可编程序控制器及常用控制电器 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:何友华

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2008-1

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787502446246

丛书系列:

图书标签:

PLC
可编程控制器
工业控制
电气控制
自动化
继电器
接触器
传感器
电机控制
电路

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具体描述

《可编程序控制器及常用控制电器(第2版)》介绍了PLC的基本原理和特点、继电接触器控制线路的应用，在此基础上介绍了几种国内广泛应用的PLC系列，分别为三菱可编程序控制器、OMRON的C系列、SIMATIC－S7－300系列、松下电工FP－X系列。《可编程序控制器及常用控制电器(第2版)》可作为工业自动化、计算机应用、仪表专业的本科和专科教材，也可作为厂矿继续工程教育的自动化和计算机应用培训教材，也可供研究生和从事计算机过程控制工作的技术人员参考。

《工业自动化控制系统原理与应用》内容简介本书旨在深入探讨工业自动化控制系统的基本原理、核心技术及其在现代工业生产中的广泛应用。全书以系统化的视角，详细阐述了从基础的电气控制原理到先进的分布式控制系统（DCS）和监控与数据采集系统（SCADA）的构建与运作，旨在为读者提供一个全面而深入的工业自动化知识体系。第一篇工业自动化控制基础本篇将为读者奠定坚实的自动化控制理论基础。第一章自动控制系统概述 1.1 工业自动化的概念与发展历程详细介绍工业自动化的定义、目标及分阶段发展历程，从简单的机电一体化到复杂的智能化系统，追溯其技术演进和应用范畴的不断拓展。分析工业自动化在提高生产效率、产品质量、降低生产成本、保障生产安全以及改善劳动条件等方面的重要作用。 1.2 自动控制系统的基本组成深入剖析一个典型的自动控制系统所包含的关键环节：控制器、执行器、传感器、被控对象及反馈通路。通过实例，阐述各组成部分的功能、相互关系以及信息流动的方向。 1.3 控制系统的分类详细介绍按系统功能分类（如开环控制、闭环控制），按输入信号特性分类（如连续系统、离散系统），按系统线性度分类（如线性系统、非线性系统），以及按系统参数分类（如定常系统、时变系统）。重点讲解闭环控制系统的原理、优点以及在工业生产中的普遍应用，阐述其反馈机制如何实现对被控量的精确控制。 1.4 控制系统的性能指标系统介绍评价控制系统性能的关键指标，包括稳定性、精度、响应速度、抗扰能力等。通过数学模型和图示，直观地展示瞬态响应（如超调量、调节时间）和稳态响应（如稳态误差）的含义及其重要性。分析如何通过选择合适的控制器和调整参数来优化系统性能。 1.5 工业控制对象与典型工业过程列举并分析各种典型的工业控制对象，如温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、液位控制系统、速度控制系统等。结合化工、电力、机械制造、食品加工等行业，展示这些控制对象在实际生产过程中的具体应用场景。第二章过程变量测量与传感器技术 2.1 过程变量的种类与测量要求系统梳理工业生产中需要测量的各种过程变量，如温度、压力、流量、液位、物位、角度、位移、速度、加速度、力、扭矩、pH值、浓度等。明确测量过程中的基本要求：准确性、稳定性、响应速度、可靠性、防爆性、耐腐蚀性、环境适应性等。 2.2 温度测量技术详细介绍各种温度传感器的原理、特点、适用范围和安装方式，包括热电偶（K型、J型、T型、E型等）、热电阻（Pt100、Cu50等）、红外测温仪、双金属温度计等。讲解温度变送器的作用，以及如何将传感器信号转换为标准电信号。 2.3 压力测量技术深入讲解压力传感器的种类，如应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、扩散硅压力传感器等。分析不同传感器在测量绝对压力、表压、差压时的适用性，以及隔膜、充油等结构设计的重要性。 2.4 流量测量技术系统介绍多种主流流量测量原理和仪表，包括差压式流量计（孔板、文丘里管、喷嘴）、电磁流量计、涡街流量计、质量流量计（科氏力流量计）、超声波流量计、容积式流量计等。讨论不同测量原理的优缺点、适用介质、精度以及安装注意事项。 2.5 液位与物位测量技术详述浮球式、连杆式、静压式、导波雷达式、非接触式雷达式、超声波式、电容式、磁致伸缩式等液位/物位传感器的工作原理。重点分析在高温、高压、腐蚀性介质、易产生泡沫的工况下，各种液位/物位传感器的选型依据。 2.6 其他常用传感器简要介绍用于测量位移、速度、力、扭矩、pH值、电导率等的传感器技术，并举例说明其应用。 2.7 传感器信号的调理与处理讲解传感器信号输出的类型（电压、电流、频率、电阻等），以及信号调理电路（放大、滤波、隔离、线性化）的功能与作用。介绍模拟信号与数字信号的转换（ADC）过程。第三章过程控制器原理与设计 3.1 控制器基本类型详细讲解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的原理，以及它们各自对系统响应的影响。深入分析比例-积分（PI）控制器、比例-微分（PD）控制器、比例-积分-微分（PID）控制器的数学模型和工作特性。 3.2 PID控制器的参数整定系统介绍多种PID参数整定方法，包括试凑法、经验法（如 Ziegler-Nichols 法）、直观法、基于模型的优化方法等。分析不同整定方法适用的场景和局限性，以及参数整定对系统性能的影响。 3.3 PID控制器在实际中的应用通过具体工业过程（如温度控制、液位控制）的实例，详细演示PID控制器的参数整定和应用过程。讨论PID控制器在实际应用中可能遇到的问题，如非线性、死区、饱和等，以及相应的解决方案。 3.4 现代控制理论基础（简述）初步介绍状态空间法、模糊控制、神经网络控制等现代控制理论的基本思想，为读者进一步学习提供方向。强调这些先进控制方法在处理复杂、非线性、时变系统中的优势。第二篇工业自动化控制系统架构本篇将从宏观层面介绍不同类型的工业自动化控制系统及其构建方式。第四章分散控制系统（DCS） 4.1 DCS的系统构成与体系结构详细阐述DCS的层次化结构：操作员站、工程师站、监控站、控制站（I/O模块、控制器）、网络通信。分析DCS的分布式控制、集中监控、组态化编程的特点。 4.2 DCS的功能与优势介绍DCS在过程控制、顺序控制、报警管理、历史数据记录、报表生成、系统诊断等方面的强大功能。重点分析DCS的高可靠性、易维护性、可扩展性、易于集成等优势，以及其在大型连续生产过程中的应用价值。 4.3 DCS的组态与编程讲解DCS的组态软件，包括I/O配置、逻辑块编程、画面组态、报警组态、趋势显示组态等。介绍常见的DCS编程语言和方法，以及如何根据工艺流程进行系统设计。 4.4 DCS在典型工业领域的应用列举DCS在石油化工、电力、冶金、制药、水处理等行业的实际应用案例，展示其解决复杂生产控制问题的能力。第五章监控与数据采集系统（SCADA） 5.1 SCADA系统的概念与组成定义SCADA系统，并介绍其核心组成部分：远程终端单元（RTU）、通信网络、主站系统（服务器、操作员工作站）。区分SCADA系统与DCS系统的主要区别和联系。 5.2 SCADA系统的工作原理详细描述SCADA系统如何通过RTU采集现场数据，通过通信网络将数据上传至主站，并由主站进行监控、分析和决策。讲解SCADA系统的下达命令、控制操作的过程。 5.3 SCADA系统的通信方式介绍SCADA系统常用的通信协议和技术，如Modbus RTU/TCP、DNP3、IEC 60870-5-101/104等，以及有线和无线通信方式。分析不同通信方式的优缺点和适用场景。 5.4 SCADA系统的应用领域阐述SCADA系统在电力系统监控、石油天然气管线监控、城市供水与排水监控、交通管理、楼宇自动化等领域的广泛应用。分析SCADA系统在远程监控、故障诊断、优化运行方面的作用。第六章工业通信网络 6.1 工业以太网介绍工业以太网的基本概念、标准（如Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP）及其在自动化系统中的应用。分析工业以太网的特点，如高带宽、低延迟、高可靠性、标准通用性等。 6.2 现场总线技术深入讲解现场总线（Fieldbus）的起源、发展及其基本原理，如CAN总线、PROFIBUS、Foundation Fieldbus、DeviceNet等。分析现场总线相对于传统4-20mA模拟信号的优势，如数字信号传输、集成诊断信息、简化布线等。 6.3 无线通信技术在工业领域的应用介绍Wi-Fi、蜂窝网络（4G/5G）、LoRa、Zigbee等无线技术在工业自动化中的应用场景，如移动设备接入、远程设备监控、传感器网络部署等。探讨无线通信的优势和挑战，如安全性、稳定性、功耗等。 6.4 工业通信网络的设计与选型指导读者如何根据系统需求、通信距离、数据量、实时性要求、环境因素等选择合适的工业通信网络。强调网络拓扑结构、冗余设计、网络安全的重要性。第三篇工业自动化控制系统的集成与实践本篇将聚焦于自动化系统的实施、调试、维护以及新兴技术的发展。第七章自动化系统的集成与调试 7.1 系统集成流程详细阐述从需求分析、系统设计、设备选型、硬件安装、软件组态到系统调试的完整集成流程。强调各环节之间的协同与配合。 7.2 系统调试方法与步骤介绍单元测试、集成测试、系统测试等不同阶段的调试方法。讲解如何进行I/O点测试、逻辑功能测试、回路测试、报警测试、联动测试等，以及故障排除的基本原则。 7.3 常见系统集成问题与解决方案分析在系统集成过程中可能遇到的兼容性问题、通信中断问题、逻辑错误问题、性能瓶颈问题等，并提供相应的解决策略。第八章自动化系统的维护与故障诊断 8.1 预防性维护与计划性维护阐述预防性维护对于延长设备寿命、减少故障发生率的重要性。介绍设备巡检、清洁、润滑、参数检查等计划性维护措施。 8.2 故障诊断的基本方法讲解如何通过观察、测量、分析系统日志、利用诊断工具等方法进行故障定位。介绍一些常用的故障诊断流程和思维模式。 8.3 常见故障类型与排除针对传感器故障、执行器故障、控制器故障、通信故障、软件故障等进行分类分析，并提供具体的排除方法。强调记录故障信息和处理过程的重要性，以积累经验。第九章工业4.0与智能制造中的自动化 9.1 工业4.0的核心理念与技术介绍CPS（信息物理系统）、IoT（物联网）、大数据、云计算、人工智能等在工业4.0中的作用。阐述智能制造的愿景和关键技术要素。 9.2 智能传感器与执行器探讨具有自诊断、自适应、自优化的智能传感器和执行器的发展趋势。分析其在提高生产柔性、实现预测性维护方面的潜力。 9.3 边缘计算与云计算在自动化中的应用解释边缘计算如何实现数据的本地实时处理，降低网络延迟，以及云计算如何提供强大的数据存储和分析能力。探讨两者结合在智能工厂中的应用，如设备状态实时监控、大数据分析优化生产等。 9.4 人工智能在自动化控制中的应用介绍机器学习、深度学习等AI技术在过程优化、故障预测、质量检测、机器人视觉等方面的应用前景。展望AI如何推动自动化系统的智能化水平。本书力求理论联系实际，通过丰富的案例分析和图表说明，帮助读者深刻理解工业自动化控制系统的核心技术和应用模式。无论您是自动化专业的学生，还是从事相关行业的工程师，本书都将是您学习和掌握工业自动化知识的宝贵参考。

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目录信息

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超乎我的想象，它不仅仅停留在对基础元器件的简单介绍，而是深入到了控制系统设计的核心哲学层面。我尤其欣赏作者在探讨不同品牌控制器之间兼容性和通信协议时的那种客观和批判性的视角。书中详细剖析了当前市场上几种主流控制平台的优劣势，没有偏袒任何一方，而是基于实际工程项目的需求进行量化对比，这对于我们做项目选型时提供了极大的参考价值。比如，关于Modbus RTU与TCP/IP在不同现场环境下的适用性分析，作者不仅给出了协议帧结构的解析，还结合了网络延迟和数据完整性方面的考量，提出了实用的优化建议。这种超越教科书层面的实践指导，使得这本书更像是一本高级工程师的“案头宝典”，每一次重读都能从中挖掘出新的、更深层次的理解，帮助我优化现有的设计思路，避免了许多不必要的“试错”成本。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，作者采用了非常贴近一线工程师的叙事方式，不故作高深，也不过于口语化，达到了完美的平衡点。阅读体验非常流畅，仿佛在与一位经验丰富、逻辑清晰的同行交流心得。例如，在讲述故障诊断与排除的章节时，作者没有罗列枯燥的错误代码清单，而是构建了一套完整的“自上而下，由外到内”的排查思维框架。他通过几个经典的实际案例——如电机启动失败、传感器信号漂移等——来演示如何运用这个框架进行快速定位和解决。这种基于问题导向的教学方法，极大地提高了我的应变能力。我记得书中有个关于“看门狗定时器”的段落，作者仅仅用了一小段话，就精准地概括了其在保证系统稳定运行中的“最后防线”作用，这种凝练而有力的表达方式，让人过目不忘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版实在让人眼前一亮，尤其是对于像我这样需要长时间阅读技术书籍的人来说，字体的选择和行距的设置都非常人性化，阅读起来丝毫没有感到疲劳。更值得称赞的是，书中对复杂概念的图示化处理达到了一个新的高度。那些原本晦涩难懂的逻辑图和电气符号，在作者精心绘制的流程图和剖面图中变得清晰明了，仿佛有一位经验丰富的老工程师在手把手地为你讲解。特别是关于继电器逻辑组合的部分，书中提供了一系列仿真案例的步骤分解，这对于初学者来说简直是醍醐灌顶，能立刻将理论知识转化为实际操作的信心。我曾经在其他教材上对某种特定时序电路的设计感到困惑，但在这本书里，通过图文并茂的对照分析，我瞬间领悟了其核心思想。这种对细节的极致追求，体现了作者深厚的专业素养和对读者学习体验的尊重，让人在翻阅的过程中感受到一种踏实的可靠感。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书的“前瞻性”和“系统性整合”的特点。它没有将可编程控制器仅仅视为一个独立的“黑箱”，而是将其置于整个自动化网络中进行考察。书中对工业以太网、现场总线技术（如Profinet, EtherCAT）与PLC集成的案例分析，结合了数据采集与初步的SCADA界面构建的宏观视角。这使得读者在学习具体指令集的同时，也能理解这些设备在现代智能工厂中的角色定位。此外，书中对未来发展趋势的讨论也颇具洞察力，比如对基于云端的诊断维护模式的探讨，虽然目前尚未完全普及，但作者提前铺垫了相关的技术基础知识。这种既能解决眼前实际问题，又能引导思考未来方向的平衡感，让这本书的阅读价值得以长久保持，绝非短期内就会过时的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对“常用控制电器”这一块的阐述上，展现了极其扎实的工业基础功底。它对接触器、继电器、断路器等传统电器的选型标准、触点冗余设计以及抗浪涌保护措施的讲解，非常细致到位。我过去对这些看似简单的元件总是有些轻视，认为它们无非是开关功能，但在阅读了书中关于“大容量负载的瞬时冲击电流估算”和“不同环境温度下控制电器的降容使用”的章节后，才意识到这些细节直接关系到整个控制系统的长期可靠性。书中还配有大量关于操作面板布局和紧急停止回路设计规范的图示，这些内容在很多快速入门指南中常常被一笔带过，但作者却将其视为系统安全的基石来重点强调，这充分体现了作者对安全规范的极端重视，对于我们这些肩负生产安全责任的工程师来说，这部分内容价值千金。

评分☆☆☆☆☆