可编程序控制器应用基础

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页数:127
译者:
出版时间:2010-1
价格:15.00元
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isbn号码:9787111292661
丛书系列:
图书标签:
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
  • 基础知识
  • 入门
  • 编程
  • 电气控制
  • 传感器
  • 执行器
  • 控制系统
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具体描述

《可编程序控制器应用基础》是为适应“工学结合、校企合作”培养模式的要求,根据中国机械工业教育协会和全国职业培训教学工作指导委员会机电专业委员会组织制定的中等职业教育教学计划大纲编写的。本教材主要内容包括:可编程序控制器的基础知识、可编程序控制器基本指令的介绍、可编程序控制器程序设计方法、可编程序控制器专用指令介绍及应用。

本教材可供中等职业技术学校、技工学校、职业高中使用。

《数字孪生:原理、建模与实践》 内容简介 在信息技术飞速发展的今天,数字孪生(Digital Twin)作为连接物理世界与虚拟世界的桥梁,正成为智能制造、智慧城市、工业互联网等前沿领域的核心驱动力。本书旨在为读者提供一个全面、深入、系统的数字孪生技术知识体系,覆盖从理论基础到实际应用的各个层面。 本书共分为六个主要部分,共十六章。 第一部分:数字孪生的理论基石与发展脉络(第1章-第3章) 本部分首先界定了数字孪生的概念,明确了其内涵、外延以及与其他相关概念(如模拟仿真、虚拟现实)的区别与联系。我们将追溯数字孪生的发展历程,分析其在工业4.0、物联网(IoT)以及大数据浪潮中的演进路径。重点阐述数字孪生的核心要素——物理实体、虚拟模型、连接机制和数据流,为后续深入学习奠定坚实的理论基础。 第1章:数字孪生的概念辨析与历史溯源 第2章:核心要素剖析:模型、数据与连接 第3章:数字孪生体系的层级划分与功能结构 第二部分:多维度建模技术(第4章-第6章) 建模是构建数字孪生的核心环节。本部分将详细探讨构建高保真、动态响应的虚拟模型所需的关键技术。我们不仅关注几何模型的精确表达,更强调行为模型、物理过程模型和规则模型的构建方法。内容涵盖基于CAD/CAE数据的集成、面向对象建模、多物理场耦合建模以及面向特定领域(如机械、流体、热力学)的专业建模技术。特别强调如何将实时数据融入模型,实现虚拟与现实的同步。 第4章:几何与拓扑模型的构建与表示 第5章:基于物理机理的行为模型与系统集成 第6章:面向对象与本体论在数字孪生建模中的应用 第三部分:数据驱动与实时同步机制(第7章-第9章) 数字孪生体的生命力在于其与物理实体的实时数据交互能力。本部分聚焦于支撑这种交互的技术栈。从传感器技术(如工业传感器、边缘计算设备)的数据采集,到物联网平台(如MQTT、OPC UA)的数据传输协议,再到云端的数据存储、清洗与预处理,我们将构建一个完整的数据生命周期管理框架。重点讨论如何利用时间序列数据库和流式计算技术,确保虚拟模型能够以毫秒级的延迟更新状态。 第7章:工业物联网(IIoT)在数据采集中的角色 第8章:数据传输协议与边缘计算策略 第9章:实时数据融合、同步与状态映射算法 第四部分:仿真、分析与智能增强(第10章-第12章) 数字孪生的核心价值在于“预见性”和“优化性”。本部分探讨如何利用虚拟模型进行高阶分析和决策支持。内容包括传统的基于物理方程的仿真技术(如有限元分析FEA、计算流体力学CFD)如何集成到孪生体中,以及如何引入人工智能技术——特别是机器学习和深度学习——以提升模型的预测精度和自适应能力。我们将深入探讨“What-if”场景分析、故障预测与健康管理(PHM)以及基于孪生的优化控制策略。 第10章:高保真仿真引擎的集成与耦合 第11章:利用机器学习增强数字孪生的预测能力 第12章:闭环优化:基于孪生的控制与决策支持 第五部分:数字孪生的关键应用场景(第13章-第14章) 本部分通过具体案例展示数字孪生技术在不同行业的落地实践,帮助读者理解技术的通用性与领域适应性。案例聚焦于制造业的“数字车间”和城市级的“数字孪生城市”建设。我们将分析在产品全生命周期管理(PLM)中,孪生体如何贯穿设计、制造、运行和维护的各个阶段,实现效率的最大化和成本的最小化。 第13章:数字孪生在智能制造中的应用:从单个设备到生产线 第14章:智慧城市与基础设施管理的孪生框架 第六部分:安全、标准与未来展望(第15章-第16章) 随着系统复杂性的增加,安全性和互操作性成为关键挑战。本部分讨论数字孪生系统在数据安全、网络安全方面的防护策略,以及当前国际和国内在数字孪生标准制定方面的工作进展。最后,本书将对未来发展趋势进行展望,探讨可信赖的人工智能、去中心化孪生网络(如区块链在孪生中的应用)等新兴方向。 第15章:数字孪生的安全防护与数据治理 第16章:标准体系构建与未来技术趋势 本书适合于自动化、机械工程、计算机科学、工业工程等专业的本科高年级学生、研究生,以及在智能制造、工业互联网、系统集成领域工作的工程师和技术管理人员参考阅读。通过本书的学习,读者将不仅掌握构建和运行一个功能完备的数字孪生体的技术路线,更能深刻理解数字孪生如何重塑现代工业和服务业的未来格局。

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读后感

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用户评价

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这本书的叙事风格是那种典型的学院派严谨与工程师的务实完美结合的典范。它的语言是精确的,每一个术语的定义都经得起推敲,这确保了不同背景的读者在理解上不会产生歧义。然而,它的“冷”并不代表“枯燥”。作者巧妙地运用了历史背景和技术演进的视角,来解释为什么当前主流的编程范式会是这个样子。例如,在介绍数据处理和通信协议时,它没有直接抛出复杂的帧结构,而是先简述了早期串行通信的局限性,从而自然地引出了现场总线技术的需求和优势。这种追根溯源的讲解方式,使得知识点的学习不再是孤立的记忆,而是一种对整个自动化技术发展脉络的理解。对于想从事系统设计或未来技术预研的读者而言,这种宏观视野的构建是至关重要的。

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坦率地说,我是在一个非常紧迫的项目需求下接触到这本教材的,当时急需快速掌握一套可靠的工业自动化解决方案。这本书的实用性超出了我的预期。它并没有过多纠缠于晦涩难懂的数学模型,而是将重点放在了工程实践中的常见痛点上。书中大量的实战案例,比如流水线速度匹配、多电机联动控制以及故障诊断流程,都带有强烈的“现场感”。我特别喜欢它在章节末尾设置的“陷阱与对策”小节,这些往往是书本上不会着重强调,但实际工作中却能让人抓狂的细节问题。例如,关于I/O扫描周期的解析,就让我彻底明白了为什么某些高速输入信号会丢失。阅读过程中,我感觉自己仿佛是跟着一位经验丰富的老工程师在车间里进行一对一的辅导,那种手把手的引导,比翻阅厚厚的官方手册要高效得多。对于现场维护人员和项目集成工程师来说,这本书提供的知识点密度和转化率极高。

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这本书给我的最大感受是“结构化思维的养成”。在阅读过程中,我发现自己开始下意识地用书中教授的模块化、流程化的方式去分析现实中的复杂问题。书中的章节安排,如“硬件选型与配置”、“逻辑控制设计”、“故障排除”的递进关系,无缝地映射到了实际工程项目的SOP(标准作业程序)中。作者在讲解流程控制时,非常强调状态图和流程图的规范性绘制,这不仅是编程的要求,更是提升整个团队协作效率的关键。这本书的排版和图例设计也极大地帮助了学习,图例清晰、标注准确,减少了阅读障碍。我能想象,如果一个零基础的学员能够系统地、不跳跃地学习完这本书的全部内容,他将不再是那个对工业控制感到迷茫的新手,而是能够自信地开始构建自己的第一个小型自动化项目。它提供的不仅仅是技术,更是一种解决问题的系统方法论。

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这本书,初翻时就被那种扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。它不像市面上很多教材那样,只停留在概念的堆砌和简单的操作罗列上,而是深入挖掘了PLC(可编程逻辑控制器)背后的工作原理。我尤其欣赏作者在描述指令集时所采取的“庖丁解牛”式的分析,把那些复杂的梯形图、指令表讲得透彻明白。比如,在讲解定时器和计数器应用时,它不仅给出了标准的应用示例,还拓展到了更复杂的同步控制和状态机设计,这一点对于想从初级用户向高级工程师迈进的读者来说,无疑是宝贵的财富。书中对不同品牌PLC架构的兼容性考虑得也比较周全,虽然篇幅有限,但能感受到作者在试图构建一个通用的、可迁移的知识体系,而不是局限于某个特定型号的“说明书”。如果你想真正理解“为什么”要这样编程,而不是仅仅学会“怎么”编程,这本书绝对是值得反复研读的。那种通过精妙的图示和详尽的步骤推导出最终控制逻辑的过程,简直就是一场智力上的享受。

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作为一本基础类书籍,它在深度和广度上的平衡做得非常出色。广度上,它覆盖了从基础逻辑运算到高级模拟量处理、再到基础网络通信的完整初级知识体系;而深度上,它在关键的程序结构和算法实现上又提供了足够的细节支撑。我尤其欣赏作者对“人机交互界面”(HMI)基础概念的引入,虽然篇幅不多,但清晰地指出了PLC系统与操作层之间的连接点,提醒初学者不要把PLC当作一个孤立的黑箱来对待。它似乎在无形中为读者搭建了一个完整的自动化金字塔的底层基座。唯一的“小遗憾”可能是,由于篇幅所限,对于更前沿的、基于PC或云端的控制架构的讨论相对简略,但这可以理解,毕竟本书的定位是“基础”。总而言之,它成功地为后续进阶学习(如运动控制或工业物联网)铺设了一条坚实且平坦的道路。

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