可编程控制器使用指南

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页数:243
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出版时间:2009-2
价格:38.00元
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isbn号码:9787122036407
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图书标签:
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业控制
  • 自动化
  • 编程
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具体描述

《可编程控制器使用指南》以西门子S7-200系列和三菱FX2N系列小型PLC为背景机,对PLC的使用进行了全面和系统地介绍。在介绍指令系统时,将两种PLC 从编程元件、数据类型、地址表达方式以及指令形式等多方面进行了并行比较。

全书内容包括: PLC的基础知识,PLC在开关量控制系统中的使用, PLC在模拟量控制系统中的使用及相应的模拟量模块和PID指令,S7-200 PLC网络与通信,人机界面、变频器和旋转编码器在PLC控制系统中的使用, PLC控制系统设计及综合应用, PLC控制系统安装维护及故障诊断。

《可编程控制器使用指南》可作为从事PLC应用工程技术人员的参考资料,也可作为大中专院校相关专业教材以及学生课程设计的参考书。

《智能控制系统实战解析》 本书深入探讨了现代智能控制系统的构建、配置与应用。作为一本面向工程师、技术人员及相关领域研究人员的实践性指南,它旨在为读者提供一套系统性的知识框架和操作方法,以应对日益复杂的工业自动化和智能化需求。 核心内容涵盖: 1. 智能控制理论基础回顾与前沿展望: 经典控制理论的现代视角: 简要回顾PID控制、状态空间法等传统控制理论的核心思想,并着重阐述它们在当前智能控制系统中的适用性与局限性。 模糊逻辑与神经网络控制: 详细解析模糊逻辑控制器(FLC)的设计原则,包括隶属度函数的选择、模糊规则的建立与推理机制。深入探讨人工神经网络(ANN)在控制领域的应用,重点介绍前馈网络、循环网络等结构,以及反向传播算法等训练方法,并阐述其如何通过学习实现自适应与优化控制。 专家系统与决策支持: 探讨如何利用专家系统将领域知识转化为可执行的控制策略,以及其在故障诊断、预警和优化决策中的作用。 强化学习在控制中的应用: 介绍强化学习的基本概念,如状态、动作、奖励,以及Q-learning、SARSA等算法,并分析其如何通过试错学习来优化控制器的性能,尤其适用于模型未知或动态变化的系统。 模型预测控制(MPC)及其发展: 深入讲解MPC的核心思想,包括建立系统模型、预测未来行为、优化控制输入以及滚动优化原理。重点分析其在处理多变量耦合、约束条件等复杂问题上的优势。 2. 传感器与执行器技术详解: 各类常用传感器原理与选型: 详细介绍温度、压力、流量、位移、视觉等各类关键传感器的基本工作原理,包括其信号输出类型(模拟、数字)、精度、响应速度、抗干扰能力等关键参数。提供传感器选型指南,帮助读者根据具体应用场景选择最合适的传感器。 先进执行器技术: 涵盖电动机(步进、伺服、直流无刷)、液压与气动执行机构、阀门控制等主流执行器的技术特性、控制接口和驱动方式。重点介绍高精度、高响应速度执行器的应用案例。 传感器与执行器集成与接口: 讲解如何有效地将传感器和执行器集成到控制系统中,包括信号调理、隔离、驱动电路的设计,以及与控制器通信协议(如Modbus, CAN bus, EtherNet/IP)的对接。 3. 通信协议与网络化控制: 工业以太网技术: 深入剖析EtherNet/IP, Profinet, EtherCAT等主流工业以太网协议的工作原理、实时性保障机制、网络拓扑结构以及在分布式控制系统中的应用。 现场总线技术: 全面介绍CANopen, Profibus DP, DeviceNet等现场总线技术的特点、通信方式、网络配置与故障排除。 无线通信技术在工业中的应用: 探讨Wi-Fi, LoRa, NB-IoT等无线技术在远程监控、移动设备接入以及恶劣环境下数据传输的应用,并分析其优缺点及安全性考量。 网络化控制系统的设计原则: 讲解如何构建具有高可靠性、实时性和安全性的网络化控制架构,包括网络冗余、时间同步、数据加密等关键技术。 4. 人机界面(HMI)与监控系统(SCADA)设计: HMI设计理念与可视化元素: 探讨用户友好界面的设计原则,包括信息层级、颜色运用、图标设计、操作流程优化等。详细介绍趋势图、报警列表、操作面板、配方管理等常用可视化组件的构建方法。 SCADA系统架构与功能: 深入讲解SCADA系统的分层架构(设备层、通信层、服务器层、应用层),以及其数据采集、历史存储、报警管理、报表生成、远程控制等核心功能。 HMI/SCADA软件选型与配置: 提供主流HMI/SCADA软件的特点对比分析,并指导读者如何根据项目需求进行软件选型、组态配置和脚本开发。 5. 系统集成与应用案例分析: 分布式控制系统(DCS)集成: 介绍DCS系统的特点、优势,以及如何通过集成实现对大型复杂流程的集中监控与管理。 制造执行系统(MES)接口: 探讨控制系统与MES系统的数据交互,以实现生产计划、物料跟踪、质量管理等生产执行环节的联动。 物联网(IoT)平台集成: 分析如何将工业控制系统接入IoT平台,实现设备数据的云端采集、存储、分析和远程应用开发。 典型行业应用案例: 选取电力、石化、水处理、智能制造等典型行业,深入剖析其智能控制系统的实际架构、关键技术应用及解决的工程问题。例如,分析如何利用先进控制策略优化电厂锅炉效率,如何通过网络化控制实现精细化水资源调度,以及如何在智能工厂中构建柔性生产线。 6. 故障诊断、安全与维护: 故障诊断技术: 介绍基于模型、基于数据和基于规则的故障诊断方法,包括模式识别、专家系统诊断、机器学习诊断等。 系统安全设计: 强调工业控制系统的信息安全防护,包括网络隔离、访问控制、加密通信、安全审计等,并简述功能安全(Functional Safety)标准(如IEC 61508)在设计中的考量。 系统维护与升级策略: 提供关于预防性维护、预测性维护以及系统更新换代的技术建议,以确保系统的长期稳定运行。 本书力求理论联系实际,通过大量的图表、流程图和伪代码示例,帮助读者清晰理解复杂的技术概念,并掌握解决实际工程问题的能力。书中章节设计循序渐进,从基础概念到高级应用,旨在构建一个全面而深入的智能控制系统知识体系。

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读后感

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用户评价

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这本《可编程控制器使用指南》的阅读体验,真是让人又爱又恨。我当初买这本书,是冲着它“使用指南”的名头去的,想着能快速上手三菱或者西门子的PLC操作。然而,翻开第一页,我就感觉有点不对劲。它的大部分篇幅,似乎都集中在介绍PLC的历史沿革、不同品牌之间的哲学差异,甚至还有一大块在讨论自动化系统中的伦理边界。说实话,这些内容虽然有深度,但对于一个急需解决实际工程问题的初学者来说,就像是给你一辆F1赛车,却只教你怎么去设计引擎的材料学,而不是怎么踩油门和换挡。书中倒是配了不少理论图表和复杂的数学公式,很多推导过程看起来相当专业,但要如何将这些理论转化为实际的梯形图逻辑,书里却语焉不详。我尝试着寻找关于MODBUS通讯协议的详细步骤解析,或者查找一个关于PID回路参数整定的具体案例分析,结果发现这些“指南”中的关键部分,都被处理得相当抽象和概括。这就像拿着一本美食大全,里面详细描述了每种香料的分子结构,却完全没有给出烤鸡的食谱。如果你是想深入研究自动化理论的硕士生,或许能从中找到一些学术灵感,但如果你的目的是周末把手头的机器跑起来,这本书可能更像是一本哲学导论,而不是一本工具手册。

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这本书的参考价值,很大程度上依赖于读者对相关背景知识的掌握程度。如果你对上世纪八十年代的自动化控制发展史了如指掌,并且熟悉德系与日系控制理念的差异,那么你可能会发现其中一些历史性的对比分析颇有启发。比如,书中对于不同代PLC的硬件迭代和功能扩展的梳理,提供了很好的历史脉络。但是,对于一个刚刚接触自动化领域的年轻人来说,这本书的“知识密度”带来的副作用是巨大的挫败感。它充斥着大量作者个人经验和判断的陈述,缺乏清晰的、可供验证的实验步骤或代码示例。例如,在介绍数据处理时,作者反复强调了一种特定的“位操作优化”技巧,并声称这是提高运行效率的关键。然而,通篇下来,都没有提供一个具体的、可供下载和测试的程序来证明这种优化带来的性能提升究竟有多显著,或者这种优化在现代高速处理器上是否还具有实际意义。阅读这本书的过程,更像是跟随一位老专家进行一次漫长而深入的学术散步,风景很美,理论很深,但你却不太确定,当你回到工厂车间时,这些知识能帮你拧开哪一颗螺丝。

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从技术深度上讲,这本书的定位显得非常尴尬——它既不够深入到足以满足资深工程师的需求,又过于复杂以至于让新手望而却步。书中用了很长的篇幅去探讨各种通信协议底层的比特流结构和校验算法,这对理解其工作原理无疑是有益的。然而,当我尝试查找在实际应用中,如何使用特定的第三方库来封装这些底层通信时,我发现这部分内容几乎是缺失的。它似乎假定读者已经完全掌握了C/C++语言的底层操作,并且对汇编语言有一定的了解。例如,书中花了整整三章来阐述中断服务程序的编写规范,这无疑是严谨的,但我更希望看到的是,如何高效地在主流PLC编程环境下,利用现有的功能块库来封装自定义的逻辑,以减少重复劳动。书中对软件工程在自动化项目中的应用探讨得很多,比如模块化设计和版本控制,这些都是宝贵的理论,但它们始终停留在“应该如何做”的层面,而缺乏“在当前主流软件平台下如何操作”的具体指导。总而言之,它更像是一本关于如何设计一套理想的PLC系统的理论蓝图,而不是一本关于如何使用市场上现有工具来构建系统的操作手册。

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这本书的排版和装帧,给我留下了极其深刻的印象,但这种印象更多是视觉上的震撼而非知识上的满足。装帧设计走的是极简主义路线,黑白灰的主色调,纸张的触感倒是上乘,拿在手里确实很有“专业书籍”的范儿。然而,内容呈现上,却显得异常拥挤和晦涩。大量密集的文字段落,被堆砌在狭窄的版面上,段落之间的留白少得可怜,几乎让人喘不过气来。更让人头疼的是,插图的质量简直是一场灾难。很多本该用清晰的系统架构图来辅助理解的部分,被替换成了低分辨率的、模糊不清的流程图,甚至有些图例的标注都有些错位,我不得不反复对照文字才能勉强弄懂它想表达的意思。我尤其想知道如何配置一个复杂的IO扩展模块,但书中关于硬件连接的部分,仅仅用了一张年代久远的示意图带过,那张图上的元器件型号,现在恐怕早已停产。我期待的是那种步骤清晰、图文并茂的实操手册,但拿到的却是像一本早期的学术会议论文集,阅读体验如同在迷宫里寻找出口,每翻几页都需要停下来,用笔在旁边空白处自己画草图来辅助理解作者那跳跃的思路。

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说实话,这本书的语言风格,仿佛是作者直接把他的博士论文初稿,没有经过任何“面向读者”的修改就直接出版了。行文逻辑跳跃得厉害,前一句话还在讨论微处理器架构的最新进展,下一句话可能就直接跳到了国际标准化组织(ISO)对工业控制的规范要求,中间缺少了必要的过渡和解释。对于我这种需要快速掌握特定技能的人来说,这种叙事方式极其令人沮丧。我花了大量时间试图理解作者对于“实时性”的定义,因为这直接关系到我正在做的运动控制项目。书中对这个概念的阐述,充斥着大量的限定词和复杂的从句,仿佛在进行一场精妙的辩论,而不是在传授一个实用的工程概念。更糟糕的是,书中提到的一些经典案例,例如某大型化工厂的控制系统升级,虽然听起来很有吸引力,但作者仅仅是以一种宏观的、新闻报道式的语气描述了项目的结果,却没有深入剖析其间遇到的技术难点、具体的编程技巧,或者他们是如何解决首次启动时出现的软件冲突的。这让我感觉自己像个旁观者,被告知了一件大事的结局,却错过了所有精彩的幕后故事和关键的技术细节。

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