PLC与工业机器人应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵欣，李云龙，檀盼龙 著

图书标签:

• PLC
• 工业机器人
• 自动化
• 编程
• 控制系统
• 工业控制
• 机器人应用
• 可编程逻辑控制器
• 制造业
• 智能制造

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512424838

版次：1

商品编码：12237292

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　PLC与工业机器人应用

　　本书以智能制造生产实训开发平台———智能制造生产线为对象,分基础篇、提高篇、应用篇三部分,共9个项目、26个任务。本书编写从实际出发,针对智能制造生产线中的主要部件PLC控制器与工业机器人的应用,从PLC的硬件安装与组态、PLC与变频器的调速控制、PLC与伺服驱动器的定位控制、PLC的网络通信、ABB工业机器人的搬运与焊接控制等方面,通过智能制造生产线的实际应用,由浅入深,使读者详细了解每个任务的完成要点,掌握PLC与工业机器人的应用。为了便于广大教师开展教学工作,本书配有教学多媒体课件,读者可以发送邮件至goodtextbook@126.com索取。全书深入浅出,贴近实际应用,可以作为应用型本科教学用书和高职高专院校机电一体化技术、工业机器人技术以及电气自动化技术等相关专业的教材,也可以作为智能制造生产线培训与使用的指导用书或供相关专业技术人员参考使用。

目录

基础篇
项目一 PLC硬件安装与组态
任务一 S7-300CPU与电源模块认识
一、PLC的组成
二、PLC的工作原理
三、电源模块的认识
任务二 数字量模块选择与安装
一、数字量输入模块
二、数字量输出模块
三、硬件安装
四、硬件组态
任务三 模拟量模块选择与安装
一、模拟量输入模块
二、模拟量输出模块
三、模拟量输入／输出模块的地址
四、模块硬件安装
五、硬件组态
项目二 电动机的PLC基本控制编程应用
任务一 软件安装与项目创建
一、认识编程软件STEP 7和仿真软件PLCSIM
二、对计算机的要求
三、编程软件的安装
任务二 PLC控制异步电动机可逆连续运行
一、PLC的编程语言
二、PLC编程指令基础
三、电气原理图绘制
四、I／O分配
五、程序编写
六、仿真调试运行
任务三 PLC控制电动机星一角启动
一、原理图设计
二、I／O分配表
三、程序设计
四、仿真运行
项目三 工业机器人基本认识与使用
任务一 ABB工业机器人分类与应用
一、ABB公司简介
二、ABB机器人的中国化历程
三、ABB工业机器人家族
任务二 工业机器人结构与主要参数
一、机械部分
二、控制部分
三、传感部分
四、工业机器人的主要参数
任务三 认识ABB工业机器人示教器
一、示教器的硬件结构
二、示教器的软件操作
任务四 工业机器人基本操纵
一、手动操纵
二、自动运行

提高篇
项目四 PLC控制异步电机变频调速运行
任务一 认识变频调速控制系统
一、变频调速原理
二、变频器的构成及控制方法
任务二 变频器的基本使用
一、变频器接线
二、变频器操作
任务三 PLC控制变频器实现电机调速运行
一、MM440变频器的数字输入端口
二、数字输入端口功能
三、MM440变频器的多段速控制功能及参数设置
项目五 PLC控制伺服电机的运行
任务一 认识伺服运动控制系统
一、伺服运动控制系统组成
二、伺服系统的基本要求
三、伺服系统的分类
四、影响伺服系统性能的因素
五、伺服系统的应用
任务二 伺服驱动器的基本使用
一、伺服电动机
二、伺服驱动器
任务三 PLC控制伺服电机的定位运动
一、接口引脚分配
二、高速脉冲输人
三、高速脉冲输出
四、硬件设计
五、程序设计
项目六 PLC通信技术应用
任务一 认识Profibus总线
一、概述
二、Profibus协议结构
三、Profibus的技术特点
四、Profibus总线在自动化系统中的位置
五、Profibus控制系统组成
六、Profibus控制系统配置的几种形式
七、应用 Profibus构建自动化控制系统应考虑的几个问题
任务二 工业以太网PROFINET
一、工业以太网的提出及发展
二、PROFINET概述
三、PROFINET的拓扑结构
四、PROFINET的通信
任务三 PLC通过Profibus与分布式IO通信
一、硬件介绍
二、硬件组态
三、程序编写
四、下载程序

应用篇
项目七 认识智能制造技术创新与应用开发平台
任务一 智能制造技术创新与应用开发平台的组成
任务二 智能制造技术创新与应用开发平台的工作过程
项目八 供料、输送、入库单元应用
任务一 供料单元的调试运行
一、元件上料单元
二、托盘上料单元
三、PLC控制接线图
任务二 自动输送线的调试运行
一、直流调速驱动系统
二、输送线上视觉检测
三、末端阻挡气缸
四、PLC控制I／O分配
任务三 入库单元的调试运行
一、变频器与PLC的连接
二、变频器的参数设置
三、入库过程
项目九 装配与焊接单元应用
任务一 自动装配单元调试运行
一、装配台硬件组成
二、装配台I／O信号分配
三、工业机器人装配过程
任务二 焊接单元调试运行
一、焊接台组成
二、伺服系统接线
三、焊接模拟运行过程

附录 智能制造技术创新与应用开发平台电气设计原理图

《自动化生产的脉络：智能设备集成与优化策略》 在日新月异的工业4.0浪潮下，智能制造已不再是遥不可及的愿景，而是塑造未来产业格局的核心驱动力。本书聚焦于现代自动化生产线中至关重要的一个环节——智能设备的集成与优化，为读者构建一个全面、深入的理解框架，旨在提升生产效率、降低运营成本、并最终实现柔性化、智能化的高端制造目标。 本书的第一部分将从宏观视角出发，深入剖析自动化生产线的工作原理与核心要素。我们将首先探讨不同类型的自动化设备在现代工厂中的作用与相互关系，从基础的传感器、执行器，到更高级的机械臂、AGV（自动导引运输车）等。在此基础上，我们将详细介绍自动化生产线的典型架构，包括信息流、物料流以及控制流的传递机制。读者将理解，一条高效的自动化生产线并非孤立设备的堆砌，而是各环节精密协同的有机整体。我们将重点阐述信息采集、数据处理、决策执行以及反馈控制等关键流程，并结合实际案例，展示不同行业在构建自动化生产线时所面临的挑战与解决方案。 第二部分将是本书的核心，重点在于智能设备的互联互通与集成技术。我们将详细介绍工业通信协议，如Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP等，并对比它们的优缺点及适用场景。读者将学习如何选择最适合自身需求的通信方式，并掌握不同协议下的数据交换原理。此外，本书还将深入探讨工业物联网（IIoT）在设备集成中的作用。我们将介绍MQTT、CoAP等轻量级通信协议，以及OPC UA等面向对象的工业通信标准，阐释如何利用这些技术实现异构设备的数据共享与互操作。针对不同厂商、不同年代的设备，我们将提供集成策略与方法，包括API接口的开发与利用、数据适配器（Data Adapters）的构建，以及工业云平台（Industrial Cloud Platforms）在设备连接与管理中的应用。重点将放在如何构建一个开放、标准化的集成平台，打破信息孤岛，实现数据的全方位采集与统一管理。 第三部分将目光聚焦于智能设备的优化控制与性能提升。在设备成功集成之后，如何使其发挥最大效能是关键。我们将探讨先进的控制算法，例如PID控制的改进应用、模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）、模型预测控制（MPC）等，以及它们在不同自动化场景下的应用案例。本书还将深入研究状态监测与预测性维护（Predictive Maintenance）。我们将介绍常用的状态监测技术，如振动分析、温度监测、电流监测等，以及如何利用机器学习算法对设备运行数据进行分析，提前预测潜在的故障，从而实现计划性的维护，减少非计划停机时间，最大化设备可用性。此外，我们还将讨论生产过程的实时监控与优化，包括通过可视化仪表板（Dashboards）展示关键性能指标（KPIs），以及如何利用实时数据对生产参数进行动态调整，以应对市场需求变化、原料波动等外部因素。 第四部分将面向实际应用，探讨智能设备集成与优化的典型场景与案例研究。我们将选取不同行业的代表性生产线，如汽车制造、电子产品组装、食品饮料生产、制药行业等，详细分析他们在设备集成与优化过程中遇到的具体问题，以及采取的解决方案。例如，在汽车制造中，我们将探讨多关节机械臂与输送系统的协同控制，以及如何实现高度柔性化的生产换线；在电子产品组装中，我们将分析精密点胶、贴片等设备的协同工作，以及如何通过视觉引导实现高精度检测；在食品饮料行业，我们将关注生产过程的无菌控制、追溯系统集成，以及如何通过自动化实现产品质量的稳定；在制药行业，我们将深入探讨 GMP（良好生产规范）要求下的设备集成与验证，以及如何通过自动化确保药品质量与安全性。这些案例将帮助读者将理论知识与实际操作相结合，理解如何在不同的应用场景下灵活运用所学技能。 第五部分将展望智能设备集成与优化的未来发展趋势。我们将探讨人工智能（AI）和深度学习（DL）在提升自动化设备智能化水平中的潜力，例如自主学习的机器人、自适应的生产线等。同时，我们将关注数字孪生（Digital Twin）技术的发展，以及它如何通过构建物理设备的虚拟副本，实现对生产过程的更精准模拟、预测与优化。此外，还将讨论边缘计算（Edge Computing）在加速数据处理与决策响应中的作用，以及网络安全（Cybersecurity）在保护自动化系统免受攻击方面的重要性。 本书力求内容详实，结构清晰，语言严谨。我们希望通过本书，读者能够全面掌握智能设备集成的核心技术，深刻理解优化控制的原理与方法，并能够将所学知识应用于实际生产环境中，从而有效提升自动化生产线的整体效能，助力企业在日益激烈的市场竞争中取得优势。

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8. 我是一名高校的电气工程专业学生，在课堂上对PLC和工业机器人都有一定的了解，但总觉得理论知识与实际应用之间还存在一些隔阂。我希望找到一本能够将理论知识与工程实践紧密结合的书籍，《PLC与工业机器人应用》这本书的书名恰好符合我的需求。《PLC与工业机器人应用》这本书，我期待它能从最基础的PLC硬件组成和指令系统讲起，并逐步深入到复杂的PLC编程技巧，例如如何利用各种功能块实现复杂的控制逻辑。对于工业机器人，我希望能了解不同类型机器人的机械结构、运动学和动力学原理，以及它们在不同工业场景下的典型应用。我最感兴趣的部分是书中关于PLC和工业机器人之间如何进行数据交互和协同控制的讲解。我希望能学习到如何通过PLC对机器人进行精确的运动控制，例如如何实现多轴联动、路径跟踪等。此外，如果书中能够包含一些实际的项目案例，比如如何设计一个PLC控制的自动化装配线，并且详细讲解PLC和机器人在其中的协同工作流程，那对我来说将是非常有价值的学习资料。我希望通过这本书，能够加深对PLC和工业机器人应用的理解，为我未来的毕业设计和职业发展打下坚实的基础。

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7. 我是一名在自动化设备制造商工作的工程师，我的职责是开发和集成各种自动化解决方案，其中PLC和工业机器人是两个必不可少的组成部分。我目前在寻找一本能够提供更深层次技术指导的书籍，《PLC与工业机器人应用》这本书的书名吸引了我。《PLC与工业机器人应用》这本书，我猜想它应该会详细介绍PLC的各种高级功能，比如PID控制、运动控制、模糊逻辑控制等，以及不同品牌PLC（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix系列）的编程技巧和应用差异。对于工业机器人，我希望它能深入讲解机器人的运动控制算法，如插补算法、轨迹规划算法，以及如何进行力控、视觉引导等高级应用。书中关于PLC与机器人之间的高效通信和协同控制策略，是我非常感兴趣的部分。我希望它能提供关于如何设计复杂的PLC-机器人协作系统，包括信号分配、任务调度、安全联动等方面的详细指导。另外，我期待书中能包含一些关于机器人仿真软件（如RobotStudio, RoboDK）的应用技巧，以及如何将仿真结果应用于实际项目。我希望通过这本书，能够提升我在PLC与工业机器人集成方面的专业技能，为我设计和开发更具创新性和竞争力的自动化解决方案提供有力支撑。

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2. 我是一个刚入职不久的自动化工程师，之前学的专业基础知识还比较薄弱，尤其是PLC编程和工业机器人操作方面，感觉还是停留在理论层面。我平时工作中会接触到一些自动化设备，比如一些简单的流水线控制，还有一些已经部署好的机器人手臂在进行搬运工作。但具体到如何去编程、如何去调试，我总觉得有些力不从心。所以，我一直在寻找一本能够帮助我快速提升技能的书籍，《PLC与工业机器人应用》这本书的名字让我觉得它可能正是我需要的。我期待这本书能够从最基础的概念讲起，比如PLC的基本构成、工作原理，常用的指令集，以及如何编写简单的控制程序。对于工业机器人，我希望它能详细介绍不同类型机器人的结构特点、工作范围，以及它们常用的编程语言和逻辑。书中是否有关于如何进行机器人路径规划、碰撞检测的详细讲解？这对我来说非常重要，因为我经常需要处理一些复杂的工作场景。另外，我对书中关于PLC与机器人之间通信和协同工作的实现方式很感兴趣，比如如何通过PLC给机器人发送指令，如何从机器人获取状态信息，以及如何实现PLC和机器人之间的数据交换。如果有丰富的图解和实际操作步骤，那我绝对会非常高兴。我希望能通过这本书，掌握PLC编程和工业机器人操作的基本技能，能够独立完成一些简单的自动化任务，为未来的职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

9. 我是一家自动化集成商公司的项目经理，日常工作涉及到为客户设计和实施各种自动化解决方案，其中PLC和工业机器人是必不可少的要素。《PLC与工业机器人应用》这本书的书名让我觉得它可能能为我提供一些在项目管理和技术选型方面的参考。我希望这本书能从宏观的角度，介绍PLC和工业机器人在不同行业中的应用趋势和发展前景，并对不同品牌和型号的PLC及机器人进行优劣势分析，帮助我更好地进行技术选型。书中关于PLC与机器人集成项目的实施流程、风险评估和项目管理方法，是我非常关注的内容。我希望它能提供一些关于如何制定项目计划、分配资源、协调团队，以及如何进行项目风险控制的实用建议。此外，我期待书中能够包含一些关于PLC和机器人维护、故障排除和升级改造的案例分析，帮助我更好地管理项目的生命周期。我希望通过阅读这本书，能够提升我在自动化项目管理方面的能力，更好地理解PLC和工业机器人的集成应用，从而为客户提供更优质的自动化解决方案。

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4. 在接触到《PLC与工业机器人应用》这本书之前，我一直认为PLC和工业机器人是两个相对独立的领域，它们的应用也各有侧重。但这本书的书名让我意识到，在现代工业自动化中，这两者往往是紧密结合、协同工作的。《PLC与工业机器人应用》这本书的内容，我猜想应该涵盖了PLC的基本原理和编程方法，比如指令集、数据类型、时序控制等。同时，它应该也介绍了工业机器人的基本结构、运动学、动力学，以及常用的编程语言和运动控制算法。我特别期待书中能够详细阐述PLC如何与工业机器人进行通信和交互，比如使用哪些通信协议（Modbus TCP/IP, Profinet等），如何进行数据交换，以及如何实现PLC对机器人进行高级控制，例如PLC发出复杂的运动指令，机器人进行相应的动作。书中关于PLC在机器人离线编程和在线调试中的作用，我同样非常感兴趣。我希望它能提供一些实际的案例，比如如何通过PLC搭建一个自动化生产线，实现PLC与多台机器人协同工作，完成复杂的生产任务。此外，我希望书中能够对PLC和工业机器人在不同行业的典型应用进行深入剖析，例如在汽车制造、电子组装、物流仓储等领域，PLC和机器人是如何被集成应用，解决生产中的具体问题的。这本书的出现，对我来说，是一个系统性学习PLC与工业机器人协同应用的机会，我希望能借此机会，深入理解它们是如何相互配合，共同推动工业自动化的发展。

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6. 作为一个自动化领域的学习者，我一直在寻找能够系统地梳理PLC和工业机器人应用的书籍。《PLC与工业机器人应用》这本书的书名让我觉得它应该涵盖了这两个关键的技术领域。我希望能从这本书中深入了解PLC在工业自动化中的核心地位，比如它的硬件组成、指令系统、编程语言（梯形图、指令表、结构化文本等）以及在不同应用场景下的配置和选型。对于工业机器人，我期待它能详细介绍不同类型机器人的结构特点、运动学和动力学原理，以及它们的末端执行器和传感器系统。书中关于PLC如何与工业机器人进行通信和协同工作的讲解，是我最为关注的部分。我希望它能深入探讨各种通信协议（如Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP）的应用，以及如何通过PLC实现对机器人进行高级控制，例如路径规划、轨迹生成、工艺动作执行等。此外，我希望能看到书中提供一些实际的案例分析，展示PLC和工业机器人在不同行业（如汽车制造、电子加工、物流配送）中的集成应用，包括系统设计、编程调试、故障诊断等环节。我希望通过阅读这本书，能够建立起对PLC与工业机器人协同应用全面而深入的认识，掌握将这两个技术融合应用于实际工业场景的技能，为我在自动化领域的学习和职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

10. 作为一名对新兴技术充满好奇的爱好者，我对工业自动化领域的快速发展感到非常着迷。《PLC与工业机器人应用》这本书的书名让我觉得它涵盖了当前工业界最热门的两个技术方向。我希望这本书能用比较通俗易懂的方式，介绍PLC的基本原理和工作方式，比如它如何接收输入信号，如何根据预设程序进行逻辑判断，以及如何输出控制信号。对于工业机器人，我期待它能让我了解不同类型的机器人，比如串联机器人、并联机器人，以及它们各自的特点和应用场景。我最感兴趣的是书中关于PLC和机器人如何“对话”的部分，比如它们是如何通过网络进行通信的，PLC又是如何指挥机器人工作的。如果书中能配有大量的图示和生动的比喻，那我一定能很快理解。我还希望这本书能介绍一些PLC和工业机器人在日常生活中或是在一些有趣的工业场景中的应用案例，让我能直观地感受到它们带来的改变。我希望通过这本书，能够打开我对工业自动化世界的大门，了解这些“幕后英雄”是如何工作的，并激发我进一步探索相关技术的兴趣。

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1. 拿到这本《PLC与工业机器人应用》真是太巧了，我最近正好在考虑工厂自动化升级的问题。原本是想找点关于SPS（可编程逻辑控制器）入门的书籍，顺便了解一下市面上常见的工业机器人型号和它们的通用编程指令。这本书的书名恰好点中了这两个关键领域，所以毫不犹豫地入手了。拿到书后，我迫不及待地翻开了目录，发现它似乎涵盖了从PLC基础理论，比如梯形图、指令表、顺序功能图的编写，到实际应用中的各种传感器、执行器接口，以及各种通信协议（如Profinet, EtherNet/IP）的介绍。更让我惊喜的是，它还深入探讨了工业机器人的选型、安装、调试，以及如何进行离线仿真和在线编程。我特别关注书里关于机器人运动控制算法的部分，比如直线插补、圆弧插补，还有如何处理动态避障等高级话题。书中是否提供了详细的案例分析，比如如何设计一个完整的自动化生产线，包括物料搬运、装配、检测等环节，并且每一步都清晰地解释了PLC和机器人协同工作的原理和实现方法，这对我来说至关重要。我对书中对不同品牌PLC（西门子、罗克韦尔、三菱等）和主流机器人品牌（KUKA, ABB, FANUC等）的比较分析非常期待，希望能从中了解它们的优缺点、适用场景以及编程风格上的差异。另外，关于安全规范和故障排除的章节，如果能有丰富的图示和实际操作指导，那就更完美了。我非常希望这本书能够系统地梳理出PLC和工业机器人在实际工业场景中的应用逻辑，帮助我理清思路，为我即将进行的自动化项目提供坚实的理论和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

5. 我是一名在工厂一线工作的技术工人，平时主要负责一些自动化设备的日常维护和操作。我接触过不少PLC控制的设备，也看到过一些自动化生产线上使用的工业机器人，但对于它们内部的工作原理和编程逻辑，我一直感到非常陌生。《PLC与工业机器人应用》这本书的书名听起来就很实用，我想它应该能帮助我更好地理解我日常接触到的设备。我希望这本书能够用比较通俗易懂的语言，介绍PLC的基本组成部分、工作方式，以及一些常见的PLC编程指令和应用场景。对于工业机器人，我期待它能够让我了解不同类型机器人的功能和操作方法，以及如何进行一些基本的编程和参数设置。最重要的是，我希望书中能够讲解PLC和工业机器人是如何连接在一起工作的，比如PLC如何控制机器人手臂的运动，或者机器人如何将采集到的信息反馈给PLC。如果书中能提供一些实际的图示和操作步骤，那对我来说将非常有帮助，我可以对照着书里的内容，去查看和理解我们车间里正在使用的设备。我希望通过这本书，能够提升我对自动化设备的理解能力，更好地完成设备的日常维护和故障排除工作，甚至在遇到一些简单的自动化改造项目时，也能有能力参与其中，为提高工厂的生产效率贡献一份力量。

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3. 我是一名机械设计工程师，虽然我的主业是机械结构的设计，但随着工业自动化程度的不断提高，我对控制系统和机器人技术越来越感兴趣。我意识到，要更好地完成我的工作，我需要理解PLC是如何控制机械运动的，以及工业机器人是如何与我设计的机械结构协同工作的。所以我才购买了《PLC与工业机器人应用》这本书，希望能在这方面获得一些启发。《PLC与工业机器人应用》这本书的书名给我一种信息量大、内容全面的感觉。我希望这本书能够清晰地解释PLC在工业自动化中的核心作用，比如它如何采集信号、处理逻辑、输出控制指令，以及PLC的硬件选型和软件开发流程。对于工业机器人，我期待它能够介绍不同关节类型机器人的运动学和动力学原理，以及它们在不同应用场景下的优势和局限性。我尤其关注书中关于如何将PLC和机器人集成到同一个自动化系统中的技术细节，比如PLC如何作为主控制器，协调多个机器人或与其他自动化设备进行通信和协作。书中是否有关于PLC和机器人联动控制的案例，比如在一个装配线上，PLC控制传送带的启停和速度，同时控制机器人手臂进行抓取和放置。如果书里还能包含一些关于高级运动控制的技术，比如轨迹规划、力控等，那对我来说将是巨大的收获。我希望通过这本书，能够建立起机械设计与自动化控制之间的桥梁，为我今后的设计工作提供更广阔的视野和更专业的支持。