PLC与变频器技术项目实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨玲 著

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• 调试

店铺： 广影图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040334463

商品编码：29729123696

包装：平装

出版时间：2011-12-01

基本信息

书名：PLC与变频器技术项目实训

定价：24.60元

作者：杨玲

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-12-01

ISBN：9787040334463

字数：

页码：208

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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中等职业学校电气技术应用专业教学用书

内容提要

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《PLC与变频器技术项目实训》是中等职业教育国家规划教材配套教学用书，是根据相关专业教学基本要求并参照国家职业技能标准编写而成。
《PLC与变频器技术项目实训》主要内容包括FX系列PLC的应用、FR系列变频器的原理与操作、数据通信三个模块，以及相关实训。
《PLC与变频器技术项目实训》可作为职业院校电气技术应用专业教材，亦可供机电类工程人员在维修电工中高级工和技师培训及考证训练时使用，也可作为生产一线工程技术人员解决问题的参考指南。

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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《工业自动化基础与应用》 内容简介 本书旨在为读者构建一个扎实的工业自动化知识体系，深入浅出地介绍现代工业生产中不可或缺的核心技术及其应用。我们将从工业自动化的基本概念、发展历程入手，逐步引导读者走进这个充满活力和创新的领域。全书内容紧密结合实际生产需求，强调理论与实践相结合，力求让读者在理解原理的同时，也能掌握解决实际问题的能力。 第一篇 工业自动化的基石 第一章 工业自动化的概念与发展 1.1 什么是工业自动化？ 本书将首先阐述工业自动化的核心定义，解释其在提高生产效率、产品质量、降低成本、保障安全等方面的重要作用。我们将探讨自动化系统的构成要素，包括感知层、控制层、执行层和信息层，并说明它们之间如何协同工作，实现生产过程的智能化和高效化。 1.2 工业自动化发展简史 我们将回顾工业自动化从早期机械化、电气化到如今信息化、智能化发展的各个重要阶段。重点介绍关键技术突破，如继电器控制、数控技术、可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、人机界面（HMI）和工业互联网等的出现和演进，以及它们对工业生产方式带来的革命性变革。 1.3 工业自动化系统分类与特点 根据不同的应用场景和控制规模，我们将对工业自动化系统进行分类，如离散制造自动化、流程制造自动化、楼宇自动化、交通自动化等。详细分析各类系统的特点、技术选型依据以及典型的应用案例，帮助读者建立宏观的认知。 1.4 工业自动化的意义与趋势 深入探讨工业自动化在推动制造业升级、提升国家竞争力、应对资源环境挑战等方面的深远意义。同时，前瞻性地展望工业自动化未来的发展趋势，包括人工智能、大数据、云计算、边缘计算等新兴技术在自动化领域的融合应用，以及智能工厂、工业4.0等概念的内涵与实现路径。 第二章 传感器技术基础 2.1 传感器在自动化系统中的作用 本书将详细讲解传感器作为自动化系统的“眼睛”和“触角”的关键作用，它们负责将物理世界的各种信息（如温度、压力、位移、流量、光照、声音等）转化为电信号，为后续的控制决策提供依据。 2.2 常用传感器原理与分类 我们将系统介绍各类常用传感器的基本工作原理，包括： 温度传感器： 热电偶、热电阻（Pt100）、红外测温传感器等。 压力传感器： 压阻式、电容式、应变片式等。 位移传感器： 线性位移传感器（LVDT）、角度传感器、光电编码器等。 流量传感器： 涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等。 液位传感器： 浮球式、电容式、超声波式、雷达式等。 接近传感器： 电感式、电容式、光电式、超声波式等。 力传感器： 称重传感器（应变片式）。 图像传感器： CCD、CMOS等，介绍其在机器视觉中的应用。 对不同传感器的技术参数（如精度、量程、响应时间、可靠性、成本等）进行对比分析，指导读者如何根据实际需求选择合适的传感器。 2.3 传感器信号的调理与处理 讲解传感器输出信号的常见形式（如电压、电流、电阻、频率等）及其特点。介绍信号调理电路的基本功能，如放大、滤波、隔离、线性化等，以确保信号能够被后续控制器准确识别和处理。 第三章 执行器技术基础 3.1 执行器在自动化系统中的作用 本书将阐述执行器作为自动化系统的“手”和“脚”，负责根据控制器的指令，将电信号转化为机械运动、能量输出或其他物理效应，从而实现对生产过程的控制。 3.2 常用执行器类型与原理 详细介绍各类常用执行器的基本工作原理，包括： 电机类执行器： 直流电机：有刷直流电机、无刷直流电机（BLDC）及其控制方法。 交流电机：单相交流电机、三相交流电机（感应电机、同步电机）及其基本控制原理。 步进电机：及其步进方式和微步控制。 伺服电机：及其在精密运动控制中的应用。 气动执行器： 气缸：单作用气缸、双作用气缸、回转气缸等。 气动阀：方向控制阀（电磁阀、机械阀、手动阀）、流量控制阀、压力控制阀等。 液压执行器： 液压缸：及其工作原理。 液压阀：及其在液压系统中的作用。 其他执行器： 电磁阀、继电器、接触器、加热器、指示灯等。 分析不同执行器的驱动方式、功率等级、响应速度、精度、可靠性等特性，以及在不同应用场景下的选型考量。 3.3 执行器的驱动与接口技术 讲解执行器与控制器之间的接口技术，包括电气连接、信号类型（开关量、模拟量、脉冲量）以及常用的驱动电路，如继电器驱动、晶体管驱动、H桥驱动、变频器驱动等。 第二篇 工业控制系统核心组件 第四章 可编程逻辑控制器（PLC）原理与应用 4.1 PLC概述 详细介绍PLC（Programmable Logic Controller）的定义、发展历程、组成结构（CPU模块、输入模块、输出模块、通信模块、电源模块等）及其在工业自动化领域的核心地位。 4.2 PLC的内部工作原理 深入讲解PLC的工作原理，包括扫描周期、指令执行过程、数据存储器（用户程序区、数据区、I/O映象区等）的组织方式。 4.3 PLC的编程语言 介绍IEC 61131-3国际标准规定的PLC编程语言，重点讲解： 梯形图（Ladder Diagram, LD）： 模拟继电器控制电路的图形化语言，易于理解和调试。 指令表（Instruction List, IL）： 汇编语言式的文本编程方式。 结构化文本（Structured Text, ST）： 高级程序设计语言，适用于复杂的算法和数据处理。 顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）： 适用于描述顺序控制过程的图形化编程方式。 功能块图（Function Block Diagram, FBD）： 模块化编程方式，适用于构建复杂的控制逻辑。 结合实际案例，演示不同编程语言的特点和适用场景。 4.4 PLC的输入/输出（I/O）接口 讲解PLC的数字量输入/输出（DI/DO）、模拟量输入/输出（AI/AO）模块的接线方式、信号类型、电气特性以及如何与外部传感器和执行器连接。 4.5 PLC的通信技术 介绍PLC常用的通信协议和网络，如RS-232、RS-485、Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/RTU等。讲解PLC与其他设备（如HMI、其他PLC、SCADA系统）之间的数据交换和通信方式。 4.6 PLC的典型应用 通过具体的工业场景，展示PLC在各种自动化控制系统中的应用，例如： 离散制造自动化： 机械设备控制、装配线控制、包装生产线控制。 流程控制： 恒温控制、恒压控制、流量控制、液位控制。 安全联锁系统： 生产过程的安全保护。 数据采集与监控： 与HMI/SCADA系统集成。 第五章 人机界面（HMI）与监控系统（SCADA） 5.1 HMI概述与作用 介绍HMI（Human-Machine Interface）作为操作员与自动化设备之间交互的桥梁。讲解HMI在显示生产状态、接收操作指令、报警处理、趋势显示、历史数据记录等方面的功能。 5.2 HMI硬件与软件 介绍不同类型的HMI硬件，如文本显示器、触摸屏、工控机等。讲解HMI组态软件的基本功能，包括画面设计、控件添加、变量绑定、脚本编写、报警配置等。 5.3 SCADA系统概述与架构 介绍SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统作为一种集成化的工业过程监控和数据采集系统。讲解SCADA系统的典型架构，包括现场设备层、通信层、服务器层和用户界面层。 5.4 SCADA系统的功能 详细阐述SCADA系统的核心功能，如实时数据采集、数据处理与存储、报警管理、趋势分析、报表生成、远程控制、设备诊断等。 5.5 HMI与SCADA系统的集成 讲解HMI和SCADA系统如何通过各种通信协议与PLC等控制器进行数据交换，实现生产过程的集中监控和管理。 5.6 HMI/SCADA的典型应用 展示HMI/SCADA在不同行业的应用，如电力、石化、水处理、食品饮料、制造业等。 第三篇 工业驱动与运动控制 第六章 变频器（VFD）原理与应用 6.1 变频器概述 详细介绍变频器（Variable Frequency Drive, VFD）作为一种用于控制交流电机转速和转矩的电力电子装置。解释变频器在节能、改善工艺、提高生产效率方面的显著优势。 6.2 变频器的基本原理 深入讲解变频器的核心工作原理，包括： 整流单元： 将输入的工频交流电转换为直流电。 直流环节： 对整流后的直流电进行滤波和储能。 逆变单元： 将直流电转换为频率和电压可调的三相交流电，以控制电机的转速。 重点介绍常用的变频控制方式，如V/f控制（压频比恒定控制）、矢量控制（磁场定向控制）及其优缺点和适用场景。 6.3 变频器的选型 指导读者如何根据电机功率、额定电压、额定电流、负载特性（如恒转矩、恒功率、风机水泵类）以及应用环境（如防护等级、温湿度、电磁干扰）等因素，正确选择合适的变频器型号。 6.4 变频器的接线与参数设置 讲解变频器的电源接线、电机接线、控制信号接线（端子控制、通信控制）以及常见的参数设置，如运行频率、加减速时间、过载保护、载波频率、PID参数等。 6.5 变频器的保护与故障诊断 介绍变频器内置的各种保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护、对地短路保护、相序保护等。讲解常见的变频器故障现象及其排查方法。 6.6 变频器的典型应用 列举变频器在各种工业设备中的广泛应用，例如： 风机和水泵的调速控制： 实现节能运行，降低能耗。 输送带的调速： 提高生产线的灵活性和效率。 起重机和升降机的平稳运行： 提升操作精度和安全性。 机床主轴的转速控制： 满足不同加工要求。 搅拌设备、压缩机的运行控制。 第七章 伺服驱动与运动控制 7.1 伺服系统概述 介绍伺服系统（Servo System）作为一种能够实现精确位置、速度和力矩控制的高级运动控制系统。解释伺服系统与普通电机驱动的区别。 7.2 伺服电机类型与特点 介绍不同类型的伺服电机，如交流伺服电机、直流伺服电机，以及它们的结构特点、性能优势（高精度、高响应、高动态性能）。 7.3 伺服驱动器的工作原理 讲解伺服驱动器如何接收上位控制器的指令（如脉冲、模拟量、总线信号），并将其转换为对伺服电机的控制信号，同时实时反馈电机位置、速度等信息。 7.4 伺服系统的控制模式 介绍伺服系统的常见控制模式，如位置控制模式、速度控制模式、力矩控制模式及其在不同应用中的选择。 7.5 运动控制器的作用 讲解运动控制器（Motion Controller）在多轴联动、轨迹规划、插补计算等方面的作用，以及如何与伺服驱动器配合实现复杂的运动控制任务。 7.6 伺服系统的典型应用 列举伺服系统在需要高精度、高速度、高动态响应的场合的应用，例如： 数控机床： 精密定位和轨迹控制。 机器人： 关节运动控制、精确操作。 自动化生产线： 自动贴标、装配、搬运。 印刷、包装设备： 高速精确的运动控制。 半导体制造设备： 微米级甚至纳米级的精度控制。 第四篇 工业网络与系统集成 第八章 工业通信网络 8.1 工业通信网络的重要性 阐述工业通信网络在连接自动化设备、实现信息共享、提高生产效率和管理水平方面的重要作用。 8.2 串行通信与并行通信 简要回顾串行通信（如RS-232, RS-485）和并行通信的基本概念，并分析其在工业应用中的局限性。 8.3 现场总线技术 详细介绍主流的工业现场总线技术，如： PROFIBUS/PROFINET： 西门子公司开发的，应用广泛的现场总线。 EtherNet/IP： 基于以太网的标准，具有高速、开放的特点。 CC-Link： 三菱电机开发的，在亚洲应用广泛。 DeviceNet： 基于CAN总线，易于集成。 CAN总线： 具有高可靠性、高实时性的总线技术，常用于汽车电子和工业控制。 分析各种现场总线的特点、拓扑结构、通信速率、适用范围以及在设备互联互通中的作用。 8.4 工业以太网 介绍工业以太网标准，如Ethernet/IP, PROFINET IO, EtherCAT等，重点分析它们在传统以太网基础上为适应工业环境所做的改进，如实时性、可靠性、鲁棒性等。 8.5 无线工业通信 介绍Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa等在工业环境中的应用，以及它们的优势和局限性，如在移动设备连接、传感器网络等方面的应用。 第九章 自动化系统集成与项目实施 9.1 自动化项目的设计流程 详细介绍一个典型的工业自动化项目从需求分析、方案设计、设备选型、系统集成、编程调试到最终实施和维护的完整流程。 9.2 系统集成中的挑战与对策 分析系统集成过程中可能遇到的技术难题，如设备兼容性、通信协议转换、数据一致性、软件平台统一等，并提供相应的解决方案。 9.3 项目管理与风险控制 强调项目管理在自动化项目实施中的重要性，包括进度管理、成本控制、质量保证、安全管理等，以及如何识别和规避项目风险。 9.4 自动化系统的调试与优化 讲解自动化系统调试的步骤和方法，包括单机调试、联调、系统测试等。介绍如何通过数据分析和性能评估，对系统进行优化，以达到最佳运行效果。 9.5 自动化系统的维护与生命周期管理 阐述自动化系统运行维护的重要性，包括日常巡检、故障维修、备件管理、系统升级改造等，以及如何进行系统的生命周期管理。 本书的特色 理论与实践并重： 既系统讲解了工业自动化核心技术的原理，也提供了大量的实际应用案例和操作指导。 结构清晰，循序渐进： 内容组织逻辑严谨，从基础概念到高级应用，逐步深入，适合不同层次的读者。 语言通俗易懂： 避免过于晦涩的技术术语，力求用简洁明了的语言阐述复杂的技术概念。 紧跟技术发展： 涵盖了当前工业自动化领域的热点技术和发展趋势，帮助读者了解行业动态。 实用性强： 旨在培养读者解决实际工业自动化问题的能力，使其能够胜任相关技术岗位。 本书适合于从事工业自动化工程、电气工程、机械工程、过程控制等相关领域的工程师、技术人员、项目经理，以及高等院校相关专业的师生，也欢迎对工业自动化技术感兴趣的自学者阅读。通过本书的学习，读者将能够全面掌握工业自动化的基本理论和应用技术，为在日益智能化的工业生产环境中开展工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从排版和资料的配套性来看，这本书也达到了专业级的标准。清晰的流程图、准确无误的硬件选型建议，以及附带的电子资源中那些可供下载和参考的源代码文件，极大地节省了我的前期准备时间。我最讨厌的就是那种印刷质量差、图表模糊不清的教材，根本无法用于实际参考。但《PLC与变频器技术项目实训》的图文排版非常考究，关键代码块和接线图都用高对比度的方式突出显示，阅读体验顺畅。此外，书末的几个综合性大项目，几乎涵盖了现代制造业中常见的几种典型应用场景，比如物料搬运、包装流水线模拟等。完成这些项目后，我感觉自己已经具备了独立承接小型自动化改造任务的能力，这对于一个正在寻求职业突破的学习者来说，是无价的财富。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我期待的是一本能让我真正“上手”的书，而不是一本只能放在书架上落灰的“参考大全”。这本实训教材在这一点上做得非常出色，它的结构设计简直就像一张精心铺设的技能攀升阶梯。从最基础的I/O点配置、梯形图的逻辑构建，到更复杂的运动控制和数据处理模块，每一步都有配套的实验项目作为支撑。我之前在其他地方学到过变频器的基础参数设置，但总觉得空泛，直到我做了书中关于“恒压供水”的那个项目，我才真正理解了PID控制在实际应用中的微妙之处。书里对不同品牌PLC的编程环境差异也做了适度的介绍，这让我意识到，技术是相通的，但工具的使用却需要针对性。最让我惊喜的是，它没有回避工业通信协议的复杂性，而是用非常直观的图示解释了Modbus等协议的帧结构，这对于准备进入自动化行业的我来说，简直是及时雨。

评分☆☆☆☆☆

这本《PLC与变频器技术项目实训》的厚度和内容深度，真让我对实际操作环节充满了信心。我过去接触的教材，要么过于理论化，公式堆砌，让人望而生畏；要么就是实例过于简单，做完后感觉自己只是在走马观花，真正遇到复杂问题就束手无策了。但这本书的切入点非常务实，它似乎是直接把工厂里的生产线拆解开来，然后用项目制的方式引导我们去理解PLC和变频器是如何协同工作的。特别是对于那些初学者来说，那些看似复杂的控制逻辑，在这里被分解成了若干个可以独立攻克的“小关卡”。我特别欣赏它在故障排查这一块的详尽描述，这才是区分理论学习者和工程技术人员的关键所在。当你在仿真软件里把程序跑通了，那种成就感是无与伦比的，但真正的考验往往在于现场调试，这本书似乎预料到了这一点，提供了大量的“如果…那么…”的场景分析，这对于培养我们的工程思维大有裨益。我感觉我不是在看一本教材，更像是在跟着一位经验丰富的老工程师做学徒，一步步深入到设备控制的核心。

评分☆☆☆☆☆

如果非要说有什么不足，也许是内容实在过于丰富，初次接触时可能会因为信息量过大而感到一丝压力。这本书的知识密度非常高，几乎没有水分，每一个章节都紧密围绕着“实训”这个核心目标展开。它要求读者不仅要动手操作，更要有扎实的理论基础去支撑，这对于那些只追求速成的人来说，可能需要付出更多的耐心和时间。但这恰恰也说明了它的深度和专业性。它不是一本“快餐式”的读物，而更像是一部需要反复研读、不断实践的工具书和指南。它推动着学习者不断挑战自己的认知边界，去探索从简单的逻辑判断到复杂的伺服控制之间的技术鸿沟。总而言之，这本书超越了一般意义上的教材范畴，更像是一份贴合工业前沿、结构严谨的工程实践手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在我看来，不仅仅在于教会你“怎么做”，更在于让你明白“为什么要这么做”。很多技术文档只会告诉你某个指令的功能，但这本书却花了大量的篇幅去解释背后的设计哲学。比如，在处理安全连锁逻辑时，它强调了冗余设计的重要性，这让我对程序健壮性的理解上升到了一个新的高度。我注意到书中对电气原理图的绘制和解读也给予了足够的重视，这在很多纯软件导向的教材中是被忽略的。一个优秀的自动化工程师，绝不能脱离电气基础空谈软件逻辑。书中对变频器参数的讲解，细致到连电机参数的精确输入对节能效果的影响都有涉及，这种对细节的打磨，体现了编撰者深厚的现场经验。阅读过程中，我经常会停下来思考，如果我来设计这个系统，我的优化点会在哪里，这本书极大地激发了我主动思考的欲望，而不是被动地接受既有知识。