工控機及組態控製技術原理與應用（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛迎成，何堅強 著

圖書標籤:

• 工控機
• 組態控製
• PLC
• 自動化
• 工業控製
• 嵌入式係統
• 控製技術
• 第2版
• 技術應用
• 編程

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512309456

版次：2

商品編碼：10563610

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

用紙：膠版紙

頁數：322

正文語種：中文

內容簡介

《工控機及組態控製技術原理與應用（第2版）》由薛迎成、何堅強編著，對工控機的組成原理和係統構成作瞭較全麵的分析。全書分為19章，分彆介紹瞭工控機目前的狀況及發展趨勢，工控機的組成原理，並以PC總綫工控機為主體，對主機和顯示係統，模擬量和數字量輸入／輸齣接口模闆，生産過程輸入／輸齣信號調理，工業控製通信網絡係統，工業控製監控軟件包，以及典型工控機的設計進行瞭較詳細的剖析。
《工控機及組態控製技術原理與應用（第2版）》是根據作者多年從事工控機應用和教學經驗而編寫的，強調實際、突齣應用。
《工控機及組態控製技術原理與應用（第2版）》適閤高等學校自動化及電氣自動化相關專業的學生和從事工控機的開發、研製、應用等方麵的人員使用。

目錄

前言
第一版 前言
第一章 工控機概述
第一節 工控機的特點
第二節 工控機及係統的分類與組成
第三節 工控機及係統的應用與發展
思考題

第二章 典型PC總綫工控機組成及工控機的選配
第一節 典型PC總綫工控機組成
第二節 工控機的選配
第三節 可編程自動化控製器
思考題

第三章 工控機總綫技術
第一節 計算機總綫技術基礎知識
第二節 工控機總綫
思考題

第四章 工控機I／O闆卡基礎
第一節 數據采集與控製卡的基本任務
第二節 I／O信號的種類與接綫方式
第三節 數據采集闆卡選擇參數與I／O接口模闆名詞淺釋
思考題

第五章 闆卡的安裝與測試
第一節 闆卡的安裝
第二節 闆卡的測試
思考題

第六章 基於PC的數據采集控製係統的産品
第一節 數據采集控製係統組成與功能
第二節 插入式數據采集控製卡的用途與種類
第三節 研華PCL724數字量I／O卡
第四節 研華ISA總綫PCL818L多功能卡
第五節 研華模擬量輸齣全長卡PCL726
第六節 中泰PC6508光隔離脈衝計數接口卡
第七節 遠程數據采集和控製模塊ADAM4000
思考題

第七章 信號調理
第一節 信號處理原理和方法
第二節 研華PCLD8115（PCLD8710）信號調理端子闆
第三節 中泰PS003接綫端子闆
第四節 中泰PS011熱電阻信號調理闆
思考題

第八章 數據采集控製卡的控製方法與編程
第一節 數據采集控製卡編程的基本知識
第二節 數據采集控製卡硬件I／O控製原理
第三節 研華采集卡驅動程序及編程使用說明
思考題

第九章 工業控製係統通信技術
第一節 概述
第二節 數字信號傳輸與通信係統原理
第三節 計算機串行通信分類
第四節 RS-232C串行通信接口標準
第五節 RS-422與RS-485串行通信接口標準
第六節 USB通用串行接口標準
思考題

第十章 現場總綫技術和工業以太網
第一節 現場總綫的概念和特點
第二節 FCS對工業控製係統發展的影響
第三節 Profibus現場總綫及應用實例
第四節 DeviceNet現場總綫及應用實例
第五節 LonWorks現場總綫及應用實例
第六節 CAN現場總綫及應用實例
第七節 CC-Link現場總綫及應用實例
第八節 FF現場總綫及應用實例
第九節 Modbus現場總綫及應用實例
第十節 基於工業Ethernet的控製係統
思考題

第十一章 集散控製係統
第一節 集散控製係統概述
第二節 集散控製係統的軟／硬件結構
第三節 DCS係統選型
思考題

第十二章 工業控製軟件係統
第一節 工控軟件係統的主要特性
第二節 組態軟件的功能和特點
第三節 工業監控組態軟件的産生及發展
第四節 幾種知名組態軟件的概述
思考題

第十三章 通過工程轉嚮架噴烤漆房係統學習組態王軟件
第一節 瞭解組態王
第二節 建立轉嚮架噴烤漆房監控係統的一般過程
第三節 定義轉嚮架噴烤漆房監控係統外部設備和數據庫
第四節 開始主界麵製作
第五節 管理員登錄界麵製作
第六節 係統狀態參數界麵製作
第七節 幫助界麵製作
第八節 曆史報警界麵製作
第九節 實時報警界麵製作
第十節 烤漆時間到提示界麵製作
第十一節 噴烤漆工藝流程界麵製作
第十二節 係統訪問權限和運行參數的設置
思考題

第十四章 組態王與常用硬件設備的通信
第一節 組態王的設備管理
第二節 組態王與三菱Q01 PLC通信
第三節 組態王與兩颱三菱FX2N通過FX2-485協議通信
第四節 組態王與ORMON CJ01 PLC通信
第五節 組態王與研華PCL818L闆卡通信
第六節 組態王與研華PCL726闆卡通信
第七節 組態王與上潤儀錶通信
第八節 組態王與S7-300 PLC設備的連接
第九節 S7-300 PLC模擬量在組態王中的讀取
思考題

第十五章 通過工程汽車變速箱塗裝生産綫係統學習WinCC
第一節 瞭解WinCC
第二節 創建東風汽車變速箱塗裝生産綫項目和WinCC變量標簽
第三節 開始界麵的製作
第四節 前處理係統界麵的製作
第五節 實時和曆史報警的實現
思考題

第十六章 組態軟件和PLC通過OPC通信
第一節 OPC的優越性
第二節 OPC的基本結構
第三節 組態王OPC：通信實例
第四節 iFIX通過Simatic NET OPC Servet與S7-300 PLC的通信
第五節 iFIX通過第三方OPC服務器與Modicon PLC通信
第六節 S7-200 PLC通過OPC與WinCC、iFIX的通信
第七節 Intouch通過第三方OPC服務器與PLC通信
第八節 iFIX通過第三方OPC：服務器與S7-300 PLC的通信
第九節 WinCC通過RSLinx OPC與羅剋韋爾PLC通信
思考題

第十七章 工控機人機界麵設計
第一節 對界麵監控平颱的基本要求
第二節 人機界麵設計原則
第三節 人機界麵設計方法
思考題

第十八章 工控機係統的設計
第一節 工控機係統的設計過程
第二節 計算機測控係統的功能規範
第三節 計算機測控係統的性能規範
第四節 構建數據采集控製係統的步驟
思考題

第十九章 組態王在洋河汙水處理廠集散控製係統中的應用
第一節 中央控製室CRT顯示及控製功能
第二節 建立洋河汙水處理廠監控組態程序的步驟
第三節 定義洋河汙水處理廠監控係統外部設備和數據庫
第四節 開始主畫麵製作
第五節 工藝流程圖畫麵製作
第六節 格柵控製畫麵製作
第七節 颳泥機迴流泵控製畫麵製作
第八節 提升泵閘門控製畫麵製作
第九節 報錶畫麵製作
第十節 報警畫麵製作
第十一節 幫助畫麵製作
附錄 工控機及組態實驗
參考文獻

精彩書摘

自1983年工控機被列入國傢計算機係列型普及發展規劃以來，我國工控機事業獲得瞭迅速發展，在工控機開發和産業化的推廣與應用方麵也取得瞭長足進步，許多工控技術産品已經成熟，在各領域獲得成功應用，有的甚至可以與國外或境外産品競爭，特彆是在DCS、工控機以及某些嵌人式控製裝置方麵。
和利時、浙大中控、新華、威盛等國內公司的DCS係列産品，已經進入許多大型工程，甚至齣口到國外。據化工行業統計，國産DCS已占有50％左右的市場份額。同時據瞭解，研祥等公司工控機産品的發展勢頭很強勁；盛博的嵌入式産品已經進入國際市場，成為西門子、阿爾斯通等歐洲公司的配套産品；航天測控公司的VXI、PXI産品已成為國防工業中的重點地麵測控産品；康拓公司的新一代Compact PCI係列産品也已開發成功。

前言/序言

工業自動化領域的前沿探索與實踐指導 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的工業自動化技術視角，涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛內容。我們將一同踏上這場探索之旅，理解驅動現代工業高效運轉的核心動力，掌握塑造未來智能製造的關鍵技術。 第一部分：工業自動化基石 在工業自動化的廣闊圖景中，我們首先需要夯實堅實的基礎。本部分將從最核心的概念入手，剖析工業自動化係統為何至關重要，以及它如何在日益復雜的生産環境中扮演著不可或缺的角色。我們將詳細探討自動化係統的基本構成要素，包括傳感器、執行器、控製器以及人機界麵等，並深入理解它們各自的功能、工作原理以及在整體係統中的協同作用。 傳感器技術：工業的“感官” 我們將深入研究各類工業傳感器，包括但不限於： 溫度傳感器：分析不同類型（如熱電偶、熱電阻、紅外傳感器）的工作原理、選型依據以及在極端環境下的應用。 壓力傳感器：探討絕壓、差壓、相對壓力的測量原理，以及在流體控製、液位監測等場景下的實際應用。 流量傳感器：介紹電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計等主流測量技術的優劣勢，以及在工藝流程控製中的重要性。 液位傳感器：從浮球式到雷達式，解析不同液位檢測方法的適用範圍和精度。 位置傳感器：聚焦編碼器（增量式、絕對式）、限位開關、接近傳感器等，理解其在物料搬運、機器人定位等方麵的關鍵作用。 視覺傳感器與圖像處理：初步介紹機器視覺的基礎，包括圖像采集、特徵提取與識彆，為後續更高級的應用奠定基礎。 我們將強調傳感器在數據采集的準確性、可靠性和實時性方麵的重要性，以及如何根據具體的工業場景和被測對象選擇最閤適的傳感器。 執行器技術：工業的“手臂” 有瞭“感官”，我們還需要“行動”。執行器是指令的執行者，將控製信號轉化為實際的物理動作。本部分將重點介紹： 電機驅動：深入解析直流電機、交流電機（感應電機、同步電機）的控製原理，以及變頻器（VFD）在實現電機速度、轉矩精確控製方麵的作用。 液壓與氣動元件：詳細介紹液壓泵、液壓馬達、液壓閥（電磁換嚮閥、比例閥）、氣缸、氣動馬達、氣動閥等的核心技術，以及它們在重載、高精度定位等場閤的應用。 伺服係統：剖析伺服電機與伺服驅動器組成的伺服係統，理解其在高精度運動控製（如機器人關節、數控機床）中的優勢。 電磁閥與繼電器：作為最基礎的開關執行元件，我們將闡述其工作原理、選型以及在邏輯控製中的應用。 我們將關注執行器的響應速度、精度、功率、耐用性等關鍵性能指標，以及它們與被控對象之間的匹配關係。 控製器核心：工業的“大腦” 控製器是整個自動化係統的指揮中心，負責接收傳感器信號，執行預設邏輯，並嚮執行器發齣指令。本部分將聚焦於： PLC（可編程邏輯控製器）：深入講解PLC的硬件架構（CPU模塊、輸入/輸齣模塊、通信模塊、電源模塊），以及其在離散製造、過程控製中的廣泛應用。我們將介紹PLC的編程語言（梯形圖、指令錶、結構化文本、功能塊圖），並探討實際的編程技巧和故障排除方法。 DCS（分布式控製係統）：分析DCS的係統構成、控製策略，以及它在大型連續過程（如石油化工、電力生産）中的集中管理與分散控製優勢。 嵌入式係統：介紹微控製器（MCU）在特定任務自動化中的應用，以及嵌入式係統設計的基本原則。 我們將強調控製器的邏輯處理能力、通信能力、實時性以及可擴展性，並探討不同控製器類型在不同應用場景下的適用性。 人機交互：連接人與機器的橋梁 良好的用戶界麵是操作員與自動化係統有效溝通的關鍵。本部分將深入研究： HMI（人機界麵）/SCADA（監控與數據采集）：詳細介紹HMI的設計原則、常用界麵元素（按鈕、滑塊、儀錶、圖錶），以及SCADA係統在生産過程監控、數據采集、報警管理、報錶生成等方麵的強大功能。我們將探討如何設計直觀、易用的用戶界麵，以及如何通過SCADA係統實現遠程監控與故障診斷。 可視化技術：介紹各種圖形化錶示技術，如實時數據麯綫、報警列錶、設備狀態指示燈等，以及如何利用這些技術清晰地展示復雜的生産過程。 我們將關注界麵的易用性、信息清晰度、交互效率，以及如何通過人機交互實現生産的優化調度和故障快速響應。 第二部分：工業通信與網絡 在現代工業自動化中，數據的高效、可靠傳輸是實現係統集成和協同工作的基礎。本部分將深入探討工業通信的各個層麵。 工業現場總綫技術： CAN（Controller Area Network）：詳細介紹CAN總綫的協議、幀結構、多主站通信機製，以及其在汽車電子、工業設備控製等領域的廣泛應用。 RS-485：解析RS-485的電氣特性、通信方式，以及它在較長距離、多節點通信中的優勢，如Modbus RTU協議的實現。 Profibus/Profinet：深入探討Profibus（DP/PA）和Profinet在工業自動化中的應用，理解其在實時性、可靠性和數據吞吐量方麵的錶現。 Ethernet/IP：介紹基於以太網的工業通信協議，以及其在開放性、集成性和高性能方麵的優勢。 我們將重點分析不同現場總綫在通信速率、傳輸距離、抗乾擾能力、網絡拓撲、協議兼容性等方麵的差異，以及如何根據具體應用場景進行選擇。 工業以太網與無綫通信： 工業以太網：探討標準以太網在工業環境中的演進，包括其在提高通信速率、實現設備互聯互通方麵的作用。 工業無綫技術：介紹Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等在工業物聯網（IIoT）中的應用，以及它們在無綫數據采集、移動設備連接方麵的優勢。 我們將關注網絡安全、數據可靠性、實時性要求，以及如何構建穩定高效的工業通信網絡。 第三部分：智能製造與前沿應用 工業自動化正朝著更智能、更靈活、更高效的方嚮發展。本部分將聚焦於驅動工業未來發展的關鍵技術和應用。 工業物聯網（IIoT）： 概念與架構：深入理解IIoT的核心理念，包括設備互聯、數據采集、雲平颱、邊緣計算等。 數據分析與人工智能：探討如何利用大數據分析和機器學習技術，從海量工業數據中挖掘價值，實現預測性維護、工藝優化、質量檢測等。 雲平颱與邊緣計算：分析雲平颱在數據存儲、集中管理、遠程監控方麵的作用，以及邊緣計算在本地數據處理、實時響應方麵的優勢。 我們將重點關注IIoT如何賦能數字化轉型，提升生産效率、降低運營成本、創造新的商業模式。 機器人技術與自動化生産綫： 工業機器人：深入研究各類工業機器人（如六軸機器人、協作機器人），分析其運動學、動力學、路徑規劃和視覺引導技術。 自動化生産綫設計：探討如何將機器人、PLC、傳感器等有機結閤，構建高效、柔性的自動化生産綫。 柔性製造係統（FMS）：介紹FMS的設計理念和實現方式，以及其在多品種、小批量生産中的優勢。 我們將關注機器人技術的精度、速度、靈活性、安全性，以及如何通過機器人實現生産的智能化升級。 數字孿生（Digital Twin）： 概念與原理：深入理解數字孿生的核心概念，即在物理世界之外創建一個與之實時同步的虛擬模型。 構建與應用：探討如何基於傳感器數據、仿真模型等構建數字孿生，以及其在産品設計、生産過程優化、設備狀態監測、故障預測等方麵的應用。 我們將強調數字孿生在虛擬仿真、過程優化、決策支持方麵的巨大潛力。 工業安全與可靠性： 係統冗餘與容錯：介紹在關鍵控製係統中實現冗餘設計，以及容錯技術在保證係統連續運行方麵的作用。 故障診斷與排除：探討有效的故障診斷方法和工具，以及如何快速響應和排除故障，降低停機時間。 網絡安全：分析工業網絡麵臨的安全威脅，以及如何采取有效的措施保護工業控製係統免受網絡攻擊。 我們將關注係統穩定性、數據完整性、運行連續性，以及如何構建安全可靠的工業自動化係統。 通過對上述內容的深入學習和探討，讀者將能夠建立起對工業自動化技術體係的係統性認知，掌握解決實際工程問題的能力，並為投身於智能製造的浪潮做好充分的準備。本書不僅是理論知識的傳授，更是對未來工業發展趨勢的深刻洞察和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計實在令人眼前一亮，無論是封麵設計還是內頁的文字布局，都透著一股專業而又精緻的氣息。封麵采用瞭深邃的藍色調，搭配著簡潔而有力的書名，一眼就能感受到它在工業控製領域的權威感。翻開內頁，我發現它在細節處理上同樣到位，字體大小適中，行間距舒適，即使長時間閱讀也不會感到疲勞。更值得稱贊的是，書中大量的圖錶和插圖，清晰直觀地展示瞭復雜的概念和原理，這對於我這樣需要通過視覺來理解抽象知識的學習者來說，簡直是福音。我特彆喜歡它在章節劃分上的邏輯性，每個主題都安排得井井有條，過渡自然，讓我在學習過程中能夠循序漸進，不至於感到迷茫。例如，在講解某個控製算法時，作者會先從基礎理論講起，然後逐步深入到實際應用，最後再通過案例分析來鞏固理解，這種層層遞進的方式極大地降低瞭學習的難度。此外，紙張的質量也相當不錯，觸感溫潤，不易反光，這使得我在颱燈下閱讀時，眼睛的舒適度大大提升。總的來說，這本書在視覺呈現和閱讀體驗上都做得非常齣色，充分體現瞭齣版方對讀者的用心。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是在與一位經驗豐富的導師進行一次深入的交流。它沒有那種“照本宣科”的枯燥感，而是充滿瞭作者在實際工作中積纍的寶貴經驗和獨到見解。我在閱讀過程中，常常會發現一些之前從未想過的角度和方法，這些往往能夠點醒我，讓我對一些問題有更深刻的理解。例如，在講到係統集成時，作者不僅講解瞭不同設備之間如何連接，更著重強調瞭在集成過程中可能遇到的挑戰，比如不同廠傢設備之間的兼容性問題、數據格式的轉換等等，並給齣瞭非常實用的應對策略。這本書最大的價值在於，它不僅僅告訴你“是什麼”，更告訴你“為什麼”和“怎麼做”，而且很多“怎麼做”都是基於作者多年一綫經驗總結齣來的“乾貨”，讀起來讓人受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它的“前瞻性”和“全麵性”。在工業自動化的浪潮下，技術更新迭代的速度非常快，很多書籍內容很快就會過時。但是這本書，即使是第二版，也依然保持著旺盛的生命力。它不僅涵蓋瞭工業控製的基礎知識，比如PLC、HMI、SCADA係統等，還緊跟時代步伐，對一些新興的技術和應用進行瞭深入的探討，例如物聯網在工業領域的應用，以及一些更高級的控製策略。我尤其對書中關於數據采集與分析的部分印象深刻，它不僅僅是簡單地介紹如何采集數據，更是詳細講解瞭如何利用采集到的數據進行故障預測、性能優化等，這對於我們提高生産效率、降低運營成本非常有指導意義。總而言之，這本書就像一位經驗豐富的老工匠，不僅傳授瞭最基礎的工具使用方法，更展示瞭如何利用這些工具創造齣更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書的時候，最先吸引我的就是它那股“硬核”的實在感。我是一個比較務實的人，在選擇技術書籍時，最看重的是內容的深度和實用性。這本書在這一點上做得非常齣色，它沒有那些花哨的理論包裝，而是直奔主題，深入淺齣地講解瞭工業控製的各個核心環節。例如，它在討論PLC編程時，不僅僅是羅列指令，而是詳細剖析瞭不同指令的適用場景、編程邏輯以及在實際項目中可能遇到的問題和解決方案。我尤其欣賞書中對各種通訊協議的講解，那些枯燥的技術術語被作者用生動的語言和形象的比喻解釋得淋灕盡緻，讓我能夠快速掌握不同協議的工作原理和優缺點，這對我日後的項目選型和故障排除非常有幫助。而且，書中提到的案例分析非常貼閤實際生産需求，很多內容都是我工作中經常會遇到的，它提供的解決思路和方法論，直接就能拿來套用，大大提高瞭我的工作效率。這本書的實用價值，絕對是我見過同類書籍中數一數二的。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的語言風格非常獨特，既有學術研究的嚴謹性，又不乏工程實踐的接地氣。作者在闡述復雜的原理時，並沒有使用過於晦澀難懂的術語，而是盡量用日常化的語言來解釋，甚至會穿插一些生動有趣的類比，讓那些初學者也能輕鬆理解。我記得在講到PID控製的參數整定時，作者用瞭“水龍頭開大一點，水流就大；開小一點，水流就小”這樣的比喻來形象地說明比例、積分、微分的作用，讓我瞬間就豁然開朗。同時，它也沒有因為追求通俗易懂而犧牲內容的嚴謹性，每一個概念的提齣和論證都遵循著科學的邏輯，並且引用瞭大量的學術文獻和行業標準，這讓我在學習的同時，也能夠感受到作者深厚的學術功底。這種“理論與實踐並重”的寫作方式，使得這本書既有深度，又易於接受，是難得的佳作。

評分☆☆☆☆☆

希望你能越做越好，成長有你有我大傢一起來，很好的寶貝。

評分☆☆☆☆☆

收到大概翻瞭一下。還是比較失望。。書中涉及的知識麵很廣。但是大多都是一筆帶過。不夠詳細的解說。隻能對初學著幫助瞭解拓寬眼界。想學會這本書是不可行瞭。對不起價格。36元。我的感覺是這樣的。剛收到。沒有細閱讀。我有一定的工控PLC知識。

評分☆☆☆☆☆

讀書可以分兩種，一種是讀有實用性的書，多是為瞭應付考試的那種；另一種是隻為慰藉心靈，尋得精神享受的書，而我說的讀書是指後一種的閑書。喜歡讀書的人，一定把讀書當成一種興趣與習慣，他也一定是一個樂讀者，如果三日不讀書就衍生日子蒼白，心靈空虛、知識匱乏之感，如同吸煙者犯瞭煙癮般的痛苦。

評分☆☆☆☆☆

內容好，學習中，有進步

評分☆☆☆☆☆

這本書包裝很好，紙質也很不錯，當然書本身很好。

評分☆☆☆☆☆

讀書可以分兩種，一種是讀有實用性的書，多是為瞭應付考試的那種；另一種是隻為慰藉心靈，尋得精神享受的書，而我說的讀書是指後一種的閑書。喜歡讀書的人，一定把讀書當成一種興趣與習慣，他也一定是一個樂讀者，如果三日不讀書就衍生日子蒼白，心靈空虛、知識匱乏之感，如同吸煙者犯瞭煙癮般的痛苦。

評分☆☆☆☆☆

很好的書籍很好的學習必備佳品，，，，希望宣傳能給力的，能越做也好，下次還會在來的額，京東給瞭我不一樣的生活，這本書籍給瞭我不一樣的享受，體會到瞭購物的樂趣，讓我深受體會啊。

評分☆☆☆☆☆

總體還是不錯的，不過感覺有些地方印刷的不是很好

評分☆☆☆☆☆

東西很好哦!