可编程控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:清华大学出版社

作者:路林吉

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2003-2-1

价格:19.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302056034

丛书系列:

图书标签:

PLC
可编程控制器
工业自动化
电气控制
单片机
传感器
执行器
编程
技术
应用

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具体描述

简介：本书第1章介绍可编程控制器的产生与发展过程以及其分类情况；第2章介绍可编程控制器的基本结构、工作原理、性能指标和设计步骤；第3章主要介绍可编程控制器的硬件配置，包括基本配置和扩展配置等，同时，还用一定的篇幅介绍了可编程终端；第4章主要介绍可编程控制器的编程过程，例如基本要求、编程方法、编程原则等，并以OMRON公司的C200Hα机为例，介绍了可编程控制器的指令系统；第 5章主要介绍可编程控制器的联网技术；第6章和第7章主要介绍可编程控制器的应用技术，涵盖了机械、冶金、烟草等多个行业，同时，还对一些共性问题进行了探讨。本书可供从事可编程控制器设计、制造、应用的工程和研究人员阅读，也可供相关专业高等院校的大学生和研究生参考使用。

自动化控制系统设计与实践：现代工业控制的基石本书聚焦于现代工业自动化领域的核心技术——可编程逻辑控制器（PLC）的原理、结构、编程方法及其在实际工业场景中的应用。本书旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及希望深入了解工业控制系统的读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的知识体系。我们相信，理解并掌握PLC技术是构建高效、可靠、灵活的现代工业控制系统的关键。 --- 第一部分：自动化控制基础与PLC概述第一章：工业自动化概述与控制系统基础本章首先回顾了工业自动化的发展历程，从早期的继电器控制到如今的分布式控制系统（DCS）和基于PLC的柔性制造系统。我们系统地介绍了工业控制系统的基本组成要素，包括现场设备（传感器、执行器）、控制层（PLC/IPC）和管理层（SCADA/MES）。重点阐述了控制理论的基础概念，如开环与闭环控制、反馈机制、稳态误差和动态响应。通过对经典PID（比例-积分-微分）控制器的详细解析，帮助读者建立起对“控制”这一核心概念的直观理解，为后续深入学习PLC的编程逻辑打下坚实的理论基础。此外，本章还引入了工业现场常用的信号标准（如4-20mA、0-10V、数字量I/O），这是进行实际系统接线和配置的前提。第二章：可编程控制器（PLC）的结构与发展本章是全书的基石之一，详细剖析了PLC的内部构造和工作原理。我们首先定义了PLC作为一种专为工业环境设计、采用存储器可编程的数字电子设备的核心特性——高可靠性、强抗干扰能力和易于维护性。结构上，本书将PLC划分为中央处理器（CPU）、输入/输出（I/O）模块、存储器和电源模块四大核心部分。CPU部分着重讲解了其指令集的特点，特别是如何高效地执行逻辑运算和定时计数任务。I/O模块的讲解深入到光耦隔离、信号调理以及不同类型I/O（数字量、模拟量、高速计数）的选型与连接规范。在存储器部分，我们区分了程序存储器（只读/可擦写）和数据存储器（RAM/EEPROM），并解释了它们在PLC运行周期中的作用。最后，本章概述了PLC技术的主要发展趋势，包括模块化、集成化、网络化以及向工业PC（IPC）和嵌入式控制系统的融合演进。 --- 第二部分：PLC编程语言与指令集第三章：梯形图（Ladder Diagram, LD）语言详解梯形图是应用最为广泛的PLC编程语言，本章投入大量篇幅进行详尽讲解。我们从其起源——继电器控制电路图——出发，系统地介绍了梯形图的基本元素：输入触点（常开/常闭）、输出线圈、内部继电器（标志位）。核心内容在于逻辑控制指令的实现：AND、OR、NOT等布尔逻辑运算如何映射到梯形图结构中。本章特别强调了“先导逻辑”与“后继逻辑”的扫描顺序对程序执行结果的影响，这是初学者常犯错误的关键点。我们通过大量的实例，演示了如何用梯形图实现简单的自锁、互锁和单稳态电路。第四章：指令系统与数据处理本章深入探讨了PLC内部指令集的应用，这些指令是实现复杂控制逻辑的基础。内容涵盖： 1. 定时器（Timer）与计数器（Counter）指令：详细解析TON（通电延时）、TOF（断电延时）、CTU（加计数）、CTD（减计数）等指令的参数设置（如Preset值、Time Base）及动作逻辑，并通过实际应用（如设备启动延时、产品计数）展示其用法。 2. 数据传输与数学运算指令：讲解MOVE（数据传送）、ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）等指令的使用，重点关注数据类型（整型、浮点型）的选择和数据溢出处理。 3. 程序控制指令：如JMP（跳转）、RET（返回）、FOR/NEXT循环结构，用于实现程序流程的控制和子程序的调用，极大地提高了程序的可读性和复用性。第五章：结构化文本（Structured Text, ST）与功能块图（Function Block Diagram, FBD）为了应对更复杂的算法和数据处理需求，现代PLC支持高级编程语言。本章详细介绍了ST语言，它类似高级编程语言（如Pascal或C），适用于复杂的数学模型和算法的实现。同时，FBD语言则以图形化的方式表示数据流和功能模块的连接，非常适合实现复杂的控制回路，如PID调节器。本章通过对比LD、ST和FBD的优缺点，指导读者在不同场景下选择最合适的编程语言。 --- 第三部分：高级控制技术与数据通信第六章：模拟量信号处理与PID控制实现工业控制中，温度、压力、流量等连续变量的处理是核心挑战。本章首先解析了模拟量信号的数字化过程，包括A/D和D/A转换器的分辨率、量程和线性化处理。随后，本章系统地介绍了PID控制算法的原理：比例项如何快速响应偏差、积分项如何消除稳态误差、微分项如何抑制超调。重点演示了如何在PLC内部（通常是使用专用的PID指令块）配置和整定PID参数（Kp, Ki, Kd），并通过负载特性分析（如一阶惯性环节）指导读者进行实际的参数整定（如Ziegler-Nichols法简介）。第七章：PLC的网络通信与工业现场总线现代自动化系统是网络化的，本章聚焦于PLC之间、PLC与上位机之间的通信技术。我们详细介绍了主流的工业通信协议： 1. 串行通信（RS-232/RS-485）：讲解Modbus RTU协议的报文结构和读写机制。 2. 以太网通信：重点分析EtherNet/IP和Profinet协议在现代PLC系统中的应用，包括数据帧结构和设备互联的拓扑结构。 3. 现场总线技术：概述CANopen、DeviceNet等总线技术在分布式I/O和现场设备连接中的优势。本章内容为读者构建跨平台、多设备协同工作的复杂自动化系统提供了必要的技术支撑。 --- 第四部分：系统集成与故障诊断第八章：人机界面（HMI）的集成与SCADA基础 HMI是操作员与控制系统交互的窗口。本章讲解了HMI设备（触摸屏）的选型标准、组态软件的基本操作流程，以及如何通过网络与PLC进行数据交换（如标签关联、报警管理）。同时，简要介绍了SCADA（数据采集与监视控制系统）的功能，说明了如何将多台PLC的数据汇集到中央监控平台，实现历史趋势记录和远程操作。第九章：PLC系统的设计、安装与调试本章提供了一套从需求分析到系统上电运行的完整工程实践流程。内容包括： 1. 系统规划：如何根据工艺流程确定I/O点数、选择合适的PLC系列和冗余方案。 2. 电气设计要点：接线规范、EMC（电磁兼容性）设计、接地和屏蔽技术，确保系统在强干扰工业环境下的稳定运行。 3. 程序调试与维护：讲解如何利用PLC编程软件的在线监控、强制置位/复位功能进行程序的调试。重点介绍故障诊断方法，包括I/O指示灯分析、错误代码查阅以及常见硬件故障的排查步骤。第十章：PLC的可靠性、安全与前沿技术为确保生产连续性，本章讨论了系统可靠性设计，包括模块热插拔、冗余CPU配置和电源备份技术。在信息安全日益重要的今天，我们也探讨了工业控制系统的基本安全措施，以防范网络攻击对关键生产流程的干扰。最后，对边缘计算（Edge Computing）在PLC与云平台数据交互中的新兴应用进行了展望。 --- 总结：《自动化控制系统设计与实践》全面覆盖了从基础理论到高级应用的整个知识链条。本书的特点在于其强大的工程导向性，通过大量的实际案例和调试技巧，确保读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”，从而能够独立完成现代工业自动化系统的规划、编程、集成与维护工作。

作者简介

目录信息

第1章绪论
1 可编程控制器及其演变
……
第2章可编程控制的原理与结构
1 可编程控制器的基本结构及工作原理
……
第3章可编程控制器的系统配置
1 系统配置的基本原则
……
第4章可编程控制器的编程
1 编程的基本要求
……
第5章可编程控制器的联网
1 数据通信基础
……
第6章可编程控制器的典型应用
1 造纸厂热磨机的PLC控制系统设计
……
第7章可编程控制器的特殊应用
1 用VISUAL BASIC实现上位机和PLC的通信
……
附录
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我对工业控制软件的理解一直停留在“会用”的层面，缺乏对底层原理的深入洞察，因此常常在程序出现莫名其妙的故障时束手无策。这次系统地研读这本“可编程控制器原理及应用”，简直像被点亮了一盏明灯。书中对扫描周期、中断处理和数据存储区的剖析，彻底颠覆了我以往那种“程序是顺序执行的”的简单认知。尤其是涉及到浮点运算和PID控制算法的那部分，作者没有满足于仅仅罗列标准库函数，而是深入探讨了这些算法在实际工业环境中的误差来源和优化方法。例如，书中详细对比了不同步长对系统稳定性的影响，这个细节在许多入门教程中是完全缺失的。读完后，我感觉自己不仅仅学会了如何“编写”程序，更重要的是学会了如何从一个更宏观、更底层的视角去“设计”一个健壮的控制系统。对我而言，这本书最大的价值在于它提供了一种思维框架，让我能够预判潜在的系统瓶颈，而不是事后诸葛亮。书中的案例大多来源于真实的生产线，这种接地气的取材，让抽象的知识变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的电气工程师，我对市面上充斥着大量“快速入门，三天精通”的资料感到厌倦。我需要的是那种能够经受住时间考验、内容足够扎实、能够作为案头工具书的著作。这本书恰恰满足了我的需求。它的排版清晰，索引做得非常详尽，这对于需要快速定位某一特定指令或故障诊断流程的专业人士来说，是极大的便利。我注意到，书中对故障诊断部分的篇幅占据了相当大的比例，这体现了作者对实际工程需求的深刻理解——控制系统稳定运行才是王道。从电源模块的指示灯含义到CPU的错误日志解读，作者都给出了详尽的图表和处理建议。例如，书中关于看门狗定时器溢出错误的分析，不仅解释了原因，还提供了三种不同层级的解决方案，从软件优化到硬件冗余配置，层次分明。这种结构化的知识呈现方式，极大地提高了我的工作效率，真正做到了“翻开即用”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容上给我带来的最大震撼，在于它对“应用”二字的深度挖掘。很多教材停留在“原理讲清楚”就戛然而止，但这本书却花了大量的篇幅来探讨如何将理论知识转化为可靠的工业实践。比如，在介绍运动控制模块的配置时，作者没有使用通用的抽象描述，而是用一个实际的包装机案例贯穿始终，从初始化到点位控制，再到速度曲线的平滑过渡，每一步都伴随着具体的编程步骤和参数输入截图。这种沉浸式的教学体验，让我仿佛置身于工程师的工位前，亲手进行操作和调试。此外，书中对程序文档化和可维护性的强调也让我受益匪浅。作者反复指出，优秀的程序不仅要能跑，更要能让后来者在五年后依然能轻松维护，并给出了具体的注释规范和变量命名建议。这正是工业界最看重的“工程素养”，而这本书无疑是培养这种素养的绝佳教材。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的“可编程控制器原理及应用”读起来真是一次漫长的攀登。拿到书的时候，我就被它严谨的封面设计和厚实的纸张吸引住了。我原本以为它会像很多教科书一样，充斥着晦涩难懂的理论公式，读起来索然无味。然而，翻开第一章后，我的顾虑就逐渐消散了。作者似乎非常理解初学者面对工业自动化领域的迷茫，开篇就用非常形象的比喻，将PLC比作工业控制的“大脑”，这种切入点一下子拉近了我们与这个看似高冷的技术之间的距离。书中对继电器逻辑和梯形图的讲解尤为出色，图文并茂，每一个逻辑关系的转换都配有清晰的电路图和对应的指令，让人恍然大悟。特别是关于定时器和计数器那几章，我曾经在实际工作中为这些基础模块头疼不已，但这本书里，作者深入浅出地分析了各种应用场景下的参数设置技巧，简直就是一本实战手册。我尤其欣赏作者在介绍硬件选型时所展现出的那种务实精神，不是空谈理论，而是直接告诉我们，在不同的负载和速度要求下，应该如何权衡成本和性能来选择合适的I/O模块。这本书的深度足以满足专业人士的查阅需求，广度又足以带领新人入门，难能可贵。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书的初衷是为了应付一个项目中的技术评审，我需要快速掌握一些关于现代DCS（分布式控制系统）与PLC集成方面的知识点。这本书在后半部分关于网络通信和高级编程的部分，表现得相当给力。它对工业以太网（如EtherNet/IP和Profinet）的协议栈进行了梳理，虽然不是全覆盖，但核心的数据交换机制讲解得非常到位。更让我惊喜的是，书中还穿插了对特定品牌PLC内部寄存器分配策略的讨论，虽然没有深入到某一家厂商的私有协议，但它提供了理解不同厂商架构差异的通用视角。我特别赞赏作者在处理复杂系统集成时的谨慎态度，强调了时间同步和数据一致性的重要性，而不是一味地鼓吹新技术的“万能”。这种严谨的治学态度，让这本书超越了一般的速成指南，更像是一部技术参考的宝典。每次我翻到某一章节，总能发现一些被我忽略的关键细节，比如在处理模拟量输入时的滤波算法选择，书中给出的建议非常实用且富有经验色彩。

评分☆☆☆☆☆