信网络概述
一、三层网络体系结构
二、OMRON PLC的通信网络
第二节典型OMRoN PLC网络简介
一、以太网
二、上位机链接
三、控制器网
四、DeviceNet网
五、传感器与驱动器网
第三节 PLC通信网络应用举例
一、系统对检测和控制的要求
二、污水处理监控系统方案
三、PLC的选择
四、上位机监控界面
第十章触摸式可编程终端
第一节可编程终端概述
第二节 NS系列触摸式可编程终端简介
一、NS系列可编程终端的特点
二、可连接的外围设备
三、画面开发工具软件CX-Designer
第三节可编程终端的画面设计
一、按钮和指示灯的设计
二、数字显示和输入的设计
第十一章工控组态软件
第一节工控组态软件简介
一、工控组态软件概述
二、组态王（King View）简介
第二节组态王的基本操作
一、配置设备
二、定义变量
三、组态王的画面开发系统
四、动画连接
五、命令语言
六、报警和事件记录
七、趋势曲线
第三节组态王应用举例
一、系统的控制要求
二、PLC控制系统设计
三、建立组态王工程
四、组态软件设备配置
五、定义变量
六、监控画面设计
七、动画连接
八、命令语言的编写
九、程序运行与调试
第十二章可编程序控制器安装与维护
第一节 PLC的安装
一、安装注意事项
二、PLC模块的连接与安装
第二节 PLC的维护与故障排除
一、维护检查
二、运行错误信息
三、故障检查流程图
附录一 CJ系列PLC指令系统
附录二 CQM1H系列PLC内部编程元件
附录三 CQM1H系列PLC特殊继电器功能
附录四 FX0N系列PLC指令系统
附录五 FX0N系列PLC特殊辅助继电器功能
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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如果要用一个词来概括我对这本书的感受，那就是“结构化”。很多技术书籍虽然内容详实，但结构混乱，读完后知识点散落不成体系。而《可编程序控制器原理与应用速成》在结构上的规划达到了教科书级别的严谨性。它仿佛是为一趟复杂的旅程设计了完美的路线图：从宏观的系统架构到微观的位操作，每一步都清晰地承接上文，并为后续内容做好了铺垫。我发现自己可以非常方便地利用书后的索引和章节目录，快速定位到需要复习的特定模块，比如PID控制的离线调试步骤，或者Modbus通信协议的基本帧结构。这种高度的内部一致性和易检索性，使得它成为我工作台边常备的工具书，而不是读完一次就束之高阁的参考资料。它的价值在于持久性和工具属性，而不是一次性的信息灌输。

☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对“速成”这两个字是持保留态度的，总觉得速成的东西难免会浮于表面，但这本书彻底颠覆了我的看法。它在保持深入性的同时，极大地提升了学习效率，这一点非常难得。书中对不同品牌PLC的共性原理讲解得非常透彻，这使得我在面对新的控制器型号时，能够迅速抓住核心要点，而不是被不同厂家特有的术语和操作界面绕晕。特别是关于故障诊断和调试那一章节，简直是救星般的存在。作者没有提供那种“标准答案式”的故障排除流程，而是教会我们如何像一个真正的现场工程师那样去思考——从输入到输出，一步步地排查逻辑错误、硬件连接问题以及参数配置失误。这种强调实践和逻辑推理的教学方式，极大地培养了我的独立解决问题的能力。我现在处理现场突发状况时，信心足了不少，这很大程度上要归功于这本书打下的坚实基础。

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这本书的语言风格非常接地气，完全没有传统教材那种板着脸孔的学术腔调，读起来非常轻松愉快，让人有持续翻阅下去的动力。我尤其喜欢作者在穿插讲解各个知识点时，时不时会插入一些“过来人”的经验之谈或者“避坑指南”。比如，在讲到定时器和计数器应用时，它不仅说明了如何设置时间和计数，还特别强调了在高速运动控制中，如何避免指令执行的延迟和数据溢出的风险，这些都是书本上很少提及的“软知识”。这种亦师亦友的写作风格，让枯燥的编程逻辑学习过程变得生动起来。我感觉自己不是在啃一本教材，而是在听一位经验丰富的项目经理分享他的项目心得。对于需要快速上手，并希望了解行业潜规则和最佳实践的学习者来说，这种非正式但信息密度极高的交流方式，比任何标准化的课程都要有效得多。

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这本书最让我惊喜的地方在于其前瞻性和对现代工业需求的关注。在如今工业4.0的大背景下，单纯的离散控制已经远远不够。这本书很早就意识到了这一点，并花了相当篇幅讲解了PLC如何与上位机进行数据交互，以及如何理解和配置基本的工业以太网通信协议。这部分内容处理得非常平衡，既没有陷入底层网络协议的复杂细节中，又准确地介绍了如何在实际项目中实现数据采集和远程监控。对于我这种负责改造老旧生产线，需要将现有设备接入MES系统的人员来说，这部分的指导价值无可替代。它不仅教会了我“如何让机器动起来”，更教会了我“如何让机器与现代信息系统对话”。这本书让我对PLC的未来发展方向有了更清晰的认识，确保我学到的知识不会很快过时。

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这本《可编程序控制器原理与应用速成》真的是一本宝藏，我从零基础开始接触PLC，市面上很多资料要么过于理论化，晦涩难懂，要么就是只停留在基础概念的介绍，实战应用方面总觉得缺了点什么。但是这本书完全不同，它就像一位经验丰富的老师傅，手把手地教你如何将理论知识转化为实际操作。首先，它的内容组织非常巧妙，从最基本的电气控制原理入手，循序渐进地过渡到PLC的硬件结构和编程基础。我尤其欣赏它在讲解指令集和逻辑构建时，那种清晰明了的图示和案例分析。很多复杂的梯形图，通过书中的分解说明，一下子就变得直观易懂了。更难得的是，它并没有止步于简单的开关量控制，而是深入讲解了模拟量处理、数据运算以及基础的网络通信。这种深度和广度的结合，让我在短时间内就建立起了一个扎实的PLC知识框架。对于想快速入门，又不想在基础知识上吃太多苦头的工程师或技术爱好者来说，这本书绝对是首选的敲门砖。它提供的不仅仅是知识，更是一种解决实际问题的思维方式。

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