PLC应用开发技术与工程实践

PLC应用开发技术与工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:人民邮电出版社
作者:求是科技
出品人:
页数:336
译者:
出版时间:2005-1
价格:34.00元
装帧:
isbn号码:9787115127211
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 可编程逻辑控制器
  • 工业自动化
  • 技术
  • 工程实践
  • 开发
  • 编程
  • 电气工程
  • 控制系统
  • 工业控制
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具体描述

《PLC应用开发技术与工程实践》以西门子公司的S7-200系列、OMRON公司的CQM1系列、三菱公司的FX2N系列和华光公司的SU-6B系列PLC为例,详细介绍了PLC的结构配置、工作原理、指令系统、编程方法和通信等内容;并在此基础上介绍了PLC控制系统的设计原则、设计步骤、硬件设计、软件设计等;最后给出PLC在不同行业中具体的实例,并在实例中介绍常用PLC的型号和资源配置,并给出具体的源程序。

《PLC应用开发技术与工程实践》的目的性和实用性非常明确,类似于一种PLC的典型应用手册,让读者在尽量短的时间内掌握PLC的应用。

《PLC应用开发技术与工程实践》适用于初中级读者,也可作为从事PLC应用工程技术人员的参考资料。

电子信息技术前沿系列丛书:现代嵌入式系统设计与实现 丛书主编: 张文华 教授 本书简介: 随着物联网(IoT)、移动计算和工业互联网的飞速发展,嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面,从智能家电到高端医疗设备,再到复杂的工业控制平台。本项目紧密围绕当前电子信息技术领域对高性能、低功耗、高可靠性嵌入式系统设计与实现的需求,旨在为读者构建一个从底层硬件交互到上层应用软件开发的全面知识体系。本书不涉及任何关于可编程逻辑控制器(PLC)的具体编程语言、硬件结构或工业现场应用的内容。 第一部分:嵌入式系统基础理论与架构解析 第一章 嵌入式系统概述与发展趋势 本章首先界定嵌入式系统的基本概念,探讨其与通用计算机系统的本质区别。深入分析了当前嵌入式系统领域的热点技术,包括边缘计算(Edge Computing)、实时操作系统(RTOS)的演进、以及面向特定领域架构(如DSP、FPGA集成)的趋势。重点剖析了物联网对嵌入式系统在功耗管理、安全性和互操作性方面提出的新要求。讨论了RISC-V架构的兴起及其对未来嵌入式芯片设计的影响,强调了软硬件协同设计的必要性。 第二章 嵌入式处理器选型与核心架构 本章聚焦于嵌入式系统的大脑——微处理器(MPU)和微控制器(MCU)的选择标准与内部工作原理。详细介绍ARM Cortex-M系列(关注其低功耗特性和实时性表现)和Cortex-A系列(关注其操作系统支持能力和多媒体处理能力)的架构差异。内容涵盖指令集架构(ISA)基础、流水线技术、存储器管理单元(MMU/MPU)的功能。通过对比分析不同处理器在中断处理机制、缓存一致性等方面的差异,指导读者如何根据应用场景进行恰当的硬件选型。不涉及任何特定厂家的工控产品线或专用控制器的讨论。 第三章 存储器层次结构与数据管理 嵌入式系统对存储器的要求极高,本章深入讲解了片上存储器(SRAM、寄存器)和片外存储器(DRAM、Flash)的工作机制。重点探讨了非易失性存储技术(如NOR/NAND Flash的擦写特性与寿命管理),以及如何通过内存映射(Memory Mapping)优化系统性能。此外,本章还涵盖了嵌入式数据库LiteDB的应用场景,以及在资源受限环境下实现数据持久化和高效读写策略的方法论。 第二部分:底层驱动与实时操作系统 第四章 硬件接口编程与设备驱动开发 本章是实现系统功能与外部世界交互的核心。详尽介绍了常用的片上总线和外部接口协议,包括SPI、I2C、UART、CAN(仅作为通用串行通信协议讨论,不涉及其在特定控制领域的应用细节)。每一章节都配有使用标准C语言编写的驱动框架示例,重点讲解如何设计健壮的、可移植的设备驱动程序,包括中断服务程序(ISR)的编写规范和时序要求。 第五章 实时操作系统(RTOS)核心机制 本章全面解析了嵌入式实时操作系统的运行原理和关键概念。深入探讨了任务调度算法(如固定优先级、轮转法、最早截止时间优先EDF),任务间通信机制(信号量、互斥锁、消息队列)的设计与应用。重点分析了上下文切换的开销与优化,以及如何利用RTOS实现确定性的时间响应。将以FreeRTOS或类似的开源RTOS内核为蓝本进行结构分析,侧重于其内核调度器的实现细节,而不涉及特定工业协议栈的绑定。 第六章 内存管理与低功耗设计 在资源受限的嵌入式设备上,内存管理至关重要。本章探讨了嵌入式Linux环境下用户空间与内核空间的内存隔离,以及在裸机环境中实现内存池分配器的技术。在低功耗方面,详细讲解了CPU的睡眠模式(Sleep Modes)、时钟门控(Clock Gating)、电源域切换等硬件级功耗优化手段,以及软件层面如何通过周期性唤醒和动态调频来延长电池寿命。 第三部分:系统集成与前沿应用 第七章 嵌入式系统调试、仿真与测试 有效的调试手段是确保产品质量的前提。本章详细介绍了JTAG/SWD接口的工作原理及其在固件烧录和断点调试中的应用。讲解了逻辑分析仪、示波器在嵌入式信号捕获和时序验证中的正确使用方法。引入了基于模型的系统设计(Model-Based Design, MBD)的基本思想,以及软件单元测试(Unit Testing)在嵌入式C代码中的实践方法。 第八章 嵌入式网络通信与安全基础 随着网络化趋势的加强,本章专注于嵌入式设备的数据传输。介绍TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的裁剪与实现。重点讲解轻量级物联网协议如MQTT、CoAP的设计理念及其在资源受限设备上的适配性。安全部分聚焦于硬件安全模块(如Trusted Execution Environment, TEE)的概念,以及TLS/SSL协议栈在嵌入式设备上实现加密通信的挑战与优化。 第九章 嵌入式图形用户界面(GUI)开发 对于需要人机交互的设备,图形界面至关重要。本章不涉及特定的图形库API调用,而是从底层原理出发,介绍帧缓冲区(Frame Buffer)的工作机制、图形渲染管线(如向量到像素的转换)以及如何优化GUI的刷新率和内存占用。探讨了嵌入式操作系统中图形栈(如Wayland/X11的轻量级替代方案)的集成策略。 本书特色: 本书强调理论深度与工程实践的结合,所有示例代码均采用ANSI C/C++标准编写,注重代码的可读性和可移植性。通过大量的流程图和硬件抽象层(HAL)的设计实例,帮助读者理解复杂软硬件交互背后的工程思维,最终目标是培养读者独立设计和实现高性能、高可靠性嵌入式应用系统的能力。本书是电子工程、计算机科学、自动化等相关专业学生及嵌入式系统开发工程师的理想参考用书。

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我一直在寻找一本能平衡“技术深度”与“项目落地”的书,而这本《PLC应用开发技术与工程实践》在“工程实践”这块内容上做得相当出色,特别是针对中小型离散制造业的自动化升级提供了非常可操作的指导。书中提供了一个完整的、从需求分析到系统调试的虚拟项目案例,贯穿全书。这个案例不仅仅是流程图的堆砌,它还包含了项目管理中的关键文档,比如设备规格书(MRS)的拟定、电气原理图的解读规范,甚至是调试过程中的验收标准(FAT/SAT)。特别值得称赞的是,作者详细阐述了如何使用项目管理工具(如甘特图)来规划PLC的开发周期,并有效应对客户在项目中期提出的需求变更。这使得这本书超越了单纯的技术工具书范畴,上升到了项目交付和流程优化的层面,对于培养具备全面项目视野的自动化工程师非常有帮助。

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这本书的排版和图文组织方式实在是令人难以接受,阅读体验极差。字体选择上,正文和代码块的对比度不高,长时间阅读眼睛非常容易疲劳。更要命的是,很多关键的电路连接图和程序流程图被压缩得非常小,文字说明又挤在旁边,常常需要对照好几页才能完全理解一个控制回路的完整逻辑。例如,在一个关于PID算法自整定的章节中,描述的公式和实际软件中的变量命名完全不一致,这极大地增加了读者将理论转化为实践的认知负担。如果作者能够采用现代的版式设计,加大关键图表的篇幅,并对代码片段进行规范化的高亮和注释处理,这本书的实用性将能提升一个数量级。目前的状态,更像是一份早期的内部培训资料未经精修直接出版,知识的价值被糟糕的呈现方式所掩盖了。

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从工程实践的角度来看,这本书的价值主要体现在其详尽的故障排查章节。市面上大多数教材注重“如何做对”,而忽略了“做错时该怎么办”。这本书的第三部分,几乎可以当作现场维护人员的“急救手册”。它详细列举了从电源模块故障到I/O卡件误动作的数百种常见错误代码及其对应的硬件诊断方法。最令我印象深刻的是,作者分享了一个关于伺服驱动器在高速运行时出现周期性漂移的案例,并循序渐进地引导读者检查了接地、屏蔽层、总线端接电阻等多个层面,最终定位到了一个被忽视的电源噪声源。这种细致入微的、基于真实工况的分析,是书本理论知识无法替代的。它不只是告诉你参数应该怎么设,而是告诉你当参数设错或者环境干扰出现时,你该如何用最少的停机时间恢复生产,体现了深厚的现场经验。

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这本关于PLC编程的书籍,首先给我的直观感受是,它在理论深度上做得相当扎实。不像市面上很多教程那样停留在简单的指令堆砌上,这本书花了大量的篇幅去解释底层逻辑和各种通信协议的工作原理。比如,在讲解中断服务程序(ISR)的编写时,作者不仅给出了代码示例,还深入剖析了实时操作系统(RTOS)在PLC环境下的调度机制,这对于需要进行复杂运动控制或高精度同步操作的工程师来说,无疑是宝贵的财富。书中对不同品牌PLC的硬件架构差异也进行了细致的对比分析,避免了读者在实际项目中遇到特定品牌兼容性问题时的手足无措。此外,针对工业网络,如Profibus DP和EtherNet/IP的介绍,详略得当,既有协议栈的层次划分,也有实际配置文件的截图辅助理解,使得读者能够构建起一套完整的工业自动化系统认知框架,而不仅仅是停留在梯形图的表面功夫。总而言之,它更像是一本为资深工程师准备的参考手册,而非入门级的快速上手指南。

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我带着尝试学习现代工业控制的期待翻开了这本书,然而,阅读体验却让我感到有些许困惑和失落。书中对一些基础概念的阐述显得过于陈旧和碎片化。比如,在讨论人机界面(HMI)集成时,内容似乎还停留在十几年前的经典触摸屏技术上,对于当前主流的基于PC的SCADA系统和云端数据交互的描述几乎为零,这与当前工业4.0的大趋势格格不入。我尤其期望看到更多关于安全PLC(Safety PLC)应用案例的深入探讨,但书中只是蜻蜓点水般提到了基本功能块,缺乏对功能安全标准(如IEC 61508/61511)在实际项目中的应用案例解析。当我试图寻找一些现代化的编程范式,比如面向对象的编程思想在PLC结构化文本(ST)中的应用时,发现书中主要还是围绕传统的步进梯形图逻辑展开,这使得这本书对于渴望提升软件工程质量的读者吸引力大大降低,感觉像是被时间遗忘的教材。

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