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

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王岷 著

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• 继电器控制
• 传感器
• 可编程控制器
• 21世纪高等学校规划教材
• 电气工程

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512333673

商品编码：29487470690

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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前言
章 常用低压电器
节 概述
第二节 接触器
第三节 继电器
第四节 主令电器
第五节 熔断器
第六节 低压断路器
习题
第二章 电气控制线路
节 电气控制线路的绘制原则
第二节 电气控制线路中的基本环节
第三节 三相交流电动机的启动控制线路
第四节 三相交流电动机的制动控制线路
第五节 电气控制线路中的保护环节
第六节 电气控制线路的设计
第七节 常见机床电气控制线路的分析
习题
第三章 可编程控制器的概述
节 可编程控制器的产生与定义
第二节 可编程控制器的发展与应用
第三节 可编程控制器的结构及工作原理
第四节 可编程控制器的软元件和存储器区域的寻址
习题
第四章 S7-200PLC的硬件介绍
节 可编程控制器的分类
第二节 S7—200PLC系统的组成
第三节 S7—200PLC主机的技术规范
第四节 S7—200PLC的扩展模块
第五节 CPI．5224及其扩展模块的应用
第六节 S7—300PLC的简介
习题
第五章 S7-200PLC的基本指令及应用
节 基本逻辑指令
第二节 程序控制指令
第三节 PLC初步编程指导
第四节 基本指令的应用实例
习题
第六章 S7-200PLC的功能指令
节 传送功能指令
第二节 数学运算功能指令
第三节 转换功能指令
第四节 字符串操作指令
第五节 表功能指令
第六节 时钟指令
第七节 中断指令
第八节 高速计数器指令
第九节 高速脉冲输出指令
第十节 PID回路指令
习题
第七章 PLC控制程序的设计方法
节 梯形图程序设计法
第二节 顺序控制设计法
习题
第八章 S7-200PLC网络通信技术
节 计算机网络的概述
第二节 数据通信方式
第三节 PC与PLC通信的实现
第四节 S7-200的通信方式和协议
第五节 现场总线技术
第六节 S7-200的通信指令
第七节 自由端口模式下计算机与PLC的通信
习题
第九章 可编程控制器系统的综合设计
节 可编程控制器系统的设计内容和方法
第二节 可编程控制器系统设计的注意事项和抗干扰措施
习题
附录 S7—200PLC的技术规范
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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智能制造时代的脉搏：电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）核心技术 在这个日新月异的21世纪，工业自动化正以惊人的速度渗透到我们生活的方方面面。从生产线上精准运作的机械臂，到智能家居中便捷高效的家电，再到城市中安全可靠的交通信号系统，背后都跳动着电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）这颗核心“心脏”。本书并非一本介绍具体某本教材的概要，而是旨在深入剖析电气控制与PLC技术在现代工业和生活中的核心地位、关键原理、应用范畴以及未来发展趋势，为读者勾勒出一幅全面而深刻的技术图景。 第一章：电气控制系统——现代工业的基石 电气控制系统是实现工业自动化生产流程的基础。它通过电能的产生、传输、分配和利用，对工业设备进行监测、调节和控制，从而实现生产过程的自动化、智能化和高效化。 基本概念与组成: 我们将首先探讨电气控制系统的基本概念，包括其定义、目的和重要性。随后，深入剖析一个典型的电气控制系统通常包含哪些关键组成部分，例如： 能源供给与保护: 介绍电源的作用，以及断路器、熔断器、继电器等保护装置如何保障系统的安全运行。 执行机构: 详细讲解各类执行机构，如电动机（交流、直流）、电磁阀、气动/液压缸等，以及它们如何将电信号转换为机械动作。 传感器与检测元件: 探讨各类传感器（如光电传感器、接近传感器、温度传感器、压力传感器等）在采集生产现场信息中的关键作用，以及检测元件如何监测设备状态。 控制逻辑与信号传输: 阐述控制信号的产生、传输和处理方式，包括导线、总线等。 操作与显示: 介绍操作面板、指示灯、显示屏等用户交互界面，以及它们如何实现人机沟通。 电气控制系统的分类与设计原则: 接着，我们将对不同类型的电气控制系统进行分类，例如按控制功能（顺序控制、联动控制、调节控制）、按控制方式（硬接线控制、PLC控制）等。在此基础上，我们将介绍电气控制系统的设计原则，包括安全性、可靠性、经济性、灵活性和可维护性等，为后续的学习打下坚实基础。 传统继电器控制技术回顾: 虽然PLC已成为主流，但了解传统的继电器控制技术对于理解电气控制的演进历程至关重要。我们将简要回顾继电器控制的工作原理、特点、优缺点，以及其在早期工业自动化中的应用，为理解PLC的出现及其优势提供历史视角。 第二章：可编程逻辑控制器（PLC）——自动化控制的核心驱动 可编程逻辑控制器（PLC）作为一种专门为工业自动化设计的数字计算机，以其强大的功能、灵活的编程和卓越的可靠性，彻底改变了传统的电气控制模式，成为现代工业自动化的核心驱动力。 PLC的定义、结构与工作原理: 本章将详细阐述PLC的定义，并深入剖析其内部结构，包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出（I/O）模块、电源模块以及通信模块等。我们将一步步解析PLC的工作原理，即“扫描周期”，理解CPU如何依次读取输入信号、执行用户程序、更新输出状态，并进行内部诊断。 PLC的硬件组成与选型: CPU模块: 介绍不同型号CPU的性能差异、处理速度、存储容量以及所支持的指令集，帮助读者理解如何根据应用需求选择合适的CPU。 输入模块: 详解数字量输入模块（DI）和模拟量输入模块（AI）的工作方式、隔离技术、抗干扰能力以及选型注意事项。 输出模块: 阐述数字量输出模块（DO，包括继电器输出、晶体管输出）和模拟量输出模块（AO）的功能、驱动能力、保护特性以及选型要点。 通信模块: 介绍PLC常用的通信接口（如RS-232、RS-485）和通信协议（如Modbus），以及以太网通信在现代PLC系统中的应用，为构建分布式控制系统打下基础。 特殊功能模块: 介绍如高速计数器模块、PID控制模块、伺服驱动接口模块等，了解它们如何实现特定功能。 电源模块: 解释电源模块的作用，以及如何根据PLC系统功耗选择合适的电源。 PLC的软件编程与指令系统: 编程语言: 详细介绍PLC常用的几种编程语言，包括梯形图（Ladder Diagram，LD）、指令表（Instruction List，IL）、结构化文本（Structured Text，ST）、功能块图（Function Block Diagram，FBD）和顺序功能图（Sequential Function Chart，SFC）。我们将重点讲解梯形图，因为它最接近传统的继电器控制线路，易于理解和上手。 基本指令: 讲解PLC中最常用的基本指令，如逻辑指令（AND、OR、NOT）、触点指令（常开、常闭）、线圈指令（输出）、定时器指令（TON、TOF、TP）、计数器指令（CTU、CTD）等，并结合实际案例演示其应用。 高级指令与功能: 介绍更高级的指令，如比较指令、传送指令、数学运算指令、子程序调用指令、中断指令等，以及它们如何实现复杂控制逻辑。 第三章：PLC在典型工业自动化中的应用 PLC凭借其强大的性能和灵活性，已广泛应用于各个工业领域，成为实现生产自动化不可或缺的工具。本章将通过一系列典型应用案例，展示PLC的实际威力。 生产线控制: 输送系统控制: 讲解如何使用PLC控制各种输送带、链条、滚筒等，实现物料的自动输送、分拣和堆叠。 装配线控制: 演示PLC如何协调各种自动化设备，如机器人、点胶机、拧紧机等，完成产品的自动组装。 包装机械控制: 介绍PLC在包装机中的应用，如自动计量、填充、封口、贴标等过程的控制。 过程控制: 水处理系统控制: 讲解PLC如何监测水质参数（如pH、浊度、余氯），控制泵、阀门、曝气器等设备，实现水厂的自动化运行。 温度控制系统: 演示PLC如何通过PID算法精确控制加热炉、冷却塔等设备，维持工艺温度的稳定。 液位控制系统: 介绍PLC如何控制液位传感器和泵/阀门，实现储罐的自动液位调节。 机床与机器人控制: 数控机床（CNC）基础: 简要介绍PLC在数控机床中的作用，如辅助控制、安全监控等，以及与CNC系统的配合。 机器人离线与在线编程: 探讨PLC如何与工业机器人协同工作，实现复杂的机器人运动控制和任务调度。 其他应用领域: 楼宇自动化 (BAS): 介绍PLC在智能建筑中的应用，如空调、照明、安防等系统的集中控制。 电力系统自动化: 讲解PLC在变电站、配电网中的应用，如数据采集、开关控制、故障保护等。 食品饮料行业自动化: 演示PLC在生产、灌装、清洗（CIP）等工艺中的应用。 第四章：PLC系统的设计、调试与维护 一个稳定可靠的PLC系统不仅需要优良的硬件和精巧的程序，更离不开科学的设计、严谨的调试和细致的维护。 系统设计流程: 详细介绍PLC系统设计的步骤，包括需求分析、方案设计、硬件选型、接线设计、程序设计、组态设置等。 程序设计规范: 强调程序的可读性、可维护性和复用性，介绍命名规范、注释方法、模块化编程等。 系统调试方法: 讲解PLC程序的在线调试技巧，如单步执行、断点设置、监视变量、强制输入/输出等，以及如何进行系统联调和故障排查。 故障诊断与排除: 介绍常见的PLC系统故障类型（硬件故障、软件故障、通信故障、供电故障等），以及相应的诊断与排除方法。 系统维护与升级: 强调定期检查、清洁、备份和预防性维护的重要性，并探讨如何对现有PLC系统进行升级改造以适应不断变化的生产需求。 第五章：PLC技术的未来发展趋势 随着信息技术的飞速发展，PLC技术也在不断演进，朝着更智能、更互联、更融合的方向发展。 工业物联网（IIoT）与边缘计算: 探讨PLC如何集成到IIoT架构中，实现设备之间的数据互联互通，以及边缘计算在PLC上的应用，提升数据处理的实时性和效率。 云PLC与虚拟化: 介绍云PLC的概念，以及PLC虚拟化技术带来的灵活性和可扩展性。 人工智能（AI）与机器学习在PLC中的应用: 展望AI和机器学习算法如何在PLC中实现更高级的预测性维护、自适应控制和故障诊断。 网络安全与信息安全: 随着连接性的增强，PLC系统的网络安全问题日益突出，我们将探讨相关的安全防护措施。 人机交互（HMI）与可视化技术的进步: 介绍现代HMI界面设计的发展趋势，以及更直观、更智能的可视化工具如何提升操作体验。 融合与标准化: 探讨不同厂商PLC之间的互操作性增强，以及行业标准的建立如何推动整个产业的协同发展。 结语 电气控制与PLC技术是驱动现代工业自动化的核心动力。掌握这些技术，不仅意味着能够理解并操作复杂的自动化设备，更意味着能够为智能制造的发展贡献力量，参与到构建更高效、更智能、更可持续的未来工业体系中。本书所探讨的正是这一核心技术领域的精髓，旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，帮助他们在21世纪的科技浪潮中，把握机遇，勇攀高峰。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源支持可以说是形同虚设。一个现代化的技术教材，理应提供丰富的在线辅助材料，比如视频教程、可下载的仿真文件、或者在线的习题库。然而，这本书几乎没有任何有效的补充材料。宣传中提到的“配套网站”常年打不开，或者内容是几年前的静态页面，根本无法提供任何互动或及时的更新。我特别想找到一些关于书中复杂程序逻辑的动画演示或者在线仿真来辅助理解，但这本书完全没有提供这方面的支持。这使得原本就枯燥乏味的自学过程雪上加霜，遇到难题时，除了翻阅其他参考书或上网搜索，几乎找不到作者提供的任何“拐杖”。对于一门实践性这么强的课程，缺乏配套的动手资源和在线辅导，这本书的实用价值大打折扣，购买它更像是在购买一本孤立的纸质手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计简直是灾难，印刷质量也十分粗糙。拿到手的时候，就感觉像是一本廉价的影印本，纸张泛黄，油墨味很重。内页的图表清晰度极差，很多电路图和PLC梯形图看着都快模糊成一团了，看得我头疼欲裂。更要命的是，章节之间的逻辑跳跃性非常大，有时候前一页还在讲基础的继电器控制，下一页就直接跳到了复杂的变频器参数设置，中间的过渡和解释完全缺失，让人感觉作者像是把零散的笔记强行拼凑起来一样。对于一个初学者来说，这种阅读体验简直是折磨，根本无法形成系统的知识体系。我花了大量时间去揣摩那些看不清的图示和莫名其妙的段落衔接，效率极低，真的非常影响学习心情和效果。如果想买一本能让人安心阅读、提高学习效率的教材，我劝大家还是避开这个版本，简直是对时间和精力的双重浪费。

评分☆☆☆☆☆

我本来以为这本教材作为“21世纪规划教材”会紧跟最新的工业自动化趋势，结果内容陈旧得让人哭笑不得。里面讲的很多PLC型号和编程软件版本都已经是十年前的“古董”了，比如那个固定在某个特定年代的西门子S7-300系列，在现在的实际工程应用中已经很少见了，取而代之的是更先进的S7-1500或者更灵活的基于PC的控制系统。书中对现代工业互联网（IIoT）和安全集成方面的内容几乎是只字未提，这在提倡智能制造的今天，简直是落伍太多了。阅读起来，总有一种时间错位感，仿佛回到了上个世纪末的工厂车间。它提供的知识点缺乏前瞻性，对于希望未来能在高端自动化领域有所发展的学生来说，这本书提供的知识储备严重不足，学完后可能连现代工厂的入门级维护工作都难以胜任，更别提设计和优化了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和实践结合度完全不成正比，非常偏科。理论部分讲得过于晦涩和抽象，充斥着大量未经深入解释的数学公式和物理概念，对于没有深厚电工电子基础的读者来说，简直是天书。然而，一旦转到实际操作部分，又变得极其粗糙和模板化。比如PLC编程实例，无非就是几个最基础的启保停逻辑，连一个稍微复杂点的伺服控制或PID调节的实际案例都没有深入讲解。作者似乎认为只要把书本上的例题敲一遍，学生就能掌握应用技术，这种“填鸭式”的教学方法，完全忽略了工程实践中千变万化的实际问题和故障排除能力培养。学完后，我感觉自己只是背了一堆概念，一旦脱离书本的框架，面对真实的设备和项目需求，我完全不知道从何下手去构建解决方案。

评分☆☆☆☆☆

内容组织上存在严重的逻辑断裂和知识点冗余。感觉像是不同作者在不同时间段写成的不同部分的集合，拼接得非常生硬。举例来说，在介绍传感器和执行器时，某些基础知识点竟然重复出现了好几次，但每次的讲解深度和侧重点都不一致，让人无所适从，不知道哪个版本才是权威的。更令人抓狂的是，很多关键概念的定义在全书范围内都没有一个统一的表述，不同的章节用了不同的术语来描述同一个元件或功能，这极大地干扰了我的理解和记忆。对于教材来说，标准性和一致性是生命线，这本书在这方面完全不合格，让人在学习过程中不得不花费大量精力去辨别和统一这些混乱的信息，严重拖慢了学习进度，让人感到非常心浮气躁。