可编程控制系统设计与实训 吴元修 9787303122004 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴元修 著

图书标签:

• 可编程控制器
• PLC
• 工业控制
• 自动化
• 系统设计
• 实训
• 电气工程
• 单片机
• 嵌入式系统
• 控制工程

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303122004

商品编码：29577469885

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：可编程控制系统设计与实训

定价：39.50元

作者：吴元修

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787303122004

字数：419000

页码：305

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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吴元修等主编的《可编程控制系统设计与实训》以三菱公司的FX2N系列可编程控制器（PLC）为例，以基于工作过程的项目为载体，在相应具体工作任务中介绍了PLC的硬件结构和工作原理；PLC的内部编程软件和指令系统；编程软件的使用和梯形图的设计方法。书中从应用角度出发，基于典型逻辑控制系统、顺序控制系统、位置控制系统（步进电动机的控制）、模拟量闭环控制系统（拌胶机的控制）、变频器控制系统（纺纱卷绕电动机的控制）的设计与安装等工程实例，旨在培养读者PLC技术在生产一线的应用能力，使读者学会PLC控制系统的设计方法，熟悉PLC控制系统施工与质量验收规范，了解外PLC技术发展动向，具有PLC控制系统的安装、接线、调试、维护与维修能力，具有利用PLC完成中等复杂程度机电设备控制系统的改造设计能力。本书可作为高职高专院校电气自动化技术、机电一体化技术、应用电子技术和数控技术等专业的教材使用，也可供企业工程技术人员自学和作为培训教材使用。建议授课时数为72学时。

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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现代工业的神经中枢：可编程控制系统设计与实践 在日新月异的科技浪潮中，自动化与智能化已成为现代工业发展的主旋律。而贯穿其中的核心技术，正是可编程控制系统（Programmable Logic Controller, PLC）。它如同工业生产线的“大脑”，精确指挥着机器的每一个动作，确保着流程的高效、稳定与安全。本书正是为了深入剖析这一关键技术，为读者提供全面而深入的学习指南。 一、 核心概念的深度解析 本书将从最基础的概念入手，循序渐进地带领读者走进PLC的世界。我们将详细阐述PLC的起源、发展历程及其在现代工业自动化中的不可替代的地位。更重要的是，我们会深入剖析PLC的硬件构成，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）模块、电源模块等各个组成部分的原理、功能与特性。读者将了解到不同类型CPU的处理能力、不同存储器的类型与作用、各种I/O模块的电气特性和信号处理方式，以及电源模块的稳定供电机制。 在软件层面，本书将重点介绍PLC的编程语言。我们将详细讲解梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）、结构化文本（Structured Text, ST）和功能块图（Function Block Diagram, FBD）等国际标准的PLC编程语言。对于每种语言，本书都会通过丰富的实例，阐述其语法结构、指令含义、应用场景以及与其他语言的配合使用方式。读者将学会如何根据实际的控制需求，选择最合适的编程语言，并编写出高效、可靠的控制程序。 二、 PLC系统设计的艺术与科学 PLC系统的设计并非简单的硬件堆砌和程序编写，而是一门融合了逻辑思维、系统分析和工程实践的艺术与科学。本书将系统地介绍PLC系统的设计流程，从需求分析、系统规划、硬件选型、软件设计到系统集成与调试，每一个环节都将进行详尽的阐述。 在需求分析阶段，我们将引导读者如何准确把握自动化控制的目标、工艺流程、设备接口以及安全要求。在系统规划中，我们将探讨如何根据项目规模、预算和技术要求，合理配置PLC的型号、I/O点数、通信方式以及其他配套设备。 硬件选型是PLC系统设计的关键环节。本书将提供详尽的硬件选型指南，帮助读者理解不同品牌、不同系列PLC的性能差异、价格区间、技术支持以及在特定行业应用中的优势。我们将重点关注CPU的处理速度、存储容量、支持的网络协议、I/O模块的类型与扩展性、以及电源模块的冗余备份能力等因素。 软件设计是PLC系统的灵魂。我们将深入讲解如何运用结构化编程思想，将复杂的控制任务分解为易于管理的功能模块。读者将学习如何设计高效的扫描周期、优化程序逻辑、处理异常情况、以及实现数据采集与监控。本书还将介绍常用的PLC控制策略，如PID控制、伺服控制、步进控制等，并提供相应的编程实现方法。 三、 实训操作：理论与实践的完美结合 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”本书的核心竞争力之一在于其丰富的实训环节。我们深知，对于PLC技术的掌握，仅仅依靠理论是远远不够的，必须通过大量的实践操作才能真正熟练运用。因此，本书精心设计了一系列具有代表性的实训项目，涵盖了工业自动化中的常见应用场景。 这些实训项目将从易到难，逐步深入。例如，我们将从最简单的“交通信号灯控制”项目开始，让读者熟悉PLC的接线、基本指令的使用以及简单的逻辑控制。随后，我们将进入“自动生产线控制”、“液体灌装控制”、“多层电梯控制”等更复杂的项目。在每一个实训项目中，本书都将提供详细的硬件连接图、PLC程序清单、操作步骤说明以及调试方法。 为了降低读者的实训门槛，本书还将介绍各种常用的PLC仿真软件。这些软件能够模拟PLC的运行环境，让读者在不具备真实硬件的情况下，也能进行程序的编写、调试和验证，大大提高了学习的效率和灵活性。同时，本书也将鼓励读者在条件允许的情况下，利用真实的PLC硬件进行实操，在真实的工业环境中感受PLC的强大力量。 四、 现场调试与维护：保障系统稳定运行 一个成功的PLC系统，不仅在于其设计与编程的优良，更在于其现场调试的顺利与后期维护的便捷。本书将花费大量的篇幅，介绍PLC系统的现场调试技巧和常见的故障排除方法。 在调试阶段，我们将引导读者如何进行系统联调、参数设置、程序验证以及性能优化。我们将讲解如何利用PLC的在线监控功能，实时查看I/O状态、程序运行情况和变量数值，从而快速定位潜在问题。 对于系统的后期维护，本书将提供详细的指导。我们将介绍如何进行PLC程序的备份与恢复、硬件的更换与升级、以及定期检查与保养。同时，本书还将探讨一些常见的PLC故障，如输入信号异常、输出信号失效、通信中断、程序运行错误等，并提供相应的诊断思路和解决方案。 五、 前沿技术与发展趋势 作为一本与时俱进的教材，本书还将触及PLC领域的一些前沿技术和未来发展趋势。我们将探讨工业物联网（IIoT）与PLC的深度融合，例如如何利用PLC实现设备数据的采集、传输与分析，以及如何将PLC与云计算、大数据技术相结合，构建更智能的制造系统。 此外，本书还将介绍一些新兴的PLC技术，如安全PLC、分布式PLC、以及支持更高级编程语言和人工智能算法的PLC等。通过对这些前沿技术的介绍，本书旨在开阔读者的视野，激发他们对PLC技术未来发展的思考与探索。 六、 目标读者 本书适合于以下人群： 高等院校电气工程、自动化、测控技术等相关专业的学生：作为一本教材或参考书，帮助学生系统地掌握PLC的理论知识和实践技能。 从事自动化工程、设备开发、电气维修等工作的工程师和技术人员：帮助他们提升PLC的设计、编程、调试和维护能力，应对实际工作中的挑战。 对工业自动化技术感兴趣的自学者：提供一个由浅入深的学习路径，快速入门PLC技术。 结语 可编程控制系统是现代工业自动化的基石，掌握PLC技术，就是掌握了工业自动化的核心密码。本书力求通过深入浅出的讲解、丰富翔实的案例和切实可行的实训，帮助广大读者建立起坚实的PLC理论基础，培养出卓越的工程实践能力，成为工业自动化领域的合格建设者与创新者。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地驾驭这一强大的工业控制工具，为推动工业的智能化、绿色化发展贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

老实说，初次翻阅时，我曾对书中的一些高级算法应用部分感到压力山大，比如PID参数整定和模糊控制的初步介绍。那些数学模型和传递函数的出现，一度让我怀疑自己是否具备驾驭这本书的知识储备。然而，每一次当我感到气馁时，翻到后面的实训环节，看到作者是如何将那些复杂的理论模型“翻译”成实际可操作的程序模块时，那种挫败感便烟消云散了。书中的图表绘制得非常清晰，特别是那些涉及到反馈回路和信号链的流程图，几乎不需要额外的文字解释就能洞察其运行机制。它真正做到了理论与实践的完美融合——理论是为了指导实践，实践是为了验证和深化理论。这本书的价值，不在于它包含了多少知识点，而在于它构建了一个完整的、可自我验证的学习闭环，让人能够从“知道”一步步迈向“做到”。

评分☆☆☆☆☆

从文学欣赏的角度来看，这本书的语言风格显得极为冷静和客观，这正是我所需要的——毕竟，控制系统设计容不得半点含糊其辞的浪漫色彩。作者的叙述逻辑严密，如同一个精密的算法，每一个句子、每一个段落都是为最终实现稳定、可靠的控制目标服务的。虽然它不是一本用来消遣的书籍，但其文字的准确性本身就带来了一种专业的美感。例如，在描述中断处理机制时，那种对时间精确度的执着和对状态切换的严谨描述，体现出作者深厚的工程素养。阅读过程中，我经常需要停下来，反复咀嚼那些关于时序图和状态机的描述，因为这些看似枯燥的文字，实则蕴含着系统稳定运行的生命线。它更像是一份经过无数次验证的工程规范，而不是一本简单的教科书。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的书一拿到手，我就被它扎实的封面和工整的排版吸引住了。说实话，我对“可编程控制系统”这个领域一直有点畏惧，总觉得那是工程师的专属领域，充满了晦涩难懂的电路图和复杂的逻辑指令。然而，这本书的开篇却以一种非常亲和的方式引入，仿佛一位经验丰富的老师在身边循循善诱。它没有一上来就扔一堆公式和参数，而是先勾勒出了工业自动化的大致轮廓，让我明白了PLC（可编程逻辑控制器）在现代制造业中的核心地位。最让我感到惊喜的是，书中对基础概念的讲解极其细致，特别是关于开关量和模拟量的处理，即便是初学者也能通过生动的实例理解其背后的原理。那种从零开始、逐步搭建知识体系的感觉，让我对后续的学习充满了信心。翻阅目录，就能感受到作者在内容组织上的匠心独运，知识点的递进关系处理得恰到好处，既有理论高度，又不失实操的接地气。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书后，我立刻被它那种务实到近乎严苛的实训导向深深折服。现在很多教材，理论部分讲得天花乱坠，一到动手环节就成了“请自行查阅资料”。但这本书完全不是这样，它对于每一个重要的控制逻辑设计，都详细列出了硬件选型、接线图，甚至是软件编程的每一步截图和代码注释。我尤其欣赏作者在处理常见故障排查这一点上的投入。书中专门辟出了一章，系统地梳理了在实际搭建过程中最容易遇到的电源问题、输入输出信号漂移、程序死循环等“拦路虎”，并给出了清晰的诊断流程和解决方案。这简直就是一本“救命手册”。我个人就曾因为一个简单的I/O点分配错误卡壳了好几天，但对照书中的诊断树，不到半小时就定位了问题。这种手把手的指导，极大地提升了学习的效率和解决问题的能力，让我感觉自己不再是纸上谈兵。

评分☆☆☆☆☆

这本书的广度令人印象深刻。我原以为它会局限于某一种特定品牌的PLC进行讲解，但事实证明，作者的视野更为开阔。虽然实训部分可能侧重于某一种主流平台以保证操作的可行性，但理论介绍部分却对不同架构的控制器之间的设计哲学差异进行了深入探讨。它不仅教会了我们“如何做”，更重要的是解释了“为什么这样做”。这种对底层原理的挖掘，让我能够举一反三，理解不同厂商产品背后的共通规律。例如，在讨论数据通信协议时，书中并未满足于简单介绍Modbus或Profinet的用法，而是深入剖析了它们在实时性和可靠性上的取舍，这对于未来需要进行系统集成和选型的读者来说，无疑是宝贵的财富。它培养的不是一个只会敲代码的工人，而是一个能够进行系统化思考的工程师。