PLC與變頻器技術項目實訓 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊玲 著

圖書標籤:

• PLC
• 變頻器
• 工業控製
• 自動化
• 實訓
• 項目
• 電氣工程
• 技術
• 編程
• 調試

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040334463

商品編碼：29729123696

包裝：平裝

齣版時間：2011-12-01

基本信息

書名：PLC與變頻器技術項目實訓

定價：24.60元

作者：楊玲

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2011-12-01

ISBN：9787040334463

字數：

頁碼：208

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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中等職業學校電氣技術應用專業教學用書

內容提要

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《PLC與變頻器技術項目實訓》是中等職業教育國傢規劃教材配套教學用書，是根據相關專業教學基本要求並參照國傢職業技能標準編寫而成。
《PLC與變頻器技術項目實訓》主要內容包括FX係列PLC的應用、FR係列變頻器的原理與操作、數據通信三個模塊，以及相關實訓。
《PLC與變頻器技術項目實訓》可作為職業院校電氣技術應用專業教材，亦可供機電類工程人員在維修電工中高級工和技師培訓及考證訓練時使用，也可作為生産一綫工程技術人員解決問題的參考指南。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《工業自動化基礎與應用》 內容簡介 本書旨在為讀者構建一個紮實的工業自動化知識體係，深入淺齣地介紹現代工業生産中不可或缺的核心技術及其應用。我們將從工業自動化的基本概念、發展曆程入手，逐步引導讀者走進這個充滿活力和創新的領域。全書內容緊密結閤實際生産需求，強調理論與實踐相結閤，力求讓讀者在理解原理的同時，也能掌握解決實際問題的能力。 第一篇 工業自動化的基石 第一章 工業自動化的概念與發展 1.1 什麼是工業自動化？ 本書將首先闡述工業自動化的核心定義，解釋其在提高生産效率、産品質量、降低成本、保障安全等方麵的重要作用。我們將探討自動化係統的構成要素，包括感知層、控製層、執行層和信息層，並說明它們之間如何協同工作，實現生産過程的智能化和高效化。 1.2 工業自動化發展簡史 我們將迴顧工業自動化從早期機械化、電氣化到如今信息化、智能化發展的各個重要階段。重點介紹關鍵技術突破，如繼電器控製、數控技術、可編程邏輯控製器（PLC）、分布式控製係統（DCS）、人機界麵（HMI）和工業互聯網等的齣現和演進，以及它們對工業生産方式帶來的革命性變革。 1.3 工業自動化係統分類與特點 根據不同的應用場景和控製規模，我們將對工業自動化係統進行分類，如離散製造自動化、流程製造自動化、樓宇自動化、交通自動化等。詳細分析各類係統的特點、技術選型依據以及典型的應用案例，幫助讀者建立宏觀的認知。 1.4 工業自動化的意義與趨勢 深入探討工業自動化在推動製造業升級、提升國傢競爭力、應對資源環境挑戰等方麵的深遠意義。同時，前瞻性地展望工業自動化未來的發展趨勢，包括人工智能、大數據、雲計算、邊緣計算等新興技術在自動化領域的融閤應用，以及智能工廠、工業4.0等概念的內涵與實現路徑。 第二章 傳感器技術基礎 2.1 傳感器在自動化係統中的作用 本書將詳細講解傳感器作為自動化係統的“眼睛”和“觸角”的關鍵作用，它們負責將物理世界的各種信息（如溫度、壓力、位移、流量、光照、聲音等）轉化為電信號，為後續的控製決策提供依據。 2.2 常用傳感器原理與分類 我們將係統介紹各類常用傳感器的基本工作原理，包括： 溫度傳感器： 熱電偶、熱電阻（Pt100）、紅外測溫傳感器等。 壓力傳感器： 壓阻式、電容式、應變片式等。 位移傳感器： 綫性位移傳感器（LVDT）、角度傳感器、光電編碼器等。 流量傳感器： 渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、質量流量計等。 液位傳感器： 浮球式、電容式、超聲波式、雷達式等。 接近傳感器： 電感式、電容式、光電式、超聲波式等。 力傳感器： 稱重傳感器（應變片式）。 圖像傳感器： CCD、CMOS等，介紹其在機器視覺中的應用。 對不同傳感器的技術參數（如精度、量程、響應時間、可靠性、成本等）進行對比分析，指導讀者如何根據實際需求選擇閤適的傳感器。 2.3 傳感器信號的調理與處理 講解傳感器輸齣信號的常見形式（如電壓、電流、電阻、頻率等）及其特點。介紹信號調理電路的基本功能，如放大、濾波、隔離、綫性化等，以確保信號能夠被後續控製器準確識彆和處理。 第三章 執行器技術基礎 3.1 執行器在自動化係統中的作用 本書將闡述執行器作為自動化係統的“手”和“腳”，負責根據控製器的指令，將電信號轉化為機械運動、能量輸齣或其他物理效應，從而實現對生産過程的控製。 3.2 常用執行器類型與原理 詳細介紹各類常用執行器的基本工作原理，包括： 電機類執行器： 直流電機：有刷直流電機、無刷直流電機（BLDC）及其控製方法。 交流電機：單相交流電機、三相交流電機（感應電機、同步電機）及其基本控製原理。 步進電機：及其步進方式和微步控製。 伺服電機：及其在精密運動控製中的應用。 氣動執行器： 氣缸：單作用氣缸、雙作用氣缸、迴轉氣缸等。 氣動閥：方嚮控製閥（電磁閥、機械閥、手動閥）、流量控製閥、壓力控製閥等。 液壓執行器： 液壓缸：及其工作原理。 液壓閥：及其在液壓係統中的作用。 其他執行器： 電磁閥、繼電器、接觸器、加熱器、指示燈等。 分析不同執行器的驅動方式、功率等級、響應速度、精度、可靠性等特性，以及在不同應用場景下的選型考量。 3.3 執行器的驅動與接口技術 講解執行器與控製器之間的接口技術，包括電氣連接、信號類型（開關量、模擬量、脈衝量）以及常用的驅動電路，如繼電器驅動、晶體管驅動、H橋驅動、變頻器驅動等。 第二篇 工業控製係統核心組件 第四章 可編程邏輯控製器（PLC）原理與應用 4.1 PLC概述 詳細介紹PLC（Programmable Logic Controller）的定義、發展曆程、組成結構（CPU模塊、輸入模塊、輸齣模塊、通信模塊、電源模塊等）及其在工業自動化領域的核心地位。 4.2 PLC的內部工作原理 深入講解PLC的工作原理，包括掃描周期、指令執行過程、數據存儲器（用戶程序區、數據區、I/O映象區等）的組織方式。 4.3 PLC的編程語言 介紹IEC 61131-3國際標準規定的PLC編程語言，重點講解： 梯形圖（Ladder Diagram, LD）： 模擬繼電器控製電路的圖形化語言，易於理解和調試。 指令錶（Instruction List, IL）： 匯編語言式的文本編程方式。 結構化文本（Structured Text, ST）： 高級程序設計語言，適用於復雜的算法和數據處理。 順序功能圖（Sequential Function Chart, SFC）： 適用於描述順序控製過程的圖形化編程方式。 功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）： 模塊化編程方式，適用於構建復雜的控製邏輯。 結閤實際案例，演示不同編程語言的特點和適用場景。 4.4 PLC的輸入/輸齣（I/O）接口 講解PLC的數字量輸入/輸齣（DI/DO）、模擬量輸入/輸齣（AI/AO）模塊的接綫方式、信號類型、電氣特性以及如何與外部傳感器和執行器連接。 4.5 PLC的通信技術 介紹PLC常用的通信協議和網絡，如RS-232、RS-485、Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/RTU等。講解PLC與其他設備（如HMI、其他PLC、SCADA係統）之間的數據交換和通信方式。 4.6 PLC的典型應用 通過具體的工業場景，展示PLC在各種自動化控製係統中的應用，例如： 離散製造自動化： 機械設備控製、裝配綫控製、包裝生産綫控製。 流程控製： 恒溫控製、恒壓控製、流量控製、液位控製。 安全聯鎖係統： 生産過程的安全保護。 數據采集與監控： 與HMI/SCADA係統集成。 第五章 人機界麵（HMI）與監控係統（SCADA） 5.1 HMI概述與作用 介紹HMI（Human-Machine Interface）作為操作員與自動化設備之間交互的橋梁。講解HMI在顯示生産狀態、接收操作指令、報警處理、趨勢顯示、曆史數據記錄等方麵的功能。 5.2 HMI硬件與軟件 介紹不同類型的HMI硬件，如文本顯示器、觸摸屏、工控機等。講解HMI組態軟件的基本功能，包括畫麵設計、控件添加、變量綁定、腳本編寫、報警配置等。 5.3 SCADA係統概述與架構 介紹SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）係統作為一種集成化的工業過程監控和數據采集係統。講解SCADA係統的典型架構，包括現場設備層、通信層、服務器層和用戶界麵層。 5.4 SCADA係統的功能 詳細闡述SCADA係統的核心功能，如實時數據采集、數據處理與存儲、報警管理、趨勢分析、報錶生成、遠程控製、設備診斷等。 5.5 HMI與SCADA係統的集成 講解HMI和SCADA係統如何通過各種通信協議與PLC等控製器進行數據交換，實現生産過程的集中監控和管理。 5.6 HMI/SCADA的典型應用 展示HMI/SCADA在不同行業的應用，如電力、石化、水處理、食品飲料、製造業等。 第三篇 工業驅動與運動控製 第六章 變頻器（VFD）原理與應用 6.1 變頻器概述 詳細介紹變頻器（Variable Frequency Drive, VFD）作為一種用於控製交流電機轉速和轉矩的電力電子裝置。解釋變頻器在節能、改善工藝、提高生産效率方麵的顯著優勢。 6.2 變頻器的基本原理 深入講解變頻器的核心工作原理，包括： 整流單元： 將輸入的工頻交流電轉換為直流電。 直流環節： 對整流後的直流電進行濾波和儲能。 逆變單元： 將直流電轉換為頻率和電壓可調的三相交流電，以控製電機的轉速。 重點介紹常用的變頻控製方式，如V/f控製（壓頻比恒定控製）、矢量控製（磁場定嚮控製）及其優缺點和適用場景。 6.3 變頻器的選型 指導讀者如何根據電機功率、額定電壓、額定電流、負載特性（如恒轉矩、恒功率、風機水泵類）以及應用環境（如防護等級、溫濕度、電磁乾擾）等因素，正確選擇閤適的變頻器型號。 6.4 變頻器的接綫與參數設置 講解變頻器的電源接綫、電機接綫、控製信號接綫（端子控製、通信控製）以及常見的參數設置，如運行頻率、加減速時間、過載保護、載波頻率、PID參數等。 6.5 變頻器的保護與故障診斷 介紹變頻器內置的各種保護功能，如過載保護、過壓保護、欠壓保護、對地短路保護、相序保護等。講解常見的變頻器故障現象及其排查方法。 6.6 變頻器的典型應用 列舉變頻器在各種工業設備中的廣泛應用，例如： 風機和水泵的調速控製： 實現節能運行，降低能耗。 輸送帶的調速： 提高生産綫的靈活性和效率。 起重機和升降機的平穩運行： 提升操作精度和安全性。 機床主軸的轉速控製： 滿足不同加工要求。 攪拌設備、壓縮機的運行控製。 第七章 伺服驅動與運動控製 7.1 伺服係統概述 介紹伺服係統（Servo System）作為一種能夠實現精確位置、速度和力矩控製的高級運動控製係統。解釋伺服係統與普通電機驅動的區彆。 7.2 伺服電機類型與特點 介紹不同類型的伺服電機，如交流伺服電機、直流伺服電機，以及它們的結構特點、性能優勢（高精度、高響應、高動態性能）。 7.3 伺服驅動器的工作原理 講解伺服驅動器如何接收上位控製器的指令（如脈衝、模擬量、總綫信號），並將其轉換為對伺服電機的控製信號，同時實時反饋電機位置、速度等信息。 7.4 伺服係統的控製模式 介紹伺服係統的常見控製模式，如位置控製模式、速度控製模式、力矩控製模式及其在不同應用中的選擇。 7.5 運動控製器的作用 講解運動控製器（Motion Controller）在多軸聯動、軌跡規劃、插補計算等方麵的作用，以及如何與伺服驅動器配閤實現復雜的運動控製任務。 7.6 伺服係統的典型應用 列舉伺服係統在需要高精度、高速度、高動態響應的場閤的應用，例如： 數控機床： 精密定位和軌跡控製。 機器人： 關節運動控製、精確操作。 自動化生産綫： 自動貼標、裝配、搬運。 印刷、包裝設備： 高速精確的運動控製。 半導體製造設備： 微米級甚至納米級的精度控製。 第四篇 工業網絡與係統集成 第八章 工業通信網絡 8.1 工業通信網絡的重要性 闡述工業通信網絡在連接自動化設備、實現信息共享、提高生産效率和管理水平方麵的重要作用。 8.2 串行通信與並行通信 簡要迴顧串行通信（如RS-232, RS-485）和並行通信的基本概念，並分析其在工業應用中的局限性。 8.3 現場總綫技術 詳細介紹主流的工業現場總綫技術，如： PROFIBUS/PROFINET： 西門子公司開發的，應用廣泛的現場總綫。 EtherNet/IP： 基於以太網的標準，具有高速、開放的特點。 CC-Link： 三菱電機開發的，在亞洲應用廣泛。 DeviceNet： 基於CAN總綫，易於集成。 CAN總綫： 具有高可靠性、高實時性的總綫技術，常用於汽車電子和工業控製。 分析各種現場總綫的特點、拓撲結構、通信速率、適用範圍以及在設備互聯互通中的作用。 8.4 工業以太網 介紹工業以太網標準，如Ethernet/IP, PROFINET IO, EtherCAT等，重點分析它們在傳統以太網基礎上為適應工業環境所做的改進，如實時性、可靠性、魯棒性等。 8.5 無綫工業通信 介紹Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa等在工業環境中的應用，以及它們的優勢和局限性，如在移動設備連接、傳感器網絡等方麵的應用。 第九章 自動化係統集成與項目實施 9.1 自動化項目的設計流程 詳細介紹一個典型的工業自動化項目從需求分析、方案設計、設備選型、係統集成、編程調試到最終實施和維護的完整流程。 9.2 係統集成中的挑戰與對策 分析係統集成過程中可能遇到的技術難題，如設備兼容性、通信協議轉換、數據一緻性、軟件平颱統一等，並提供相應的解決方案。 9.3 項目管理與風險控製 強調項目管理在自動化項目實施中的重要性，包括進度管理、成本控製、質量保證、安全管理等，以及如何識彆和規避項目風險。 9.4 自動化係統的調試與優化 講解自動化係統調試的步驟和方法，包括單機調試、聯調、係統測試等。介紹如何通過數據分析和性能評估，對係統進行優化，以達到最佳運行效果。 9.5 自動化係統的維護與生命周期管理 闡述自動化係統運行維護的重要性，包括日常巡檢、故障維修、備件管理、係統升級改造等，以及如何進行係統的生命周期管理。 本書的特色 理論與實踐並重： 既係統講解瞭工業自動化核心技術的原理，也提供瞭大量的實際應用案例和操作指導。 結構清晰，循序漸進： 內容組織邏輯嚴謹，從基礎概念到高級應用，逐步深入，適閤不同層次的讀者。 語言通俗易懂： 避免過於晦澀的技術術語，力求用簡潔明瞭的語言闡述復雜的技術概念。 緊跟技術發展： 涵蓋瞭當前工業自動化領域的熱點技術和發展趨勢，幫助讀者瞭解行業動態。 實用性強： 旨在培養讀者解決實際工業自動化問題的能力，使其能夠勝任相關技術崗位。 本書適閤於從事工業自動化工程、電氣工程、機械工程、過程控製等相關領域的工程師、技術人員、項目經理，以及高等院校相關專業的師生，也歡迎對工業自動化技術感興趣的自學者閱讀。通過本書的學習，讀者將能夠全麵掌握工業自動化的基本理論和應用技術，為在日益智能化的工業生産環境中開展工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在我看來，不僅僅在於教會你“怎麼做”，更在於讓你明白“為什麼要這麼做”。很多技術文檔隻會告訴你某個指令的功能，但這本書卻花瞭大量的篇幅去解釋背後的設計哲學。比如，在處理安全連鎖邏輯時，它強調瞭冗餘設計的重要性，這讓我對程序健壯性的理解上升到瞭一個新的高度。我注意到書中對電氣原理圖的繪製和解讀也給予瞭足夠的重視，這在很多純軟件導嚮的教材中是被忽略的。一個優秀的自動化工程師，絕不能脫離電氣基礎空談軟件邏輯。書中對變頻器參數的講解，細緻到連電機參數的精確輸入對節能效果的影響都有涉及，這種對細節的打磨，體現瞭編撰者深厚的現場經驗。閱讀過程中，我經常會停下來思考，如果我來設計這個係統，我的優化點會在哪裏，這本書極大地激發瞭我主動思考的欲望，而不是被動地接受既有知識。

評分☆☆☆☆☆

從排版和資料的配套性來看，這本書也達到瞭專業級的標準。清晰的流程圖、準確無誤的硬件選型建議，以及附帶的電子資源中那些可供下載和參考的源代碼文件，極大地節省瞭我的前期準備時間。我最討厭的就是那種印刷質量差、圖錶模糊不清的教材，根本無法用於實際參考。但《PLC與變頻器技術項目實訓》的圖文排版非常考究，關鍵代碼塊和接綫圖都用高對比度的方式突齣顯示，閱讀體驗順暢。此外，書末的幾個綜閤性大項目，幾乎涵蓋瞭現代製造業中常見的幾種典型應用場景，比如物料搬運、包裝流水綫模擬等。完成這些項目後，我感覺自己已經具備瞭獨立承接小型自動化改造任務的能力，這對於一個正在尋求職業突破的學習者來說，是無價的財富。

評分☆☆☆☆☆

如果非要說有什麼不足，也許是內容實在過於豐富，初次接觸時可能會因為信息量過大而感到一絲壓力。這本書的知識密度非常高，幾乎沒有水分，每一個章節都緊密圍繞著“實訓”這個核心目標展開。它要求讀者不僅要動手操作，更要有紮實的理論基礎去支撐，這對於那些隻追求速成的人來說，可能需要付齣更多的耐心和時間。但這恰恰也說明瞭它的深度和專業性。它不是一本“快餐式”的讀物，而更像是一部需要反復研讀、不斷實踐的工具書和指南。它推動著學習者不斷挑戰自己的認知邊界，去探索從簡單的邏輯判斷到復雜的伺服控製之間的技術鴻溝。總而言之，這本書超越瞭一般意義上的教材範疇，更像是一份貼閤工業前沿、結構嚴謹的工程實踐手冊。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我期待的是一本能讓我真正“上手”的書，而不是一本隻能放在書架上落灰的“參考大全”。這本實訓教材在這一點上做得非常齣色，它的結構設計簡直就像一張精心鋪設的技能攀升階梯。從最基礎的I/O點配置、梯形圖的邏輯構建，到更復雜的運動控製和數據處理模塊，每一步都有配套的實驗項目作為支撐。我之前在其他地方學到過變頻器的基礎參數設置，但總覺得空泛，直到我做瞭書中關於“恒壓供水”的那個項目，我纔真正理解瞭PID控製在實際應用中的微妙之處。書裏對不同品牌PLC的編程環境差異也做瞭適度的介紹，這讓我意識到，技術是相通的，但工具的使用卻需要針對性。最讓我驚喜的是，它沒有迴避工業通信協議的復雜性，而是用非常直觀的圖示解釋瞭Modbus等協議的幀結構，這對於準備進入自動化行業的我來說，簡直是及時雨。

評分☆☆☆☆☆

這本《PLC與變頻器技術項目實訓》的厚度和內容深度，真讓我對實際操作環節充滿瞭信心。我過去接觸的教材，要麼過於理論化，公式堆砌，讓人望而生畏；要麼就是實例過於簡單，做完後感覺自己隻是在走馬觀花，真正遇到復雜問題就束手無策瞭。但這本書的切入點非常務實，它似乎是直接把工廠裏的生産綫拆解開來，然後用項目製的方式引導我們去理解PLC和變頻器是如何協同工作的。特彆是對於那些初學者來說，那些看似復雜的控製邏輯，在這裏被分解成瞭若乾個可以獨立攻剋的“小關卡”。我特彆欣賞它在故障排查這一塊的詳盡描述，這纔是區分理論學習者和工程技術人員的關鍵所在。當你在仿真軟件裏把程序跑通瞭，那種成就感是無與倫比的，但真正的考驗往往在於現場調試，這本書似乎預料到瞭這一點，提供瞭大量的“如果…那麼…”的場景分析，這對於培養我們的工程思維大有裨益。我感覺我不是在看一本教材，更像是在跟著一位經驗豐富的老工程師做學徒，一步步深入到設備控製的核心。