PLC原理與應用技術項目教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳經艷，俞良英，丁輝 等 編

圖書標籤:

• PLC
• 可編程控製器
• 工業自動化
• 電氣工程
• 技術教程
• 項目教學
• 實訓
• 控製係統
• 傳感器
• 執行器

齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561852989

版次：1

商品編碼：11713141

包裝：平裝

叢書名： 高職高專工作過程導嚮“六位一體”創新型係列教材

開本：16開

齣版時間：2015-05-01

用紙：膠版紙

頁數：285

字數：462000

正文語種：中文

內容簡介

　　《PLC原理與應用技術項目教程》是高等職業學校PLC課程教材，采用模塊化、項目式的組織結構。全書以三菱公司的FX2N係列PLC為例，共分為PLC的基礎知識、PLC的編程元件和基本邏輯指令應用、PLC的步進順控指令應用、PLC的功能指令應用、特殊模塊及應用和PLC與變頻器6個模塊。每個模塊下又分為多個項目。
　　《PLC原理與應用技術項目教程》以實訓為主綫，注重培養學生的職業技能，將PLC知識和操作技能融於實際項目中，為瞭幫助學生理解和復習，在知識點後麵還附例題、訓練和思考項目。
　　《PLC原理與應用技術項目教程》可作為高職高專學校、成人專科學校和中等職業學校數控技術專業、機電一體化等電類相關專業的教材，也可作為相關崗位人員的培訓用書和相關科技人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

模塊1 PLC的基礎知識
項目1.1 認識PLC
項目1.2 GX Developer編程軟件的使用

模塊2 PLC的編程元件和基本邏輯指令應用
項目2.1 用PLC實現電動機的點動和長動運行控製
項目2.2 用PLC實現電動機的正反轉控製
項目2.3 用PLC實現兩颱電動機的順序控製
項目2.4 用PLC實現進庫物品的統計監控
項目2.5 用PLC實現洗手間的衝水控製

模塊3 PLC的步進順控指令應用
項目3.1 用PLC實現彩燈的循環點亮控製
項目3.2 用PLC實現自動門的控製
項目3.3 用PLC實現按鈕式人行橫道的控製

模塊4 PLC的功能指令應用
項目4.1 用PLC實現電動機的Y-△啓動運行控製
項目4.2 用PLC實現簡易定時報時器的控製
項目4.3 8站小車的呼叫控製係統
項目4.4 自動售貨機控製係統
項目4.5 霓虹燈閃爍控製係統
項目4.6 4路搶答器控製係統

模塊5 特殊模塊及應用
項目5.1 電熱水爐溫度控製
項目5.2 PLC數據通信

模塊6 PLC與變頻器
項目6.1 變頻器的基本操作
項目6.2 三相異步電動機多段調速和綜閤控製
參考文獻

前言/序言

《工業自動化控製係統設計與實踐》 一、 工業自動化控製的時代浪潮與技術基石 隨著信息技術的飛速發展和工業生産模式的深刻變革，工業自動化控製係統已經成為現代製造業核心競爭力不可或缺的組成部分。它以一種無聲卻強大的力量，驅動著生産效率的飛躍，保障著産品質量的穩定，優化著資源配置的效率，並為提升工業安全和環境保護水平奠定瞭堅實的技術基礎。從大規模的流水綫生産到精密的機器人操作，從復雜的流程控製到智能化的能源管理，工業自動化控製係統的身影無處不在，深刻地改變著我們的工業生産麵貌。 然而，構建一套高效、穩定、可靠的自動化控製係統並非易事。它涉及到復雜的係統設計、精密的硬件選型、嚴謹的軟件編程，以及周密的現場調試與維護。這其中，對控製原理的深刻理解、對各類控製技術手段的熟練掌握、以及將理論知識轉化為實際工程應用的能力，是每一個自動化工程師必須具備的核心素養。 本書《工業自動化控製係統設計與實踐》正是應運而生，旨在為廣大工業自動化領域的從業者、技術愛好者以及相關專業的學生提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考書籍。本書不同於一般的理論堆砌，而是將深厚的理論基礎與豐富的工程實踐緊密結閤，力求讓讀者在掌握核心概念的同時，也能獲得解決實際工程問題的能力。我們將一同探索工業自動化控製係統的脈絡，剖析其核心組成模塊，深入理解各種控製策略的精髓，並學習如何在真實的應用場景中進行係統設計、實施與優化。 二、 係統構成與核心技術解析：構建自動化大腦的智慧 任何一個成功的自動化控製係統，都如同一個復雜而精密的生命體，擁有其獨特的“大腦”和“神經係統”，負責感知、決策與執行。本書將首先帶領讀者係統性地認識工業自動化控製係統的基本構成，包括傳感器、執行器、控製器以及人機界麵（HMI）等關鍵要素。 傳感器：工業世界的“感官” 我們將深入探討各類工業傳感器的工作原理、選型原則及應用方法。從溫度、壓力、流量、液位等基礎物理量的測量，到位置、速度、光電、編碼器等運動控製傳感器的應用，再到圖像識彆、力覺反饋等高端傳感技術的解析，本書將全麵覆蓋工業生産中常用的傳感器類型。理解傳感器的精度、響應速度、環境適應性以及通信接口，是確保控製係統準確獲取現場信息的基礎。 執行器：工業指令的“手腳” 控製係統的指令最終需要通過執行器轉化為實際的物理動作。本書將詳細介紹各類執行器的原理與應用，包括電機驅動（直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機）、液壓和氣動元件（電磁閥、比例閥、油缸、氣缸）、以及加熱器、冷卻器等。我們將重點關注執行器的功率、精度、響應速度、負載能力以及與控製器的匹配問題，確保執行機構能夠高效、準確地完成控製任務。 控製器：自動化係統的“大腦” 控製器是自動化控製係統的核心，它負責接收來自傳感器的信號，根據預設的邏輯和算法進行計算與決策，並嚮執行器發齣控製指令。本書將聚焦於當前工業界主流的控製器技術，深入解析它們的架構、編程方式、通信協議以及功能特性。我們將著重於不同類型控製器的應用場景分析，例如如何在復雜生産綫上實現精確的位置和速度控製，如何在化工流程中實現溫度和壓力的穩定調節，以及如何在生産過程中實現多變量的協同控製。 人機界麵 (HMI)：人與機器的“溝通橋梁” HMI為操作人員提供瞭直觀監控生産過程、調整控製參數以及接收係統報警信息的方式。本書將介紹不同HMI的類型、設計原則、組態軟件的使用，以及如何構建高效、易用的用戶界麵。我們還會探討HMI在數據 HMI在數據采集、趨勢顯示、報錶生成以及遠程監控方麵的功能，強調用戶友好性和信息傳遞的有效性。 三、 控製策略與算法精講：驅動智能化的核心算法 掌握瞭係統的基本構成，本書將進一步深入到工業自動化控製的核心——控製策略與算法。這是實現係統智能化、優化性能的關鍵所在。 經典控製理論迴顧與應用 我們將從基礎的反饋控製理論齣發，係統迴顧比例 (P)、比例-積分 (PI)、比例-積分-微分 (PID) 等經典控製算法。本書將不僅僅停留在理論公式的講解，更會結閤實際工程案例，闡述如何根據被控對象的特性選擇閤適的控製參數（整定），如何處理積分飽和、微分先行等問題，以及在不同應用場景下（如溫度控製、液位控製、速度控製）PID算法的優化與改進。 先進控製技術概覽 針對日益復雜的工業過程和對性能更高的要求，本書還將介紹一係列先進的控製技術，包括： 模糊邏輯控製 (FLC)：解析模糊集閤、模糊規則、模糊推理等概念，並探討模糊控製在處理非綫性、不確定性係統中的優勢，以及如何構建模糊控製器。 神經網絡控製 (NNC)：介紹神經網絡的基本結構和學習算法，並講解如何利用神經網絡逼近復雜的被控對象模型，實現自適應控製和預測控製。 模型預測控製 (MPC)：深入剖析MPC的核心思想，即利用被控對象的模型，在有限的預測時域內，通過優化算法求解一係列控製輸入，以達到最優的控製性能。我們將著重講解MPC在多變量耦閤控製、約束優化等方麵的強大能力。 自適應控製與魯棒控製：探討自適應控製在被控對象參數變化或模型不確定情況下的應對策略，以及魯棒控製如何保證係統在一定擾動範圍內具有良好的性能。 PLC的編程邏輯與應用 作為工業自動化領域的“多麵手”，可編程邏輯控製器（PLC）在本書中將占據重要地位。我們將詳細講解PLC的硬件構成、指令係統、梯形圖 (LD)、功能塊圖 (FBD)、結構化文本 (ST)、順序功能圖 (SFC) 等主流編程語言，並結閤大量的實際應用案例，演示如何通過PLC實現邏輯控製、定時計數、數據處理、運動控製以及與上位機的通信。我們將特彆關注PLC在運動控製、過程控製、安全控製等不同應用領域的配置與編程技巧。 四、 係統設計、實施與集成：從藍圖到現實的橋梁 理論知識的掌握是基礎，但將這些知識轉化為實際可運行的自動化係統，纔是本書的最終目標。本書將引導讀者掌握工業自動化控製係統的完整設計、實施與集成流程。 需求分析與係統架構設計 我們將從明確自動化需求齣發，分析生産工藝流程，識彆關鍵控製點，並基於需求進行初步的係統架構設計。這包括確定控製器的類型與規格、傳感器的選型與布局、執行器的配置、通信網絡的拓撲結構以及HMI的設計要求。 硬件選型與配置 基於係統架構設計，本書將提供詳細的硬件選型指南，包括CPU模塊、I/O模塊、通信模塊、電源模塊等的選擇原則。我們將探討不同品牌和係列PLC的特點，以及如何根據應用場景進行閤理的硬件配置。 軟件開發與編程實現 本書將結閤具體的控製任務，引導讀者進行PLC程序的開發。我們將演示如何根據控製邏輯編寫梯形圖、功能塊圖等程序，如何進行變量定義、數據管理，以及如何實現與其他設備的通信。 現場調試與優化 係統搭建完成後，現場調試是確保係統正常運行的關鍵環節。本書將詳細介紹調試的步驟和方法，包括I/O點位的檢查、程序的在綫調試、控製參數的整定、以及係統的聯調測試。我們還將探討常見故障的診斷與排除技巧，以及如何對係統進行性能優化。 係統集成與聯網 在現代工業生産中，自動化控製係統往往需要與其他係統進行集成，例如MES（製造執行係統）、ERP（企業資源計劃係統）、SCADA（監控與數據采集係統）等。本書將探討不同通信協議（如Modbus TCP/IP, Profinet, Ethernet/IP等）的應用，以及如何實現PLC與上位機、服務器等設備之間的數據交互和信息共享。 五、 工業應用實例分析：理論指導實踐的生動寫照 為瞭讓讀者更直觀地理解和掌握書中內容，本書將精心挑選一係列具有代錶性的工業應用案例進行深入剖析。這些案例將覆蓋不同行業和不同類型的自動化控製係統，例如： 生産綫自動化控製：例如，在汽車製造、電子産品組裝等生産綫上，如何利用PLC實現生産設備的協同工作、物料的精準輸送、産品的質量檢測以及生産數據的實時采集。 過程控製係統：例如，在化工、製藥、食品飲料等行業，如何利用PLC和DCS（分布式控製係統）實現溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的精確控製和穩定維持。 運動控製係統：例如，在包裝機械、印刷設備、數控機床等領域，如何利用伺服驅動和PLC實現高精度、高動態響應的位置、速度和力矩控製。 機器人與自動化集成：例如，如何將機器人手臂與PLC係統進行集成，實現自動化上下料、焊接、噴塗等復雜任務。 能源管理與樓宇自動化：探討在工業園區或大型建築中，如何利用自動化係統實現能源的高效利用和環境的智能調控。 通過對這些案例的詳細解讀，讀者將能夠清晰地看到理論知識如何被應用於解決實際工程問題，並從中學習到寶貴的工程經驗和設計思路。 六、 未來展望：邁嚮智能製造的新紀元 隨著工業4.0和智能製造的不斷推進，工業自動化控製係統正朝著更加智能化、網絡化、柔性化的方嚮發展。本書的最後一章將對未來工業自動化控製技術的發展趨勢進行展望，包括： 工業物聯網 (IIoT) 的融閤：探討傳感器、控製器、執行器與雲平颱之間的互聯互通，實現數據的全麵采集、分析和應用。 人工智能 (AI) 在自動化領域的應用：分析AI技術（如機器學習、深度學習）如何在預測性維護、故障診斷、自優化控製等方麵發揮作用。 數字孿生 (Digital Twin) 技術：介紹數字孿生如何為自動化係統的設計、仿真、監控和優化提供強大的支持。 人機協作與柔性製造：探討人與自動化設備之間更加緊密的協作關係，以及如何實現更加靈活、個性化的生産模式。 《工業自動化控製係統設計與實踐》旨在成為您在工業自動化領域學習與實踐的得力助手，幫助您構建堅實的理論基礎，掌握實用的工程技術，並為迎接工業自動化未來的挑戰做好充分準備。我們相信，通過本書的學習，您將能夠更加自信地駕馭復雜的自動化係統，為推動工業生産的進步貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

在當前數字化、智能化的浪潮下，PLC作為工業自動化的基石，其重要性不言而喻。我瞭解到《PLC原理與應用技術項目教程》這本書，便迫不及待地想要深入瞭解。這本書的獨特之處在於，它將PLC的原理講解與實際應用項目緊密結閤，提供瞭一個係統性的學習框架。書中深入探討瞭PLC的硬件構成，包括CPU模塊、輸入/輸齣模塊、電源模塊等，並詳細闡述瞭它們在工作中的作用。在編程方麵，書中不僅涵蓋瞭傳統的梯形圖、指令錶等編程語言，還對結構化文本和功能塊圖等更高級的編程方式進行瞭介紹，這使得讀者能夠根據不同的應用場景選擇最閤適的編程方式。令我印象深刻的是書中對PLC通信技術的大量篇幅，包括RS-232、RS-485、Ethernet/IP等，以及如何利用這些技術實現PLC與上位機、HMI、其他PLC之間的數據交換和協同工作，這對於構建大型自動化係統至關重要。書中提供的項目案例，如機器人協作控製、生産過程中的數據采集與分析等，都極具前瞻性和實用性，能夠幫助讀者理解PLC在智能製造中的核心作用。這本書的結構安排閤理，內容翔實，邏輯清晰，是一本不可多得的PLC技術學習寶典。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對工業自動化領域充滿瞭好奇，尤其是PLC（可編程邏輯控製器）這個在現代工廠中扮演著核心角色的設備。在朋友的推薦下，我入手瞭這本《PLC原理與應用技術項目教程》，原本是想係統學習一下PLC的基礎知識和實際操作。然而，翻開書後，我發現這本書的內容比我預期的要更廣闊、更深入。首先，它不僅僅停留在基礎的指令和接綫圖講解，而是將理論知識與大量的實際項目案例相結閤，這對我這種喜歡動手實踐的學習者來說簡直是福音。從簡單的燈光控製到復雜的生産綫協調，書中提供瞭循序漸進的項目，讓我能夠清晰地看到PLC是如何解決實際生産中的各種問題的。每一章都伴隨著詳細的步驟說明和代碼示例，我感覺自己仿佛置身於一個真實的自動化車間，跟著書本一步步搭建係統、編寫程序、進行調試。我尤其喜歡書中關於故障排除和優化部分的闡述，這讓我意識到，掌握PLC不僅僅是學會編寫代碼，更重要的是理解其背後的邏輯，以及如何讓係統更穩定、更高效地運行。這本書的語言風格也很吸引人，不像一些技術書籍那樣枯燥乏味，而是用一種更加直觀和易懂的方式來解釋復雜的概念。總的來說，這是一本非常有價值的參考書，它為我打開瞭通往工業自動化世界的大門，讓我對未來的學習和職業發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛步入自動化行業的大學畢業生，對於PLC這個領域感到既新鮮又充滿挑戰。在學校的課程中，我對PLC有瞭一些初步的瞭解，但總覺得不夠係統和深入。因此，我選擇瞭《PLC原理與應用技術項目教程》，希望能藉此機會夯實基礎，掌握實際應用技能。這本書的確沒有讓我失望。它從最基礎的PLC概念講起，逐步深入到各種編程邏輯的實現。最讓我印象深刻的是書中對於不同類型PLC硬件的介紹，以及它們在實際應用中的優劣勢分析。書中提供的實操項目，例如樓層電梯控製、自動流水綫監控係統等，都非常貼近實際生産需求。我嘗試著跟著書中的步驟，在模擬軟件中一步步構建電路、編寫程序、進行仿真。這個過程讓我深刻理解瞭程序邏輯是如何轉化為實際的機械動作，也讓我體會到瞭編程的嚴謹性和趣味性。書中關於PLC的故障診斷和排除的章節，更是給瞭我很大的啓發。我發現，解決實際問題往往比理論學習更具挑戰性，但通過書中提供的係統性方法，我能夠更有條理地分析問題，找到根源。這本書的閱讀體驗非常棒，它讓我從一個被動的學習者，變成瞭一個主動的探索者。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在職的技術人員，我一直希望能夠跟上行業的發展步伐，提升自己的專業技能。最近，我瞭解到PLC在智能製造中的重要性日益凸顯，於是我抱著學習和提升的目的購買瞭《PLC原理與應用技術項目教程》。這本書給我帶來瞭許多驚喜。它並沒有局限於某一特定品牌的PLC，而是從通用原理齣發，深入淺齣地講解瞭PLC的硬件結構、指令係統、編程語言（如梯形圖、指令錶、結構化文本等）以及通信協議。書中提供的項目案例涵蓋瞭工業生産中多種典型的應用場景，例如電機控製、傳感器信號處理、PID控製、人機界麵（HMI）集成等。這些案例的貼閤實際，讓我在學習理論知識的同時，能夠迅速將其與實際工作中的需求聯係起來，找到解決問題的思路和方法。我特彆欣賞書中關於PLC網絡通信的部分，這對於理解現代自動化係統中的信息集成和數據交換至關重要。此外，書中還強調瞭PLC係統設計中的一些關鍵原則，如安全規範、可靠性設計和可維護性，這些都是在實際工程項目中不可或缺的考量因素。這本書的編寫思路清晰，邏輯性強，圖文並茂，有助於讀者建立起完整的知識體係。我認為，這本書不僅適閤初學者入門，對於有一定基礎的技術人員來說，也是一本值得深入研讀的參考資料，能夠幫助其拓寬視野，深化理解。

評分☆☆☆☆☆

對於長期在工業現場摸爬滾打的技術工人來說，理解並掌握PLC技術是提升工作效率和解決現場難題的關鍵。我拿到《PLC原理與應用技術項目教程》後，立刻被它貼近實戰的風格吸引瞭。這本書沒有過多地糾纏於復雜的理論推導，而是直接切入PLC在實際生産中的應用。書中列舉的案例，像是恒溫控製係統、物料輸送控製、以及對生産設備進行狀態監控等，都與我們日常工作中遇到的問題息息相關。通過閱讀這本書，我學會瞭如何根據工藝流程的需求，設計閤理的PLC控製方案，並使用梯形圖等編程語言進行實現。書中的講解非常細緻，即使是對於一些初學者來說，也能夠輕鬆理解。我特彆喜歡書中關於PLC擴展模塊應用的部分，這讓我瞭解瞭如何通過增加輸入輸齣模塊、通信模塊等，來擴展PLC的功能，滿足更復雜的控製需求。此外，書中還涉及瞭一些PLC的維護和升級方麵的知識，這對於延長設備使用壽命、提高生産穩定性非常有幫助。這本書就像是一位經驗豐富的師傅，手把手地教我如何更好地利用PLC這把“利器”，解決生産中的實際問題。