9787512333673 21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术 中国电力 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王岷 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512333673

商品编码：29345259606

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术

定价：26.00元

作者：王岷

出版社：中国电力出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787512333673

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.363kg

编辑推荐

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》是针对目前高等院校普遍将继电器接触器控制系统与PLC控制技术进行整合的教学实际，并充分考虑电气控制技术的应用与发展及对应用型人才培养的要求而编写的。《电气控制与PLC应用技术》共分九章。**、二章主要介绍常用低压电器以及电气控制线路基本控制环节的工作原理，并对有代表性的普通机床电气控制线路进行分析，以培养学生对于电气控制系统设计、制造与维护的基本能力。第三～九章为PLC控制技术部分，以西门子公司S7—200PLC为主讲机型，系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部编程元件、基本指令、功能指令、PLC程序设计方法、网络通信技术和PLC控制系统的综合设计，以培养学生的PLC编程及应用能力。

内容提要

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》为21世纪高等学校规划教材。本书共分九章。、二章介绍电气控制中常用的低压电器、典型控制线路、典型电气控制系统分析和设计方法；第三～九章以西门子公司S7-200PLC为机型介绍可编程控制器结构原理、指令系统及其应用，控制系统程序分析和设计方法，PLC网络通信技术以及可编程控制器系统综合设计。《电气控制与PLC应用技术》注重少学时、应用型，可作为高等院校电气工程及其自动化、电力系统自动化、自动化、机电一体化、建筑电气与智能化等专业的课程教材，也可作为电子技术、电气技术、自动化方面工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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【精选实用技术丛书】现代工业自动化控制系统集成与实践 内容简介： 本书旨在为读者提供一套全面、深入的现代工业自动化控制系统集成与实践指南。在当今高度智能化、自动化的工业生产环境中，掌握先进的自动化控制技术是提升生产效率、保障产品质量、实现安全生产的关键。本书从理论基础到实际应用，系统地阐述了工业自动化控制系统的构成、原理、设计、调试与维护等关键环节，旨在帮助读者构建扎实的理论功底，并具备解决实际工程问题的能力。 第一篇：工业自动化控制系统基础理论与核心技术 本篇将带领读者走进工业自动化控制的宏大世界，从最基本的概念入手，逐步深入到构成系统的核心技术。 第一章：工业自动化控制系统概述 本章将首先界定工业自动化控制系统的概念，阐述其在现代工业中的重要性与不可替代性。我们将探讨自动化控制系统的发展历程，从早期的继电器控制到如今的智能化、网络化系统，理解技术演进的脉络。接着，本章将对工业自动化控制系统的基本组成部分进行详细介绍，包括传感器、执行器、控制器、人机界面（HMI）以及通信网络等，并分析它们在系统中的功能和相互关系。我们将重点阐述不同类型的自动化控制系统，如顺序控制、伺服控制、PID控制等，并分析它们各自的适用场景与优缺点。最后，本章将展望工业自动化控制技术的发展趋势，如工业物联网（IIoT）、人工智能（AI）在自动化中的应用、以及云计算与边缘计算等，为读者勾勒出未来工业自动化的蓝图。 第二章：传感器与变送器技术 传感器是工业自动化系统的“眼睛”和“触角”，是获取现场信息的源头。本章将深入讲解各类常用工业传感器的原理、选型与应用。我们将重点介绍温度传感器（热电偶、热电阻、红外测温仪）、压力传感器（电容式、压阻式、应变片式）、液位传感器（浮球式、电容式、超声波式）、流量传感器（涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计）、位置传感器（编码器、接近开关、光电开关）以及视觉传感器等。对于每种传感器，我们都会详细解析其工作原理、技术参数（精度、量程、响应时间、环境适应性等）、选型依据以及在不同工业场景下的具体应用案例。同时，本章还将介绍变送器的工作原理及其在信号转换、隔离、放大等方面的作用，帮助读者理解如何将传感器的原始信号转化为标准的工业信号，以便控制器进行处理。 第三章：执行器与驱动技术 执行器是工业自动化系统的“手”和“脚”，负责将控制器的指令转化为实际的物理动作。本章将聚焦于各类工业执行器及其驱动技术。我们将详细介绍电动机（直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机）的结构、工作原理、控制方式以及相关的驱动电路（如PWM驱动、H桥驱动）。对于气动执行器（气缸、气动马达）和液压执行器（液压缸、液压马达），我们将分析其工作原理、控制阀（电磁阀、比例阀）以及伺服阀在实现精确控制中的作用。此外，本章还将介绍其他类型的执行器，如电磁铁、加热器、制动器等，并结合实际应用，讲解如何根据控制需求选择合适的执行器和驱动方式。 第四章：控制理论基础与算法 本章将为读者打下坚实的控制理论基础，为理解和应用控制器提供理论支撑。我们将从经典的反馈控制理论入手，讲解开环控制与闭环控制的区别与联系，并深入分析PID（比例-积分-微分）控制算法的原理、特性以及参数整定方法（如Ziegler-Nichols方法、临界比例度法）。在此基础上，我们将介绍更高级的控制策略，如模糊逻辑控制、神经网络控制、自适应控制等，并分析它们在解决复杂非线性系统或参数变化系统中的优势。本章还将探讨模型预测控制（MPC）、滑模控制等先进控制技术，为读者理解现代自动化系统中复杂的控制算法提供入门。 第二篇：现代工业控制系统的设计、集成与应用 在掌握了基础理论和核心技术后，本篇将引导读者进入更广阔的实践领域，从系统设计到实际集成，再到各行业的具体应用。 第五章：可编程逻辑控制器（PLC）原理与编程 本章将重点介绍工业自动化领域中应用最为广泛的控制器——可编程逻辑控制器（PLC）。我们将详细解析PLC的硬件组成（CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块、电源模块等）和工作原理（扫描周期、指令执行过程）。在编程方面，本章将深入讲解PLC的五种基本编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FB）和顺序功能图（SFC），并结合大量实际案例，演示如何使用这些语言编写控制程序，实现对生产过程的逻辑控制。我们将重点讲解如何进行变量定义、指令应用、定时器/计数器设置、跳转/调用指令的使用，以及如何构建和调试PLC程序。 第六章：PLC的通信与网络技术 现代工业自动化系统高度依赖于通信网络，以实现设备之间的数据交换和信息共享。本章将深入探讨PLC的通信方式与网络技术。我们将详细介绍串行通信（RS-232, RS-485）和并行通信。重点讲解工业以太网（Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP）和现场总线技术（Profibus, DeviceNet, CC-Link）的原理、拓扑结构、通信协议以及在自动化系统中的应用。我们将分析不同通信技术在实时性、可靠性、传输速率和组网能力方面的优劣，并指导读者如何根据具体需求选择合适的通信方案。此外，本章还将涉及OPC（OLE for Process Control）技术，作为不同自动化设备和软件之间互联互通的关键桥梁。 第七章：人机界面（HMI）与组态软件 人机界面（HMI）是操作人员与自动化系统进行交互的窗口，是实现可视化监控与操作的关键。本章将详细介绍HMI的设计原则、功能模块以及主流的组态软件。我们将讲解如何设计直观易懂的图形界面，包括按钮、指示灯、文本框、曲线图、仪表盘等元素的布局与功能设置。我们将演示如何使用组态软件（如WinCC, iFix, Citect SCADA等）创建画面，与PLC进行数据交换，实现报警管理、历史数据记录、配方管理等功能。本章还将探讨SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统的概念及其在实现集中监控与数据采集方面的作用。 第八章：传感器、执行器与PLC的集成设计 本章将引导读者将前几章的知识融会贯通，进行实际的系统集成设计。我们将以具体的工业场景为例，如物料搬运系统、包装生产线、灌装机等，详细讲解如何根据工艺流程和控制要求，进行传感器的选型与布线，执行器的选型与连接，以及PLC的I/O点分配与硬件配置。我们将演示如何绘制电气原理图、PLC接线图，以及如何进行现场安装与调试。本章将强调系统设计的严谨性、安全性和可维护性，以及如何遵循相关的电气和安全标准。 第九章：工业控制系统调试与故障排除 一个设计精良的系统，离不开细致的调试和高效的故障排除。本章将系统地介绍工业控制系统的调试流程与常见故障的诊断与排除方法。我们将讲解软件调试（程序逻辑检查、参数设置验证）、硬件调试（I/O信号测试、通信连接检查）以及联调测试。对于常见的硬件故障（如传感器失效、执行器损坏、PLC模块故障）和软件故障（如程序死机、通信中断、逻辑错误），本章将提供一套系统性的排查思路和方法，并介绍一些实用的诊断工具和技巧，帮助读者快速定位问题并恢复系统正常运行。 第十章：工业自动化应用案例分析 为了让读者更直观地理解所学知识，本章将呈现一系列典型工业自动化应用案例。我们将选取不同行业的实际项目，如： 机械制造行业： 数控机床的PLC控制，机器人焊接工作站的集成。 食品饮料行业： 自动化灌装生产线的PLC控制，CIP（就地清洗）系统的自动化。 制药行业： 批次生产过程的PLC控制与数据追溯，自动化配药系统的设计。 水处理行业： 污水处理厂的PLC控制与SCADA监控，给水厂的自动化供水系统。 物流仓储行业： 自动化立体仓库的PLC控制与AGV（自动导引车）调度。 通过对这些案例的详细剖析，读者将能够深入了解不同行业对自动化控制的需求，以及如何运用本书所学的知识来解决实际工程问题。 第三篇：工业自动化系统的进阶与未来展望 在掌握了基础和应用后，本篇将带领读者探索更高级的自动化技术，并展望未来的发展方向。 第十一章：工业网络安全与数据管理 随着工业系统日益互联互通，网络安全变得至关重要。本章将探讨工业控制系统面临的网络安全威胁，如病毒攻击、拒绝服务攻击、数据泄露等。我们将介绍工业防火墙、入侵检测系统（IDS）、身份认证等安全防护措施。同时，本章还将关注工业数据的管理与利用，包括数据采集、存储、分析以及如何通过数据驱动实现优化生产和预测性维护。 第十二章：工业4.0与智能制造 本章将深入探讨工业4.0的核心理念，包括物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）、云计算与边缘计算等关键技术如何赋能智能制造。我们将分析这些技术在提升生产柔性、实现个性化定制、优化供应链管理等方面的潜力。读者将了解如何将PLC与其他智能化设备和平台进行集成，构建更加先进的智能工厂。 结论： 本书力求通过理论与实践相结合的方式，为广大从事工业自动化工程、技术管理、设备维护以及相关专业学习的读者提供一本权威、实用、易于理解的参考书。掌握本书内容，将有助于读者在快速发展的工业自动化领域中，具备解决复杂问题的能力，迎接智能制造的挑战，成为一名优秀的自动化工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量倒是值得称赞，纸张的触感比较舒服，长时间阅读下来眼睛也不会觉得特别疲劳，这对于我们这种需要对着书本啃好几个小时的学生来说，是个很重要的加分项。特别让我印象深刻的是它对PLC编程逻辑图（LAD）的图例展示，那些梯形图画得清晰明了，每一个触点和线圈的逻辑关系都标注得清清楚楚，不像有些旧教材，印出来跟一团乱麻似的。我特别对比了其中关于“步进电机精确控制”那一章，它没有仅仅停留在简单的脉冲输出上，而是深入探讨了S曲线加减速算法在实际运动控制中的应用，这对于我们未来想从事自动化产线设计的人来说，是非常关键的前沿知识。当然，遗憾的是，虽然教材内容非常前沿，但配套的实验指导书，我目前还没找到，这让书本上的理论知识和实际操作之间产生了一点小小的脱节。比如，书里讲到如何通过HMI界面进行远程监控和参数修改，讲解得很专业，但我手头只有一套老旧的实验设备，无法完全复现书中所描述的现代化通讯协议和界面效果，这无疑降低了学习的沉浸感和动手效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，嗯，怎么说呢，一股浓浓的“教科书”气息扑面而来，那种熟悉的蓝色和白色搭配，让人一下子就能从书架上把它和其他五颜六色的畅销书区分开来。我当初会挑这本书，完全是因为专业课老师的推荐，说是这是我们这个专业方向的“圣经”之一。拿到手里掂了掂，分量还挺实在，一看目录，章节划分得井井有条，从最基础的继电器电路讲起，循序渐进到复杂的单片机控制和工业现场的总线技术。我花了点时间翻阅了关于传感器接口的部分，作者对不同类型传感器的信号处理和抗干扰措施讲解得非常细致，即便是初学者也能通过图示和公式推导，把握住核心原理。不过，说实话，对于一个刚接触这个领域的学生来说，里面的理论推导确实有点啃头，很多公式需要反复琢磨才能真正理解其背后的物理意义，感觉如果能配上更多实际工厂案例的分析，那就更完美了。比如，在讲解PID参数整定时，理论公式给得足足的，但实际操作中如何根据不同的被控对象（比如温度、压力或者液位）快速确定初始参数，书里提供的指导性建议略显单薄，这方面我可能还需要额外找一些实践手册来补充。总体来说，它是一本扎实、严谨的教材，但阅读体验上，可能需要读者有一定的毅力和基础知识储备才能完全驾驭。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者团队显然是业内资深人士，他们的语言风格非常务实，没有过多的文学修饰，直奔主题，这对于工科教材来说是优点，意味着信息密度高，效率极佳。在分析故障诊断那一章，作者提供的排查流程图非常实用，他们不是空泛地谈论“检查线路”，而是具体到“当三相电机启动电流过高时，应首先测量A相与N相间的电压波动范围”，这种“带着手册”式的写作方式，极大地提高了解决实际问题的效率。然而，这种极端的实用主义也带来了一个小小的副作用：对于一些需要深层理解才能灵活应对的“边缘情况”，书中的描述就显得有些保守和模板化了。比如，在处理伺服驱动器在高速运行时偶尔出现的震荡问题时，书里给出的解决方案多集中于机械刚性的调整，而对于驱动器内部的电流环和速度环参数进行微调的技巧和经验分享相对较少，这部分内容更像是从产品说明书里摘录出来的标准流程，缺乏一线工程师的“独门秘籍”。因此，这本书更像是为你搭建了一套完善的“标准作业流程（SOP）”，但要成为能“创造流程”的专家，可能还需要在实践中去摸索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度令人印象深刻，它显然不是那种只停留在基础皮毛上的入门读物。我发现作者在涉及“工业以太网”和“OPC UA”这些新兴工业4.0技术时，并没有简单地将它们当作几个名词堆砌起来，而是用相当大的篇幅来解析这些协议的数据结构和安全机制，这对于想在未来物联网时代找到自己位置的工程师来说，提供了非常宝贵的理论基石。不过，正因为它追求“全面”，导致某些基础模块的讲解，比如最开始的电机启动保护电路，篇幅相对压缩得有点快了，感觉像是默认读者已经完全掌握了这些电气常识，直接跳到了更高阶的控制理论。对于我这种需要把所有知识点串联起来的初学者而言，中间的过渡略显仓促，使得在理解后面复杂的模糊控制算法时，需要不断地回头翻阅前几章，查找那些被略过的基础概念的详细解释，这打断了阅读的连贯性。如果能把基础部分和进阶部分划分得更明显，或者在关键的知识点处增加“复习提示”或者“知识点回顾”，相信会更符合大众读者的学习习惯。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书在“高级控制策略”部分所体现出的前瞻性。它不仅讲解了经典的开关量和模拟量控制，还专门辟出章节介绍了模糊逻辑控制和神经网络在特定环境下的应用实例，这使得这本书的保质期相对较长，即便未来几年技术更新换代，其理论框架依然具有指导意义。但是，也正因为涉及领域过于宽泛，导致在对每一个高级主题的深入程度有所取舍。比如，在讲解状态空间法进行系统建模时，涉及到的线性代数和矩阵运算的预备知识点，作者只是简单带过，没有给出足够的复习或辅导材料，这对于那些数学基础相对薄弱的读者来说，成了一个难以逾越的障碍。我不得不暂停阅读这本书，去图书馆借阅专门的《应用数学》书籍来恶补矩阵求逆和特征值分解，才能重新跟上这本书的节奏。所以，我建议，如果出版社能考虑推出一个配套的“预备知识强化练习册”，专门针对那些需要额外数学或电子电路基础的章节进行补充，这本书的适用范围和学习效果会得到极大的提升。