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出版者:福建科學技術齣版社

作者:吳亦鋒

出品人:

頁數:284

译者:

出版時間:2009-9

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787533533441

叢書系列:

圖書標籤:

PLC
可編程控製器
工業自動化
電氣控製
原理與應用
入門
速成
技術
工程
控製係統

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具體描述

《可編程序控製器原理與應用速成(第2版)》介紹瞭PLC編程支持軟件CX-Programmer，以CJ係列機型對全書進行瞭改寫，增加瞭模擬量輸入輸齣模塊、PLC通信網絡以及工業監控組態軟件的內容。此外對可編程終端部分進行瞭較大篇幅的更新，介紹瞭OMRON最新的NS係列觸摸式可編程終端的使用。在應用實例部分還新增瞭變頻調速控製實例。

《現代電氣控製係統設計與實踐》內容簡介本書旨在為電氣工程、自動化、機電一體化等領域的工程技術人員、高級院校學生以及對工業自動化技術有濃厚興趣的自學者，提供一套全麵、深入且極具實操性的現代電氣控製係統設計與應用知識體係。本書聚焦於當前主流工業現場的實際需求，涵蓋瞭從基礎理論到復雜係統集成的各個關鍵環節，力求構建一座連接理論與工程實踐的堅實橋梁。全書結構嚴謹，邏輯清晰，分為五大部分，共十八章內容，循序漸進地引導讀者掌握現代電氣控製係統的設計、編程、調試與維護技能。第一部分：電氣控製係統基礎理論與元件本部分是理解現代工業控製係統的基石。首先，係統迴顧瞭工業電氣設計規範和安全標準，強調瞭保障設備和人身安全的重要性。隨後，詳細闡述瞭各類常用電氣元件的原理、選型與特性。這包括但不限於：接觸器與繼電器的高級應用：不僅介紹其基本通斷功能，更深入探討瞭其在聯鎖保護、時間控製以及多級控製迴路中的精確應用。詳細分析瞭交流接觸器與直流接觸器的區彆，以及固態繼電器（SSR）在高速和高頻開關場閤的優勢與局限。傳感器與執行器的原理：重點講解瞭當前工業現場最主流的非接觸式傳感器（如電感式、電容式、光電式）的工作原理、抗乾擾措施和輸齣信號的標準化（如0-10V、4-20mA）。對於執行器部分，詳細剖析瞭伺服電機與步進電機的驅動特性、閉環控製原理，以及變頻器（VFD）在電機調速、轉矩控製和節能應用中的核心技術。傳統繼電器控製迴路的分析與優化：通過大量實際案例，演示瞭傳統繼電器邏輯如何轉化為更可靠、更易於維護的固態控製方案，並探討瞭如何利用低壓直流邏輯（如24VDC）構建高可靠性的輔助迴路。第二部分：工業網絡與現場總綫技術現代控製係統高度依賴可靠、高速的通信網絡。本部分專注於工業通信協議的深入解析與實際部署。工業以太網技術：詳細介紹瞭EtherNet/IP、Profinet和Modbus TCP/IP的工作架構、數據幀結構、網絡拓撲設計原則（如星型、環型、綫型）以及如何進行網絡故障診斷。重點講解瞭時間敏感網絡（TSN）在高端運動控製中的前沿應用。傳統現場總綫：深入剖析瞭Profibus DP/PA和DeviceNet的總綫結構、通信機製（如主/從站模式、令牌傳遞），並提供瞭在復雜多設備環境下進行波特率匹配和終端電阻設置的實踐指導。數據采集與集成：探討瞭如何利用OPC UA等標準協議實現控製層數據（Level 1/2）與信息層（Level 3/4）的數據無縫集成，為工業物聯網（IIoT）和數據分析打下基礎。第三部分：先進運動控製係統設計本部分是本書的亮點之一，專注於解決復雜機械設備的高精度運動控製問題，超越瞭簡單的啓停控製。伺服驅動係統的配置與調諧：詳細講解瞭伺服係統的基本迴路（電流環、速度環、位置環）的工作流程，並提供瞭實用的“S麯綫”速度規劃方法，以實現平滑、高效的啓動和停止。書中包含瞭如何利用示波器和專用軟件對速度環進行增益（P/I參數）的初次調試流程。多軸同步與插補控製：針對CNC、包裝機等設備，係統介紹瞭電子凸輪、虛擬軸的概念，以及如何利用高速PLC或專用運動控製器實現二維或三維的綫性/圓弧插補，並強調瞭運動學模型的建立與解算在實際應用中的重要性。安全集成與功能安全（Functional Safety）：深入講解瞭IEC 61508和ISO 13849標準，重點介紹瞭安全PLC、安全繼電器、安全光幕、急停按鈕的集成，以及如何計算和驗證達到特定性能等級（PL）或安全完整性等級（SIL）的控製係統。第四部分：人機界麵（HMI）與監控係統（SCADA）工程本部分著重於操作者與控製係統的交互界麵設計及數據可視化。 HMI的有效設計原則：強調“少即是多”的設計哲學，講解瞭如何利用顔色、布局和信息層級來提高操作員的識彆效率和減少誤操作。內容包括報警管理、趨勢圖的有效配置以及配方管理模塊的實現。 SCADA係統架構：闡述瞭從數據采集層、曆史數據庫（Historian）到操作員工作站的完整SCADA架構。詳細介紹瞭關係型數據庫（如SQL Server）與時間序列數據庫（TSDB）在工業數據存儲中的優缺點對比。遠程監控與診斷：探討瞭利用VPN、工業路由器實現對遠程設備的安全訪問，進行遠程故障排查和程序更新的最佳實踐。第五部分：係統調試、故障診斷與維護策略理論結閤實踐，本部分是確保係統長期穩定運行的關鍵。係統化調試流程：提供瞭從I/O點位確認、邏輯功能測試到整機聯動測試的標準化調試清單（Checklist）。重點講解瞭如何在不影響生産的情況下，安全地對速度和位置控製參數進行在綫微調。高級故障診斷技術：不僅依賴PLC的診斷信息，更側重於使用萬用錶、邏輯分析儀和電流鉗等工具，對現場的電源質量、信號完整性、總綫負載率進行深入分析，定位隱藏的間歇性故障。預防性維護與生命周期管理：提齣瞭一套係統的維護策略，包括對關鍵元件（如風扇、電解電容）的壽命預測、定期軟件版本升級管理以及控製櫃環境的濕度與溫度控製規範。本書配有大量基於主流硬件平颱的實際工程案例和仿真驗證步驟，幫助讀者將抽象的原理轉化為可觸摸、可操作的工程技能。通過閱讀本書，讀者將能夠獨立承擔起中等復雜度的自動化生産綫或設備電氣係統的設計、編程與調試工作。

作者簡介

目錄資訊

第一章可編程序控製器概述
第一節 PLC的定義與發展趨勢
一、PLC的命名與定義
二、PLC的發展趨勢
第二節 PLC的特點和應用
一、PLC的主要特點
二、PLC的應用範圍
第三節 PLC與其他工業控製係統的比較
一、PLC控製係統與繼電器控製係統的比較
二、PLC控製係統與工業計算機控製係統的比較
第二章可編程序控製器的基本組成和工作原理
第一節 PLC的基本組成
一、CPU模塊
二、存儲器
三、輸入／輸齣模塊
四、編程器
五、電源模塊
第二節 PLC的工作原理及常用編程語言
一、PLC的基本工作原理
二、PLC的循環掃描工作過程
三、PLC的常用編程語言
第三節 PLC的分類方法
一、按結構形式分類
二、按控製規模分類
三、按控製功能分類
四、按生産廠傢分類
第三章 OMRON可編程序控製器及其指令係統
第一節 OMRON可編程序控製器概述
一、OMRON可編程序控製器分類
二、CQMlH係列PLC的硬件係統配置
三、CJ係列PLC的硬件係統配置
第二節 CJ係列PLC的數據區及其功能
一、OMRON PLC的數據存儲格式
二、CIO區
三、工作區（WR）
四、保持區（HR）
五、輔助區（AR）
六、暫存繼電器區（TR）
七、定時器區（T）
八、計數器區（C）
九、數據存儲區（DM）
十、擴展數據存儲區（EM）
十一、間址寄存器區（IR）
十二、數據寄存器區（DR）
十三、任務標誌區（TK）
十四、條件標誌區
十五、時鍾脈衝區
第三節 OMRON PLC常用基本指令
一、邏輯條件指令
二、輸齣指令
三、定時器計數器指令
第四節程序轉移指令
一、分支和分支結束指令
二、跳轉和跳轉結束指令
第五節數據處理指令
一、數據傳送指令
二、數據移位指令
三、數據比較指令
四、數據轉換指令
第六節數據運算指令
一、清進位和置進位指令
二、十進製加法指令
三、十進製減法指令
四、十進製乘法指令
五、十進製除法指令
第四章三菱可編程序控製器及其指令係統
第一節三菱可編程序控製器概述
一、三菱可編程序控製器分類
二、FX0N係列PLC的硬件係統配置
第二節 FX0N係列PLC內部編程元件及其功能
一、輸入繼電器X
二、輸齣繼電器Y
三、輔助繼電器M
四、特殊輔助繼電器M
五、狀態元件S
六、定時器T
七、計數器C
八、數據寄存器D
九、變址寄存器V／Z
第三節常用基本指令
一、邏輯條件指令
二、輸齣指令
三、定時器計數器指令
四、程序結束指令
第四節程序轉移指令
一、主控和主控復位指令
二、跳轉指令
第五節數據處理指令
一、數據傳送指令
二、數據移位指令
三、數據比較指令
四、數據轉換指令
第六節數據運算指令
一、二進製加法指令
二、二進製減法指令
三、二進製乘法指令
四、二進製除法指令
第七節步進順控指令
一、狀態元件與步進順控指令
二、步進順控的編程
三、選擇性分支與匯閤的編程
四、並行分支與匯閤的編程
五、重復和跳轉的編程
第五章可編程序控製器應用係統的程序編製
第一節 PLC應用係統的設計
一、梯形圖的編程規則
二、PLC應用係統設計內容和步驟
第二節經驗設計法
第三節邏輯設計法
第四節波形圖設計法
第五節流程圖設計法
第六章編程器的使用與計算機輔助編程
第一節 OMRON簡易編程器及其使用
一、COM1一PR001-E型簡易編程器麵闆
二、COM1-PRO01-E型簡易編程器的使用
第二節 OMRON PLC的計算機輔助編程
一、CX-Programmer編程支持軟件簡介
二、CX-Programmer的使用方法
三、CX-Programmer的離綫編程
四、CX-Programmer的在綫操作
第三節三菱編程器及其使用
一、FX-20P E型簡易編程器麵闆
二、FX-20P-E型簡易編程器的使用
第四節三菱PLc的計算機輔助編程
一、FXGP／WIN-C軟件
二、FXGP／WIN-C軟件的使用方法
第七章可編程序控製器的模擬量輸入與輸齣
第一節模擬量輸入模塊及其應用
一、CJ係列PLC模擬量輸入模塊
二、模擬量輸入模塊的使用
第二節模擬量輸齣模塊及其應用
一、CJ係列PLC模擬量輸齣模塊
二、模擬量輸齣模塊的使用
第八章可編程序控製器應用舉例
一、電動機正、反轉控製
二、電動機星形一三角形起動控製
三、運料小車自動往返運動控製
四、周期性通斷控製
五、多級皮帶輸送機控製
六、自動開關門控製
七、分段傳送帶電動機控製
八、瓶簽檢測控製
九、産品檢查與分選控製
十、液壓動力滑颱運動控製
十一、十字路口交通信號燈控製
十二、送料小車隨機運動控製
十三、工業機械手控製
十四、三相電動機變頻調速控製
第九章可編程序控製器的通信網絡
第一節 OMRON PLC通信網絡概述
一、三層網絡體係結構
二、OMRON PLC的通信網絡
第二節典型OMRoN PLC網絡簡介
一、以太網
二、上位機鏈接
三、控製器網
四、DeviceNet網
五、傳感器與驅動器網
第三節 PLC通信網絡應用舉例
一、係統對檢測和控製的要求
二、汙水處理監控係統方案
三、PLC的選擇
四、上位機監控界麵
第十章觸摸式可編程終端
第一節可編程終端概述
第二節 NS係列觸摸式可編程終端簡介
一、NS係列可編程終端的特點
二、可連接的外圍設備
三、畫麵開發工具軟件CX-Designer
第三節可編程終端的畫麵設計
一、按鈕和指示燈的設計
二、數字顯示和輸入的設計
第十一章工控組態軟件
第一節工控組態軟件簡介
一、工控組態軟件概述
二、組態王（King View）簡介
第二節組態王的基本操作
一、配置設備
二、定義變量
三、組態王的畫麵開發係統
四、動畫連接
五、命令語言
六、報警和事件記錄
七、趨勢麯綫
第三節組態王應用舉例
一、係統的控製要求
二、PLC控製係統設計
三、建立組態王工程
四、組態軟件設備配置
五、定義變量
六、監控畫麵設計
七、動畫連接
八、命令語言的編寫
九、程序運行與調試
第十二章可編程序控製器安裝與維護
第一節 PLC的安裝
一、安裝注意事項
二、PLC模塊的連接與安裝
第二節 PLC的維護與故障排除
一、維護檢查
二、運行錯誤信息
三、故障檢查流程圖
附錄一 CJ係列PLC指令係統
附錄二 CQM1H係列PLC內部編程元件
附錄三 CQM1H係列PLC特殊繼電器功能
附錄四 FX0N係列PLC指令係統
附錄五 FX0N係列PLC特殊輔助繼電器功能
參考文獻
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的地方在於其前瞻性和對現代工業需求的關注。在如今工業4.0的大背景下，單純的離散控製已經遠遠不夠。這本書很早就意識到瞭這一點，並花瞭相當篇幅講解瞭PLC如何與上位機進行數據交互，以及如何理解和配置基本的工業以太網通信協議。這部分內容處理得非常平衡，既沒有陷入底層網絡協議的復雜細節中，又準確地介紹瞭如何在實際項目中實現數據采集和遠程監控。對於我這種負責改造老舊生産綫，需要將現有設備接入MES係統的人員來說，這部分的指導價值無可替代。它不僅教會瞭我“如何讓機器動起來”，更教會瞭我“如何讓機器與現代信息係統對話”。這本書讓我對PLC的未來發展方嚮有瞭更清晰的認識，確保我學到的知識不會很快過時。

评分☆☆☆☆☆

這本《可編程序控製器原理與應用速成》真的是一本寶藏，我從零基礎開始接觸PLC，市麵上很多資料要麼過於理論化，晦澀難懂，要麼就是隻停留在基礎概念的介紹，實戰應用方麵總覺得缺瞭點什麼。但是這本書完全不同，它就像一位經驗豐富的老師傅，手把手地教你如何將理論知識轉化為實際操作。首先，它的內容組織非常巧妙，從最基本的電氣控製原理入手，循序漸進地過渡到PLC的硬件結構和編程基礎。我尤其欣賞它在講解指令集和邏輯構建時，那種清晰明瞭的圖示和案例分析。很多復雜的梯形圖，通過書中的分解說明，一下子就變得直觀易懂瞭。更難得的是，它並沒有止步於簡單的開關量控製，而是深入講解瞭模擬量處理、數據運算以及基礎的網絡通信。這種深度和廣度的結閤，讓我在短時間內就建立起瞭一個紮實的PLC知識框架。對於想快速入門，又不想在基礎知識上吃太多苦頭的工程師或技術愛好者來說，這本書絕對是首選的敲門磚。它提供的不僅僅是知識，更是一種解決實際問題的思維方式。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始對“速成”這兩個字是持保留態度的，總覺得速成的東西難免會浮於錶麵，但這本書徹底顛覆瞭我的看法。它在保持深入性的同時，極大地提升瞭學習效率，這一點非常難得。書中對不同品牌PLC的共性原理講解得非常透徹，這使得我在麵對新的控製器型號時，能夠迅速抓住核心要點，而不是被不同廠傢特有的術語和操作界麵繞暈。特彆是關於故障診斷和調試那一章節，簡直是救星般的存在。作者沒有提供那種“標準答案式”的故障排除流程，而是教會我們如何像一個真正的現場工程師那樣去思考——從輸入到輸齣，一步步地排查邏輯錯誤、硬件連接問題以及參數配置失誤。這種強調實踐和邏輯推理的教學方式，極大地培養瞭我的獨立解決問題的能力。我現在處理現場突發狀況時，信心足瞭不少，這很大程度上要歸功於這本書打下的堅實基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常接地氣，完全沒有傳統教材那種闆著臉孔的學術腔調，讀起來非常輕鬆愉快，讓人有持續翻閱下去的動力。我尤其喜歡作者在穿插講解各個知識點時，時不時會插入一些“過來人”的經驗之談或者“避坑指南”。比如，在講到定時器和計數器應用時，它不僅說明瞭如何設置時間和計數，還特彆強調瞭在高速運動控製中，如何避免指令執行的延遲和數據溢齣的風險，這些都是書本上很少提及的“軟知識”。這種亦師亦友的寫作風格，讓枯燥的編程邏輯學習過程變得生動起來。我感覺自己不是在啃一本教材，而是在聽一位經驗豐富的項目經理分享他的項目心得。對於需要快速上手，並希望瞭解行業潛規則和最佳實踐的學習者來說，這種非正式但信息密度極高的交流方式，比任何標準化的課程都要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來概括我對這本書的感受，那就是“結構化”。很多技術書籍雖然內容詳實，但結構混亂，讀完後知識點散落不成體係。而《可編程序控製器原理與應用速成》在結構上的規劃達到瞭教科書級彆的嚴謹性。它仿佛是為一趟復雜的旅程設計瞭完美的路綫圖：從宏觀的係統架構到微觀的位操作，每一步都清晰地承接上文，並為後續內容做好瞭鋪墊。我發現自己可以非常方便地利用書後的索引和章節目錄，快速定位到需要復習的特定模塊，比如PID控製的離綫調試步驟，或者Modbus通信協議的基本幀結構。這種高度的內部一緻性和易檢索性，使得它成為我工作颱邊常備的工具書，而不是讀完一次就束之高閣的參考資料。它的價值在於持久性和工具屬性，而不是一次性的信息灌輸。

评分☆☆☆☆☆