21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术 王岷 9787512333673 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王岷 著

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• 电气控制
• PLC
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• 继电器控制
• 传感器
• 21世纪高等学校规划教材
• 王岷

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512333673

商品编码：29296185908

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：21世纪高等学校规划教材 电气控制与PLC应用技术

定价：26.00元

作者：王岷

出版社：中国电力出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787512333673

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.363kg

编辑推荐

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》是针对目前高等院校普遍将继电器接触器控制系统与PLC控制技术进行整合的教学实际，并充分考虑电气控制技术的应用与发展及对应用型人才培养的要求而编写的。《电气控制与PLC应用技术》共分九章。**、二章主要介绍常用低压电器以及电气控制线路基本控制环节的工作原理，并对有代表性的普通机床电气控制线路进行分析，以培养学生对于电气控制系统设计、制造与维护的基本能力。第三～九章为PLC控制技术部分，以西门子公司S7—200PLC为主讲机型，系统地介绍了PLC的组成、工作原理、内部编程元件、基本指令、功能指令、PLC程序设计方法、网络通信技术和PLC控制系统的综合设计，以培养学生的PLC编程及应用能力。

内容提要

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王岷等编著的《电气控制与PLC应用技术》为21世纪高等学校规划教材。本书共分九章。、二章介绍电气控制中常用的低压电器、典型控制线路、典型电气控制系统分析和设计方法；第三～九章以西门子公司S7-200PLC为机型介绍可编程控制器结构原理、指令系统及其应用，控制系统程序分析和设计方法，PLC网络通信技术以及可编程控制器系统综合设计。《电气控制与PLC应用技术》注重少学时、应用型，可作为高等院校电气工程及其自动化、电力系统自动化、自动化、机电一体化、建筑电气与智能化等专业的课程教材，也可作为电子技术、电气技术、自动化方面工程技术人员的参考书。

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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智能制造浪潮下的核心驱动力：电气控制与PLC技术深度解析 在日新月异的21世纪，制造业正经历着前所未有的数字化、智能化转型。从自动化生产线的飞速发展到智能工厂的落地实施，一股强大的技术浪潮正在重塑着传统工业的面貌。在这场变革中，电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）技术无疑扮演着至关重要的角色，它们是连接机器与智能、实现生产过程自动化与优化的“大脑”和“神经系统”。 本书旨在深入剖析电气控制与PLC应用技术，为读者构建一个坚实的理论基础，并提供丰富的实践指导。我们不仅仅局限于基础知识的讲解，更着重于将理论与现代工业应用紧密结合，引导读者理解这些技术在智能制造时代的核心价值和广阔前景。 第一部分：电气控制基础——工业自动化的基石 电气控制是实现工业过程自动化的基础，其核心在于通过对电能的运用，对机械设备和生产流程进行精确的控制和协调。本部分内容将系统地梳理电气控制的基本概念、原理和常用技术。 电气基础知识回顾与提升： 我们将从最基础的电路理论出发，涵盖直流电路、交流电路的基本定律、元器件（如电阻、电容、电感）的特性，以及它们在控制系统中的作用。在此基础上，深入讲解电磁学原理，如电磁感应、电磁力等，这些是电动机、电磁阀等执行机构工作的根本依据。同时，还会对电力系统、低压配电等与工业控制相关的电力知识进行梳理，帮助读者建立完整的工业电气知识体系。 常用电气控制元件详解： 接触器与继电器： 作为电气控制系统中“开关”的核心，我们将详细介绍接触器和中间继电器的结构、工作原理、选型原则以及常见故障排除方法。理解它们的触点类型（常开、常闭）、线圈电压、额定电流等参数至关重要，这将直接影响到控制系统的可靠性与安全性。 断路器与熔断器： 保护装置是电气控制系统安全运行的生命线。我们将深入探讨断路器（如空气断路器、塑壳断路器）和熔断器的原理、分断能力、保护特性以及在不同负载条件下的选型依据，强调它们在防止过载、短路等事故中的关键作用。 按钮、开关与指示灯： 作为人机交互的直观界面，我们将分析各种操作按钮（如启动按钮、停止按钮、急停按钮）、选择开关以及指示灯的类型、功能和接线方法，理解它们在手动控制和状态指示方面的作用。 传感器与检测元件： 传感器是工业自动化的“眼睛”，它们将物理量转化为电信号，是PLC获取外部信息的重要途径。我们将重点介绍各类常用传感器，包括但不限于： 接近开关： 用于检测物体是否进入感应区域，分类讨论电感式、电容式、光电式、磁性接近开关的工作原理、感应距离、输出形式（PNP、NPN、N.O.、N.C.）等。 限位开关： 用于检测机械运动的极限位置，讲解其结构、安装方式及在行程控制中的应用。 光电传感器： 利用光束检测物体，深入分析对射式、反射式、镜面反射式等工作方式，以及它们在计数、分拣、位置检测等方面的优势。 编码器： 将线位移或角位移转换为数字信号，重点讲解增量式编码器和绝对式编码器的原理、分辨率、输出接口（如TTL、RS422）及在伺服系统、机器人中的应用。 其他常用传感器： 还会涉及温度传感器（如热电偶、热电阻）、压力传感器、液位传感器等，介绍其基本原理和在过程控制中的应用。 执行机构： 执行机构是电气控制系统的“手臂”，将PLC发出的指令转化为实际的机械动作。我们将详细讲解： 电动机： 重点介绍三相异步电动机的工作原理、结构、启动方式（直接启动、Y-△降压启动、软启动、变频器调速）、制动方式以及电机选型的基本原则。 电磁阀： 作为流体控制的核心，详细分析单向电磁阀、双向电磁阀、三位四通电磁阀等的工作原理、线圈规格、流体介质要求及在气动、液压系统中的应用。 电机驱动器/变频器： 介绍变频器的工作原理，如何通过改变输出电压和频率来控制电机转速，以及其在节能、精确调速、平滑启动/停止等方面的优势。 常用电气控制线路设计与分析： 基本逻辑控制： 讲解如何利用继电器和接触器实现基本的逻辑功能，如“与”、“或”、“非”门。 顺序控制： 分析实现多步顺序动作的控制原理，如电机起停顺序、流水线动作控制等。 联锁与互锁： 强调安全联锁和互锁在防止设备损坏、保障人员安全中的重要性，通过实例讲解如何设计可靠的联锁电路。 电动机控制线路： 详细讲解正反转控制、Y-△降压启动控制、多地控控制等常用电机控制线路的原理图和接线图。 自动化生产线控制： 介绍流水线、输送带、装配线等典型自动化生产线的基本控制要求和常用控制线路设计。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）——现代工业自动化的“大脑” PLC作为一种专门为工业自动化设计的数字控制设备，以其高可靠性、易用性、灵活性和强大的功能，已经成为现代工业自动化系统的核心。本部分将带领读者深入了解PLC的原理、结构、编程和应用。 PLC概述与发展历程： 从PLC的起源、发展现状出发，理解其在自动化领域的重要性，以及与传统继电器控制相比的优势。 PLC的硬件结构与工作原理： CPU模块： 讲解CPU作为PLC的核心，负责指令的解释、执行和数据处理，以及CPU的工作周期（扫描周期）和执行流程。 输入/输出（I/O）模块： 详细介绍数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块的功能、特性、接线方式，以及如何隔离现场信号与PLC内部电路，保证系统的稳定性和安全性。 电源模块： 说明电源模块的作用，为PLC各模块提供稳定可靠的电源。 通信模块： 介绍PLC的通信接口（如RS232, RS485, Ethernet），以及与上位机、其他PLC、HMI等设备进行数据交换的通信协议（如Modbus）。 特殊功能模块： 介绍如高速计数模块、定位模块、PID控制模块等，及其在特定应用中的作用。 PLC的工作流程： 深入解析PLC的扫描周期，包括读输入、执行程序、读输出、刷新等阶段，理解PLC是如何实时响应外部信号并进行控制的。 PLC编程语言与指令系统： 梯形图（Ladder Diagram, LD）： 作为最直观、最广泛使用的PLC编程语言，我们将重点讲解梯形图的构成元素（触点、线圈、定时器、计数器等），以及如何将电气控制原理转化为梯形图程序。 指令表（Instruction List, IL）： 介绍指令表的结构和基本指令，理解其与汇编语言的相似性，以及在特定场景下的应用。 顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）： 讲解SFC在描述复杂顺序控制过程中的优势，以及其在模块化编程中的应用。 结构化文本（Structured Text, ST）和功能块图（Function Block Diagram, FBD）： 简要介绍这些高级编程语言，理解它们在实现复杂算法和模块化设计方面的特点。 常用指令详解： 重点讲解逻辑指令（AND, OR, NOT）、传送指令（MOV）、比较指令（>, <, =）、定时器指令（TON, TOF, TP）、计数器指令（CTU, CTD）、跳转指令（JMP, CALL）等，并通过大量实例演示其用法。 PLC的组态与应用： PLC选型原则： 基于具体的应用需求，讲解如何根据I/O点数、处理速度、通信需求、成本等因素选择合适的PLC型号和系列。 PLC系统设计： 涵盖PLC系统的基本设计步骤，包括需求分析、硬件选型、I/O分配、程序结构设计、通信网络规划等。 PLC调试与故障诊断： 介绍PLC程序的下载、在线监控、调试技巧，以及常见的PLC故障（如输入信号异常、输出信号无响应、程序运行错误、通信故障等）的诊断与排除方法。 PLC在不同行业的应用： 制造业： 自动化生产线控制、机器人集成、物料搬运系统、包装设备控制等。 楼宇自动化： 空调控制、照明控制、电梯控制、安防系统集成等。 交通运输： 信号灯控制、轨道交通控制、港口自动化等。 环保水处理： 泵站控制、污水处理过程控制、水质监测等。 第三部分：PLC与其他技术的集成应用——迈向智能制造 现代工业自动化早已不是孤立的PLC系统，而是与各种先进技术融合，构建更智能、更高效的生产体系。本部分将探讨PLC与其他关键技术的集成应用。 人机界面（HMI）的应用： 讲解HMI在PLC系统中的作用，如何通过HMI实现操作员与PLC的交互，包括数据显示、参数设定、报警显示、操作控制等。介绍触摸屏、文本显示器等不同类型的HMI，以及组态软件的使用。 SCADA系统概述： 介绍SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，理解其在集中监控、数据采集、过程管理方面的作用，以及PLC在SCADA系统中的角色。 工业通信网络： 深入讲解各种工业通信协议和网络，如RS485, Modbus RTU/TCP, Profibus, Profinet, Ethernet/IP等，理解它们在实现PLC之间、PLC与HMI、PLC与上位机之间数据高速、可靠通信中的重要性。 伺服与步进电机控制： 结合PLC，详细讲解伺服和步进电机的工作原理，以及如何利用PLC的特殊功能模块（如定位模块）或通过脉冲输出实现高精度位置控制、速度控制和力矩控制。 工业物联网（IIoT）与大数据： 探讨PLC如何作为IIoT的节点，通过通信网络将生产数据上传至云端，为大数据分析、预测性维护、智能决策提供基础。 运动控制： 介绍PLC在复杂运动控制中的应用，如多轴联动、轨迹规划等，以及如何与伺服驱动器、运动控制器配合实现高级运动控制功能。 第四部分：实践导向与未来展望 理论知识的掌握需要通过实践来巩固和深化。本部分将强调实践的重要性，并对该领域未来的发展趋势进行展望。 典型案例分析： 精选多个来自不同行业的典型自动化项目案例，从项目需求、系统设计、硬件选型、程序开发、调试上线等环节进行详细剖析，帮助读者理解理论知识在实际工程中的应用。 实训指导与建议： 提供详实的实训项目建议，包括基础的电气控制线路搭建、PLC编程练习、PLC与HMI的集成应用等，鼓励读者动手实践，积累工程经验。 安全与可靠性设计： 强调自动化系统设计中的安全原则，如电气安全、机械安全、程序安全等，以及提高系统可靠性的设计方法。 行业发展趋势： 展望电气控制与PLC技术的未来发展方向，如人工智能与PLC的融合、更高级的工业通信技术、低代码/无代码编程等，引导读者关注技术前沿，为职业发展做好准备。 本书的编写力求条理清晰、逻辑严谨，语言生动易懂，配以大量的图表和实例，力求让读者在掌握理论知识的同时，更能体会到电气控制与PLC技术在现代工业中的巨大价值和应用魅力。通过对本书内容的系统学习和深入实践，读者将能够胜任自动化工程师、电气工程师、PLC程序员等相关岗位，成为推动制造业智能化转型的重要力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当的朴实，没有太多花哨的装饰，给人的感觉就是一本扎实的教科书。拿到手里，厚度适中，纸张的质感也很好，印刷清晰，排版也很合理，这一点对于长时间阅读来说非常重要，可以有效减轻视觉疲劳。我是一名电气工程专业的学生，平时接触到的控制理论和实际应用都比较多，所以对这类书籍的需求一直很高。拿到这本书的时候，我抱着很大的期待，希望它能在理论和实践之间找到一个很好的平衡点，而不是仅仅停留在枯燥的公式推导上。书中对基本电气控制原理的讲解，我个人觉得还是比较到位，比如继电器、接触器、传感器等基础元件的工作原理和应用场景，都描述得比较清晰。而且，它似乎还引入了一些现代化的控制概念，这一点让我很感兴趣，想看看它在理论前沿性上能做到什么程度。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容深度和广度上，可以说做得相当的均衡。它在覆盖基本电气控制知识的同时，并没有忽略对一些更高级、更前沿的技术的介绍。例如，书中似乎探讨了一些关于网络化控制、智能控制等方面的内容，这对于我们这些希望紧跟时代发展，掌握未来技术趋势的学生来说，具有很强的吸引力。我特别关注的是，它在讲解这些新概念时，并没有显得过于晦涩难懂，而是通过结合一些比较容易理解的例子，来阐述这些复杂的原理。这一点我觉得非常重要，因为很多时候，新的技术理念之所以难以被接受，很大程度上是因为它的表达方式过于专业和抽象。这本书在这方面做得比较好，它在保持学术严谨性的同时，也注重了知识的可理解性，让读者能够更轻松地进入到新的技术领域。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的教材，不仅仅是知识的传授者，更应该是学习路上的引路人。这本书给我的感觉就是这样。它在讲解理论时，非常注重逻辑性和条理性，每一个概念的提出都有其必然性，并且能够清晰地承接前后的内容。同时，它在引入新的技术点时，也能够给出充分的铺垫和解释，避免了“突然冒出”的生硬感。我特别喜欢书中某些章节后面附带的习题和思考题，它们的设计都很有启发性，能够引导读者去深入思考，而不是停留在死记硬背的层面。通过这些练习，我能够更好地巩固所学知识，并尝试将知识运用到新的情境中。总的来说，这本书在教学方法的创新和对读者学习体验的关注上，都做得相当出色，让我觉得学习过程本身也变得更加有趣和有成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排，我个人感觉相当的循序渐进。从最基础的电气基础知识讲起，逐步深入到各种控制系统的设计和实现。特别让我印象深刻的是，它在讲解过程中，并没有回避一些工程实践中可能遇到的复杂情况，而是尝试给出一些解决方案或者思考方向。我之前在学习一些教材的时候，经常会遇到那种“理论完美无瑕，实际应用却无从下手”的尴尬。而这本书似乎在努力弥合这种差距，它不仅仅是告诉你“怎么做”，更会告诉你“为什么这样做”，以及在不同的条件下，可能需要采取的不同的策略。对于初学者来说，这种由浅入深的讲解方式会非常有帮助，能够帮助他们建立起完整的知识体系，而不是零散的知识点堆砌。而且，书中引用的案例，感觉也比较贴近实际工业生产的需求，这一点对于我们这些即将步入社会的学生来说，具有很高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一，我认为在于它对实际应用的重视程度。很多教材在讲解理论知识时，往往会忽略掉具体的工程实现细节，导致学生学到的知识很难直接应用到实际工作中。但是，这本书似乎在这方面下足了功夫，它不仅讲解了理论知识，还花了大量的篇幅来介绍如何将这些理论转化为实际的控制系统。其中关于PLC（可编程逻辑控制器）的应用部分，我感觉尤为突出。PLC在现代工业自动化中扮演着至关重要的角色，而这本书对PLC的介绍，从硬件选型、编程基础到实际案例分析，都做得非常详细。通过阅读这部分内容，我不仅理解了PLC的工作原理，还学习到了一些实用的编程技巧和调试方法，感觉对未来从事自动化工程师的工作会有很大的帮助。