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： 天乐图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303122004

商品编码：29697630197

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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《工业自动化与智能制造》 内容简介 《工业自动化与智能制造》深入剖析了现代工业生产的核心——自动化技术及其在智能化转型中的关键作用。本书旨在为读者构建一个全面而深入的工业自动化知识体系，并着眼于未来的智能制造发展趋势，提供前瞻性的理论指导和实践性的技术参考。全书内容涵盖了从基础的自动化原理到前沿的智能制造技术，逻辑清晰，层次分明，力求让读者能够系统地理解工业自动化的演进脉络，并掌握在智能制造时代下，自动化技术如何实现突破性发展。 第一篇：工业自动化的基石——控制理论与系统 本篇将首先奠定工业自动化的理论基础。我们将从经典控制理论出发，详细阐述其核心概念，包括系统辨识、传递函数、频率特性分析、稳定性判据等。通过对经典控制理论的深入理解，读者将能够掌握分析和设计简单控制系统的基本方法。 随后，我们将转向现代控制理论，重点介绍状态空间法、能控性与能观性、观测器设计以及最优控制理论（如LQR）。现代控制理论为解决更复杂、多变量的控制问题提供了强大的工具，尤其是在处理非线性系统和动态性能要求更高的场合。 在此基础上，本书将详细介绍可编程逻辑控制器（PLC）的设计与应用。我们将剖析PLC的硬件构成、指令系统（梯形图、指令表、结构化文本等）、编程原则以及在工业过程控制中的典型应用案例。读者将学习如何根据实际的工业需求，进行PLC的选型、程序设计、调试与维护，掌握PLC在离散事件控制、顺序控制、过程控制等方面的核心技能。 此外，集散控制系统（DCS）的原理与架构也是本篇的重要组成部分。我们将探讨DCS的分布式控制思想、网络通信、系统集成以及在大型连续过程控制中的优势。通过对DCS的介绍，读者将了解其如何实现对整个工厂生产过程的集中监控和统一管理。 第二篇：驱动与执行——工业现场的“手脚” 本篇聚焦于工业自动化系统中的执行机构和驱动技术，它们是实现自动化控制的“手脚”。 我们将深入研究各种类型的传感器，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、位置传感器、视觉传感器等。本书将详细讲解不同传感器的基本原理、选型原则、安装调试以及在工业现场的数据采集中的作用。对传感器的深入了解是准确获取现场信息、实现精确控制的前提。 接下来，我们将详细介绍各类执行机构，如电机（直流电机、交流电机、步电机、伺服电机）、液压执行元件（油缸、马达）、气动执行元件（气缸、气动马达）以及电磁阀、调节阀等。本书将重点讲解这些执行机构的工作原理、性能特点、选型依据以及与控制系统的匹配关系，并介绍各种驱动器（如变频器、伺服驱动器）的原理、功能和应用。 特别地，我们将深入探讨伺服系统。从其基本构成（伺服电机、编码器、驱动器）到工作原理（位置闭环、速度闭环、力矩闭环），再到参数整定和运动控制策略，本书将提供详尽的指导。通过对伺服系统的学习，读者将能够掌握在精密运动控制、机器人技术等领域的核心技术。 第三篇：连接与通信——工业网络的神经系统 工业通信网络是实现自动化系统各个单元之间信息交互的“神经系统”。本篇将系统介绍工业通信网络的基础知识和主流技术。 我们将首先介绍工业以太网的优势及其在现代工业自动化中的地位，重点讲解EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT等主流工业以太网协议的工作原理、通信机制、拓扑结构以及在不同应用场景下的优势。读者将了解如何根据实际需求选择合适的工业以太网解决方案，并掌握其在实现高速度、高精度实时通信方面的关键技术。 此外，我们还将介绍现场总线技术，如PROFIBUS、CANopen、DeviceNet等。这些技术在早期自动化系统中扮演了重要角色，并且在一些特定领域仍有广泛应用。本书将阐述它们的通信原理、网络结构以及在数据传输和设备互联中的作用。 更进一步，本书将探讨 OPC (OLE for Process Control) 技术。OPC作为一种开放的标准，极大地促进了不同厂商的自动化设备和软件之间的数据互操作性。我们将详细介绍 OPC DA (Data Access)、OPC UA (Unified Architecture) 等标准，以及它们在构建异构工业系统、实现数据集成和信息共享中的关键作用。 第四篇：智能化升级——迈向智能制造 本篇将目光投向工业自动化的未来，即智能制造。我们将探讨自动化技术如何与人工智能、大数据、云计算等前沿技术深度融合，从而实现生产过程的智能化。 首先，我们将介绍工业物联网（IIoT）的概念及其核心组成部分，包括传感器、连接设备、数据平台和应用服务。本书将阐述 IIoT 如何实现设备之间、设备与人之间的互联互通，为工业大数据采集和分析提供基础。 接下来，我们将聚焦于工业大数据分析。读者将了解如何从海量的工业数据中提取有价值的信息，例如通过数据挖掘和机器学习算法进行故障预测、性能优化、生产效率提升。我们将介绍一些常见的工业大数据分析工具和平台。 人工智能在工业自动化中的应用将是本篇的重点。我们将介绍机器学习、深度学习在质量检测、机器人路径规划、生产调度优化、智能决策支持等方面的应用案例。读者将了解如何利用 AI 技术提升自动化系统的智能化水平，实现更高级别的自主运行和决策。 此外，本书还将探讨数字孪生（Digital Twin）技术。我们将阐述数字孪生如何通过构建物理实体的虚拟副本，实现对生产过程的实时监控、模拟仿真、预测性维护以及优化设计，从而加速产品开发和生产流程的改进。 最后，本书将展望工业自动化的未来发展趋势，包括柔性制造、个性化定制、自主运行系统、人机协作以及工业安全等。我们将分析这些趋势对传统自动化技术提出的挑战，并探讨如何通过持续的技术创新和应用实践，迎接智能制造时代的到来。 《工业自动化与智能制造》力求通过严谨的理论讲解、详实的工程实例和前瞻性的技术展望，为从事工业自动化、机电一体化、电子信息工程、计算机科学以及相关领域的专业人士、研究人员和学生提供一本兼具深度与广度的参考书籍，帮助读者在快速发展的工业技术浪潮中，抓住机遇，引领创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计和印刷质量确实是令人眼前一亮的，那种厚重感和纸张的质感，初上手就能感受到作者和出版方对内容的尊重。我尤其欣赏封面那种简洁却又充满科技感的排版，没有过多花哨的装饰，直接点明了主题，让人感觉内容会非常扎实可靠。内页的排版也做得相当考究，字号适中，行距留得恰到好处，阅读起来丝毫没有视觉疲劳。图表的绘制清晰度极高，无论是复杂的逻辑流程图还是电路原理图，每一个细节都标注得清清楚楚，这对于理解抽象的控制概念至关重要。要知道，在学习这类偏硬核的技术书籍时，清晰的图文配合能节省读者大量反复揣摩的时间。而且，书中的一些关键概念，比如时序逻辑或者PID参数整定，配图和文字的结合简直是教科书级别的示范。我翻阅了市面上其他几本同类型的书，有的为了节省篇幅，图例模糊不清，有的则把重要公式淹没在冗长的文字叙述中，让人抓不住重点。但这本书在这方面做到了极佳的平衡，体现了编辑团队对目标读者的深度理解。这本书的物理实体本身，就是一份值得收藏的学习资料，光是放在书架上，也能给人一种严谨治学的氛围。

评分☆☆☆☆☆

从内容的新旧迭代角度来看，这本书在保持核心控制理论稳定性的同时，对于新兴技术和标准的跟进速度是值得称赞的。虽然可编程控制的基础原理经久不变，但在与外部设备的通讯协议、新型传感器的接口应用，以及最新的软件开发环境兼容性方面，这本书显然是紧跟时代步伐的。我注意到其中提到了最新的工业以太网通信标准在实际应用中的初步部署案例，这对于正处于职业生涯早期，需要掌握前沿技术的学习者来说，无疑是一剂强心针。它没有固步自封于几十年前的经典案例，而是将传统控制的严谨性与现代信息化的便捷性巧妙地融合在一起。这种与时俱进的视野，保证了读者学到的知识在未来五年到十年内依然具有很强的生命力和实操价值，避免了购买一本“过时”教材的风险。选择这样一本内容兼顾了经典与前沿的书籍，是对自己学习投入的最好保障。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织结构，简直是为系统学习者量身定做的一条清晰路径。它并没有一开始就抛出那些令人望而生畏的底层代码和复杂的数学模型，而是非常循序渐进地从基础的电气元件和继电器控制讲起，稳健地搭建起读者的知识框架。这种“先搭砖瓦，后建大厦”的叙事方式，极大地降低了初学者进入这个领域的门槛。等到进入到PLC编程部分，作者对于指令集的讲解，简直是庖丁解牛，细致到每一个功能块的输入输出逻辑都解释得明明白白。更让我惊喜的是，书中穿插了大量的“陷阱提示”和“常见错误分析”，这些经验性的总结，是任何官方手册都难以提供的宝贵财富。我记得我在实际项目中遇到过一个关于中断优先级处理的棘手问题，翻阅了这本书的相应章节后，茅塞顿开，找到了问题症结所在。这说明作者不仅仅是知识的搬运工，更是实践经验的智慧结晶的传递者。这种由浅入深、层层递进的编排，确保了读者在知识体系上不会出现断层或理解上的偏差，真正实现了理论与实践的无缝对接，让人信服。

评分☆☆☆☆☆

在实训案例的设计上，这本书展现出了极强的实用主义精神。很多教材往往只停留在理论层面，留给读者的“动手做”部分要么过于简单，要么就是脱离实际生产环境的“空中楼阁”。然而，这本书中的实训项目，从简单的物流分拣系统模拟，到稍微复杂一点的温度自动控制回路，都非常贴近工厂里实际会遇到的自动化场景。每一个实训环节，都明确列出了所需硬件清单、软件编程逻辑以及预期的输出结果，这对于负责组织实训课的老师来说，无疑是极大的便利，减少了大量的准备工作。更重要的是，它培养的不是只会输入代码的“键盘侠”，而是能理解设备动作机理的工程师。例如，在描述伺服电机控制时，它不仅讲了如何发脉冲，更深入讨论了加减速曲线对设备运行平稳性的影响，这是实际工程中必须考虑的细节。这种对“能用”、“好用”的执着追求，使得这本书不仅仅是一本学习用书，更像是一本实用的工程参考手册，它的价值会随着实践经验的积累而愈发凸显。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用一个词来形容就是“干练而不失温度”。它避免了过度学术化带来的晦涩难懂，也绝没有为了追求通俗而牺牲专业性。作者的文字表达直接、精确，仿佛一位经验丰富的前辈在身旁指导。尤其是在解释一些复杂的控制算法，比如模糊控制的初步概念时，他巧妙地运用类比手法，将原本抽象的数学概念具象化，使得读者能够迅速抓住其核心思想，而不是被复杂的数学公式所困扰。这种“恰到好处”的语言把握，是区分一本优秀教材和普通参考书的关键点。它让你在阅读时始终保持一种积极的学习状态，不会因为拗口的术语而感到沮丧。同时，书中对一些行业术语的解释和溯源也做得非常到位，体现了作者对学科发展脉络的清晰认知。这种深入浅出的能力，是需要长期教学实践积累才能达到的境界，让人感觉到作者在知识传授上的用心良苦。