电气控制与PLC技术项目化理论与实训

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出版者:
作者:赵俊生 编
出品人:
页数:305
译者:
出版时间:2009-2
价格:29.80元
装帧:
isbn号码:9787121081668
丛书系列:
图书标签:
  • 电气控制
  • PLC
  • 自动化
  • 实训
  • 项目化学习
  • 工业控制
  • 电路
  • 传感器
  • 可编程控制器
  • 技术教育
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具体描述

《电气控制与PLC技术项目化理论与实训》紧密结合各类工厂的实际情况,以实训项目为主线,理论联系实际,充分体现了高等职业教育的应用特色和能力本位,突出人才应用能力及创新素质的培养,内容丰富,实用性强。介绍工厂目前广泛应用的电气控制与可编程控制器控制系统。从技术和工程应用的角度出发,为适应不同层次不同专业的需要,全书从电气控制与PLC(以FX2N为背景,)的认识及使用、系统的组成、控制线路程序的设计与调试、应用指令与特殊功能模块的使用及PLC工程应用等多个方面出发,系统地介绍了电气控制与PLC及其应用技术理论和实训内容。突出了工程实践能力的培养,可用于学生的理论与实训、课程设计与毕业设计。

《电气控制与PLC技术项目化理论与实训》可作为高职高专学校电气自动化、工业生产自动化、应用电子技术、电子信息工程技术、机电一体化、数控应用技术、仪表自动化等相关专业的教材和短期培训的教材,也可作为广大工程技术人员的学习参考用书。

《工业自动化基础:传感器、执行器与通信原理》 本书旨在为读者全面构建工业自动化领域的知识体系,从最基础的信号感知与执行,到日益重要的网络通信,层层递进,深入浅出。它并非直接教授特定设备的操作,而是致力于揭示工业自动化“为何这样工作”的根本原理,为理解和应用各种自动化技术奠定坚实的基础。 第一部分:工业传感器的奥秘 本部分将深入探讨工业生产中各类传感器的工作原理、技术特性及应用场景。我们将从传感器的基本分类入手,详细介绍: 位移传感器: 包括电感式、电容式、光电式、磁致伸缩式以及超声波传感器。读者将了解它们如何将物理位置信息转化为可识别的电信号,以及在定位、测量、检测等方面的应用。 速度与加速度传感器: 探讨编码器(增量式与绝对式)、测速电机、加速度计等如何捕捉物体的运动状态,并分析其在运动控制、振动监测中的作用。 力与压力传感器: 涵盖应变片式、压电式、电容式压力传感器,讲解它们如何感知外力或压力,以及在称重、压力控制、液位检测等领域的应用。 温度传感器: 深入分析热电偶、热电阻(RTD)、红外测温仪等不同类型的温度传感器,理解其测温原理、精度范围和在过程控制中的关键作用。 流量传感器: 介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等,阐释它们测量流体流量的不同方法,以及在化工、水处理等行业的广泛应用。 液位传感器: 涵盖浮球式、静压式、超声波式、雷达式等液位测量技术,分析它们在储罐监测、过程控制中的原理与选择。 视觉传感器与图像处理基础: 简要介绍机器视觉的基本概念,包括图像采集、特征提取和识别,为理解自动化检测打下基础。 在讲解每类传感器时,都会详细剖析其内部转换机制,如压电效应、霍尔效应、光电转换等,并结合实际工业应用案例,说明如何根据具体需求选择合适的传感器类型,以及传感器参数(如精度、响应时间、防护等级)的意义。 第二部分:驱动世界的执行器 本部分将聚焦于工业自动化系统中执行指令、完成具体动作的执行器。我们将重点介绍: 电机与驱动技术: 详细讲解直流电机、交流电机(感应电机、同步电机)的基本原理,并深入介绍伺服电机和步进电机的特点与应用。同时,会涵盖电机驱动器的基本工作方式,如PWM(脉冲宽度调制)技术,以及如何控制电机的转速、方向和位置。 液压与气动执行元件: 气动系统: 介绍气源处理元件(过滤器、减压阀、油雾器)、方向控制阀(如电磁换向阀、手动换向阀)、流量控制阀和气缸(单作用、双作用)等。读者将理解气压作为动力源的优势与局限,以及如何在自动化生产线中实现精确的动作控制。 液压系统: 介绍液压泵、液压阀(方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀)、液压缸、液压马达等,分析液压系统在重载、高精度场合的优势,以及其基本回路的设计原理。 其他执行元件: 简要介绍电磁阀、继电器、接触器等用于开关控制的执行器,以及它们在电路控制中的基础作用。 本部分不仅讲解执行器的结构和工作原理,更强调如何根据负载特性、控制精度、响应速度等因素选择最合适的执行器,并介绍基本的执行器选型原则。 第三部分:连接一切的通信网络 在现代工业自动化中,信息的实时、可靠传输至关重要。本部分将深入探讨工业通信的基础知识和常见技术: 通信协议基础: 介绍通信的基本概念,如数据传输方式(串行、并行)、传输介质、接口标准等。 现场总线技术: 详细阐述多种主流现场总线的原理、特点、优势与劣势,包括: CAN总线: 介绍其在汽车电子和工业控制领域的广泛应用,理解其多主、冲突避免机制。 PROFIbus: 分析其在过程控制和运动控制中的应用,介绍其DP(分布式外设)和PA(过程自动化)的区别。 Ethernet/IP: 讲解如何将标准的以太网技术应用于工业控制,理解其高带宽、快速传输的优势。 Modbus: 介绍其简洁、易用的特点,及其RTU(串行)和TCP(以太网)版本。 其他总线: 简要提及Foundation Fieldbus, DeviceNet等,让读者对现场总线技术有更全面的认识。 工业以太网: 介绍工业以太网的特点,如实时性、可靠性、抗干扰能力,以及其在构建大型自动化系统中的作用。 工业无线通信: 探讨Wi-Fi, LoRa, NB-IoT等在工业环境中的应用,以及它们在移动设备连接、远程监控等方面的潜力。 网络安全基础: 简要介绍工业网络安全的重要性,以及一些基本的防护措施。 本部分将重点分析不同通信协议的数据帧结构、通信方式(如轮询、中断、广播),以及它们在实现设备间互联互通、数据采集与监控中的关键作用。 本书特色: 原理驱动: 强调对底层原理的深刻理解,而非局限于特定品牌或型号设备的简单操作。 系统性强: 从传感器、执行器到通信网络,构成工业自动化的完整链条,帮助读者建立宏观认识。 逻辑清晰: 章节划分合理,内容循序渐进,易于读者掌握。 注重实践指导: 结合丰富的工业应用案例,说明理论知识的实际价值。 面向未来: 涵盖了工业通信网络等前沿技术,为读者适应自动化发展趋势做好准备。 《工业自动化基础:传感器、执行器与通信原理》将是所有希望深入理解现代工业自动化系统、从事相关技术工作或进行学术研究的工程师、技术人员、在校学生以及有志于此的爱好者的宝贵参考。通过学习本书,读者将能够更自信地分析和解决工业自动化过程中的实际问题,为企业的智能化升级和效率提升贡献力量。

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读后感

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用户评价

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我是一名大专院校的电气自动化专业教师,在挑选教材时,一直很头疼找不到一本能完美衔接课堂理论和车间实践的“桥梁书”。很多学生在学完理论后,一到实训室就手足无措,分不清实际的接触器、断路器和图纸上的符号有何对应关系。这本书的出现,极大地缓解了我的困境。它在理论阐述中穿插了大量高清的实物接线图和不同品牌PLC的软硬件界面截图,这对于培养学生的“眼高手低”能力(即:眼睛看到实物,手能操作,头脑能理解图纸)至关重要。特别是关于故障诊断和排除的章节,它模拟了多种常见的电气故障和程序逻辑错误,并给出了系统性的排查步骤,这对于提升学生的综合分析能力有着不可替代的作用。学生反馈说,有了这本书作为参照,他们对复杂系统的理解不再是碎片化的,而是形成了一个有机的整体。

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这本书的封面设计就给我一种非常扎实、严谨的感觉,厚实的纸张和清晰的字体排版,让人一看就知道这不是那种敷衍了事的教材。我尤其欣赏它在结构上的安排,它不仅仅是简单地罗列知识点,而是真正地将“项目化”的理念贯穿始终。我前段时间正好在做一个小型自动化生产线的升级改造,很多理论知识在实际操作中总感觉有些脱节,尤其是在PLC的编程逻辑和电气控制回路的匹配上,总是卡壳。这本书恰好弥补了这一点,它不是那种高高在上、只谈概念的理论书,而是仿佛一位经验丰富的工程师坐在旁边指导你,告诉你为什么这个继电器要这样接,某个指令在实际工况下会产生什么样的效果。我翻阅了其中关于变频器选型和PID参数整定的章节,那部分的讲解深入浅出,配图和仿真案例都非常贴合工业现场的实际需求,读起来酣畅淋漓,感觉很多困扰已久的难题都有了清晰的解决路径。

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坦白说,我刚开始抱有怀疑态度,毕竟市面上的“项目化”教材太多,真正能做到“项目化”的太少。但当我翻到关于安全回路设计和人机界面(HMI)集成的部分时,我的看法彻底改变了。这本书没有止步于基本的开关量控制,它深入到了现代自动化系统中不可或缺的安全联锁逻辑和数据可视化层面。它展示了如何将复杂的控制逻辑有效地映射到直观的HMI画面上,让操作人员可以一目了然地掌握设备状态,这一点在提升生产效率和降低误操作率方面至关重要。作者对不同控制策略的优劣势进行了客观的对比分析,而非一味推崇某种特定技术路线,这种中立和全面的视角,让我可以根据具体的工程需求,做出更优化的技术决策。整本书读下来,感觉自己的知识体系被重新梳理了一遍,从一个“会接线”的技工,向一个“懂设计”的工程师迈进了一大步。

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说实话,我接触过不少号称“项目化”的教材,但很多都名不副实,要么是项目流程跟不上技术发展,要么就是项目过于简单,无法体现出真实世界的复杂性。然而,这本《电气控制与PLC技术项目化理论与实训》给我的感觉是完全不同的。它在每一个模块的设置上都显得用心良苦,从基础的低压电器知识到复杂的工业网络通信,都有明确的项目目标和交付标准。我特别喜欢它在实训环节的设计,那种“做中学,学中做”的模式非常高效。我尝试着按照书中的一个关于物流分拣系统的项目流程走了一遍,从绘制电气原理图、搭建硬件连接,到编写梯形图程序、调试逻辑控制,每一步都有详尽的步骤分解和关键点提示。这种带着任务去学习的方式,极大地激发了我的学习热情,也让我对那些抽象的控制理论有了更直观、更深刻的理解,远比单纯看课本上的公式要有效得多。

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对于我们这些在职场摸爬滚打多年的工程师来说,时间就是金钱,我们需要的不是冗长拖沓的背景介绍,而是能快速上手解决问题的工具书。这本书的另一个突出优点是它的“实战性”。它没有过多地纠结于历史沿革或者晦涩的数学推导,而是直奔主题,聚焦于当前工业界主流应用的技术栈。比如,它对现代工业总线(如Profinet或EtherNet/IP)在PLC系统中的应用介绍得非常到位,这对于我目前负责的跨设备数据集成工作帮助极大。书中的案例选择也极具代表性,涉及了常见的机床控制、泵站联锁控制等场景,这些都是我们在日常维护和升级改造中经常遇到的“硬骨头”。我感觉这本书更像是一本高价值的技术手册,随手翻开任何一页,都能找到解决当下问题的关键线索,而不是那种需要从头读到尾的学术著作。

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