可程式控制器PLC应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书以简单易懂的方式编写，利用图文的介绍，将PLC程式部分、PLC配线部分及PLC内部程式的执行动作，一一呈现出来，让读者能完全明了整体PLC的运作；程式编写方面主要是让读者能够明白指令的用途，透过不断的指令练习，训练出设计程式的技巧。

　　使用本书学习，可习得借由PLC解决家庭上、工业上及日常生活上所遇到的控制问题，也可以作为排除并解决许多控制问题的蓝本，是业界人士与相关科系学子不可或缺的工具书。

　　目前坊间出版的可程式控制器的书籍众多，使用PLC机型大都以三菱、士林品牌为主，然介绍的PLC机型都比较旧型，本书介绍机型为三菱FX_3U 32MT，输出为电晶体型态，这种机型是目前最常用的型号。

　　因应世界发展趋势，高科技文明的国家皆不遗余力在推广工业4.0，而国内要推广工业4.0的政策，工业教育是非常重要的一环。工业教育除了学有专长的师资，教学的教材也是非常必要的条件，一本好的教材能够大大缩短学子学习的时间，并能够快速学以致用。本书编写过程就是以此为方向与目标，希望能让读者一目了然，融会贯通培育出工业界的精英分子。

　　各章习题需由读者自行从课文找到答案，或需自行演练，本书不提供解答。仰赖标准答案的读者购书前请知悉留意，出版者及销售单位均无法提供解答。
 

工业自动化核心技术解析：现代电气控制系统设计与实践 图书简介 本书系统深入地探讨了现代工业自动化领域中电气控制系统的设计、实现、调试与维护，重点聚焦于传统继电器控制向先进可编程逻辑控制器（PLC）及分布式控制系统（DCS）过渡过程中的核心技术原理与工程应用。全书内容紧密结合当前制造业升级和智能工厂建设的需求，为电气工程师、自动化技术人员以及相关专业的高校师生提供了一套全面、实用的技术参考与实践指南。 本书共分为五大部分，共计十五章，内容组织遵循“理论基础—关键技术—系统集成—故障诊断—未来趋势”的逻辑框架。 第一部分：电气控制基础与标准（约300字） 本部分旨在巩固读者对传统电气控制和工业供电系统的基础认知，这是理解和应用现代控制系统的基石。 第一章：工业供电系统与保护技术 详细阐述了工业现场中三相交流供电系统的构成、三相平衡与不平衡的分析，以及电能质量问题，如谐波、电压波动及其对敏感电子设备的影响。重点解析了各类电气保护装置的工作原理和选型原则，包括断路器（MCB/MCCB）、熔断器、热继电器、剩余电流保护装置（RCD/RCCB）的精确计算与配置。此外，还深入讲解了低压配电柜和控制柜的标准化设计规范（如IP防护等级、EMC兼容性要求），确保控制系统的安全可靠运行。 第二章：电动机与执行机构的驱动技术 本章聚焦于工业生产中最常见的执行单元——各类电动机（单相、三相异步电机、直流电机、伺服电机）的运行特性与控制回路。详细介绍了接触器、热继电器构成的直接启动、星三角降压启动、自耦变压器降压启动等传统控制方式的电路设计与操作流程。同时，引入了现代变频调速技术的基础理论，包括V/F控制、矢量控制的基本概念，为后续章节中变频器的具体应用奠定基础。对制动器、电磁阀等辅助执行机构的选型与接线规范进行了详尽说明。 第二部分：传感器、检测与信号处理（约350字） 本部分深入剖析了工业现场中“眼睛”与“耳朵”——各类传感器的技术细节、信号采集与预处理，这是实现精确自动化的前提。 第三章：工业传感器的原理与应用 系统梳理了非接触式和接触式传感器的分类、工作原理及其优缺点。重点讲解了电涡流传感器、光电/接近开关（电感式、电容式）在物料检测、限位和计数中的实际应用场景。对温度、压力、流量、液位等过程变量传感器的测量原理、线性化处理及静态/动态误差分析进行了细致阐述。特别关注了本安型和隔爆型传感器在危险区域的使用要求。 第四章：工业信号的采集与调理 本章关注从传感器输出的物理信号如何转化为可被控制器识别的电信号。详细讲解了标准模拟信号（4-20mA、0-10V）的产生、传输线缆的选择（屏蔽、双绞线）和抗干扰措施。深入分析了模数转换器（ADC）的精度、采样率对系统动态响应的影响。此外，探讨了数字量信号的去抖动处理、光耦隔离技术以及信号的远传技术，确保现场数据的真实性和可靠性。 第三部分：运动控制与伺服系统（约350字） 本部分集中于现代机械设备实现高精度、高动态性能运动控制的关键技术——伺服驱动系统。 第五章：伺服驱动系统的基本原理 本章剖析了现代永磁同步电机（PMSM）及直流无刷电机（BLDC）的结构和工作特性。详细介绍了伺服驱动器内部的电流环、速度环和位置环的级联控制结构，以及SVPWM（正弦脉宽调制）在实现电机高效率驱动中的作用。解释了编码器（增量式、绝对式）作为反馈元件在位置检测中的精确度要求。 第六章：单轴与多轴运动控制配置 阐述了点对点运动、直线插补、圆弧插补等基础运动轨迹的数学描述。重点讲解了如何通过电子凸轮、电子齿轮、同步控制等高级功能实现复杂的机械联动，例如包装机械的跟随控制和卷绕系统的张力控制。同时，介绍了运动控制系统中常用的通信协议（如EtherCAT, SERCOS）在高速数据交换中的优势和配置要点。 第四部分：工业网络与数据通信（约350字） 本部分聚焦于如何将分散的控制单元、人机界面和上层管理系统有效地连接起来，构建可靠的工业信息集成网络。 第七章：现场总线技术概览 系统介绍了工业通信网络的层次结构。深入比较了传统总线（如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）和现代以太网技术在工业环境下的特点。详细分析了基于以太网的工业协议，如EtherNet/IP和Profinet IO的帧结构、实时性保障机制（如时间戳技术TSN）以及拓扑结构设计。 第八章：工业数据交换与HMI/SCADA集成 本章讲解了如何利用OPC UA等标准协议实现跨平台、跨厂商的数据互操作性。详述了人机界面（HMI）的设计原则，包括信息可视化、报警管理和操作权限的设置。最后，深入探讨了数据采集与监视控制系统（SCADA）的架构，包括历史数据库（Historian）的构建、趋势分析和报表生成在生产优化中的作用。 第五部分：系统集成与工程实践（约350字） 本部分将理论与实际工程相结合，指导读者完成从需求分析到最终验收的全过程。 第九章：控制柜的集成与安装规范 详细阐述了控制系统的集成流程，包括电气原理图、控制柜布局图的设计与审查。重点讨论了元器件的安装顺序、线缆的敷设标准（强弱电分离、线槽利用、电缆标记），以及接地与屏蔽策略，这是确保系统抗干扰能力的关键步骤。 第十章：系统调试、测试与验收 提供了系统调试的标准流程，包括I/O点表的核对、底层设备（如变频器、伺服）的参数化设置、逻辑程序的联调。重点介绍FAT（工厂验收测试）和SAT（现场验收测试）的测试用例设计，确保系统满足合同要求和设计规范。 第十一章：工业控制系统的安全与维护 探讨了工业控制系统（ICS）的网络安全风险，如恶意软件、未授权访问对生产连续性的威胁。讲解了物理安全、访问控制和固件更新的最佳实践。最后，提供了系统维护的预防性维护计划（PM）、定期巡检表单以及基于趋势分析的预测性维护思路。 总结 本书通过详实的技术剖析、丰富的工程案例和规范化的流程指导，旨在提升读者在复杂电气控制系统构建和维护方面的综合能力。它不仅是技术手册，更是指导工程师解决实际工程难题的实践宝典。

Ch 01 可程式控制器硬体介绍
1-1 可程式控制器概论
一、PLC定义与架构
二、PLC优点
三、PLC标准
1-2 可程式控制器PLC的输入与输出单元
一、PLC硬体概论
二、输入单元
三、输出单元
四、FX3U内部各种元件介绍

Ch 02 可程式控制器软体编辑与操作
2-1 GX Developer（简称GPPW）编辑软体
一、开新专案
二、阶梯图程式编辑
三、程式编译与编修
四、程式註解与别名使用
五、程式储存与读取
六、程式传输
七、监视PLC程式与测试
2-2 LLT模拟软体
2-3 GX Works2编辑软体
一、开新专案
二、阶梯图程式编辑
三、程式编译与编修
四、程式註解
五、程式储存与读取
六、程式传输
七、监视PLC程式与测试

Ch 03 可程式控制器基本指令应用
3-1 可程式控制器PLC的程式编写
3-2 阶梯图编辑程式之注意事项
3-3 PLC内部元件解说
一、内部辅助继电器M
二、状态（步进）继电器 S
三、计时器T
四、计数器C

Ch 04 顺序功能图与步进阶梯图
4-1 SFC与STL基本架构
一、SFC特性与架构
二、STL指令
4-2 SFC程式编辑
一、SFC程式指令
二、SFC区块、状态及转移条件编辑
三、编辑SFC图注意事项
四、SFC相关特殊辅助继电器
五、机械状态流程图
六、SFC红绿灯应用

Ch 05 应用指令解说与实验
5-1 FNC00~09：程式流程控制指令
5-2 FNC10~19：资料传送及比较指令
5-3 FNC20~29：四则运算及逻辑指令
5-4 FNC30~39：旋转及移位指令
5-5 FNC40~49：资料处理指令
5-6 FNC50~59：高速资料处理指令
5-7 FNC70~71：外部设定指令
5-8 FNC160~167：万年历时钟设定及显示指令

Ch 06 感测器介绍与应用
6-1 近接开关实习
实作1 感应式近接开关
实作2 感应式近接开关
实作3 电容式近接开关
6-2 磁簧开关实习
实作4 磁簧开关CS-9D
实作5 磁簧开关KT-05
实作6 磁簧开关KT-21
6-3 光电开关实习
实作7 光电开关CDR-10X
实作8 光电开关PH08-03N
实作9 光电开关PK5-DU03N
实作10 光电开关FZ1-N

Ch 07 气压元件及控制
7-1 气压控制系统
7-2 气压控制系统主要元件
7-3 方向控制阀
7-4 致动器的种类、构造及作用原理
7-5 气压顺序控制
一、一支气压缸及计时器、计数器的应用
二、二支气压缸顺序动作
三、三支气压缸顺序动作

Ch 08 电动机原理及控制
8-1 马达简介
8-2 直流马达
一、直流马达应用与优缺点
二、直流马达原理
三、直流马达控制
8-3 交流马达
一、交流马达原理
二、交流马达控制
8-4 步进马达介绍

Ch 09 指令应用实例
应用练习  1楼梯灯光控制
应用练习  2输入指拨开关输出七段显示器
应用练习  3外部设定计时回路
应用练习  4计数装箱数量
应用练习  5地下停车场出入口号志管制
应用练习  6交通红绿灯控制
应用练习  7判别并挑选物件
应用练习  8马达正反转控制
应用练习  9马达Y-Δ降压启动控制
应用练习10水池喷泉控制

附录
附录1 可程式控制器PLC硬体的规格
附录2 可程式控制器实验电路板PLC_EX1

评分☆☆☆☆☆

我一直对《可程式控制器PLC应用》这本书抱有极大的期待！作为一名资深的技术爱好者，虽然不是专业搞PLC的，但我对工业自动化领域一直充满兴趣。我喜欢研究各种自动化设备的工作原理，而PLC作为自动化的大脑，更是我着迷的对象。我希望能在这本书中找到一些关于PLC在不同行业（比如食品加工、汽车制造、制药等）的典型应用案例，并且深入了解这些案例背后的控制逻辑和设计思想。我尤其想知道，在这些案例中，PLC是如何与各种传感器、执行器、变频器、伺服等设备协同工作的。如果书中能够分享一些关于PLC系统集成和调试的方法论，比如如何进行系统自下而上的验证，如何制定详细的测试计划，以及如何利用PLC的诊断功能来定位问题，那将是非常宝贵的知识。我对一些更前沿的PLC技术也很感兴趣，比如PLC在云计算、大数据分析中的应用，或者PLC与机器人协同工作的解决方案。希望这本书能够拓宽我的视野，让我对PLC的未来发展趋势有一个更清晰的认识。总而言之，我期待这本书能够让我更深入地理解PLC在现代工业中的重要作用，并且激发我学习和探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《可程式控制器PLC应用》对我来说，简直就是一本“救命稻草”！我是一名刚入行不久的自动化工程师，在学校里学了不少PLC的基础知识，也做过一些简单的实验，但是一到实际工作岗位上，就感觉力不从心。面对真实的工业现场，那些复杂的电气图纸、各种型号的PLC、以及层出不穷的故障，让我感到无所适从。我最希望这本书能够详细介绍各种PLC品牌（比如西门子、三菱、欧姆龙等）在实际应用中的特点和选型依据，并且提供一些针对不同品牌PLC的通用编程技巧。我常常听到前辈们说，不同品牌的PLC编程风格和指令集都有差异，但很多核心的控制理念是相通的。我希望这本书能够帮助我建立起一种“举一反三”的能力，让我能够更快地适应不同品牌的PLC。另外，书中如果能有一些关于PLC硬件连接、接线规范、以及抗干扰措施的详细讲解，也会对我非常有帮助。我曾经因为接线不规范，导致PLC烧毁，那种经历真是太痛苦了。这本书如果能让我少走一些弯路，避免一些低级错误，那我就觉得买对了。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的等了好久了！身为一个在自动化领域摸爬滚打多年的小虾米，每次遇到比较棘手的PLC问题，总会忍不住想要翻阅一下经典的教材，但总觉得市面上的一些书，要么太理论化，要么就是代码示例跟实际应用脱节，学完之后感觉还是抓不住重点。这次看到《可程式控制器PLC应用》出版，真是喜出望外！光是看书名，就感觉非常贴近实际操作，不是那种枯燥乏味的理论堆砌。我特别期待书中能够深入讲解一些常见的PLC通讯协议，比如Modbus RTU、EtherNet/IP这些，毕竟现在工业现场里，设备之间的互联互通越来越重要了。还有，如果能多一些关于PID控制、伺服驱动器控制、以及复杂逻辑编程（比如状态机）的案例，那就太棒了！我常常在工作中遇到需要处理各种传感器信号、执行精密运动控制的场景，但有时候因为对PLC指令的理解不够透彻，或者不知道如何高效地组织程序，就会花费很多时间和精力去调试。希望这本书能提供一些实用的技巧和解决方案，让我能够更快速、更准确地完成项目。说实话，学PLC这行，实操经验是王道，但好的教材就像一位经验丰富的师傅，能点拨迷津，少走弯路。我真的很想看到书里有详细的步骤讲解，最好能配上图文并茂的截图，这样我才能一边看一边跟着操作，真正把知识内化。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到《可程式控制器PLC应用》这本书的时候，我最大的感受就是“终于来了一本真正能用的书”！我是一名在设备制造企业工作的技术人员，每天都要跟各种PLC打交道，从调试到维护，再到新项目的开发。市面上很多PLC书籍，讲的东西总是有点“隔靴搔痒”，要么太基础，适合初学者，要么太高深，跟实际应用场景有距离。我特别希望这本书能在PLC的“高级应用”方面有所突破。比如说，关于分布式控制系统（DCS）与PLC的集成，PLC与MES/SCADA系统的连接，以及如何在PLC中实现一些高级算法，比如模糊控制、自适应控制等，这些都是我在工作中经常遇到的难题。我需要的是那种能够告诉我“怎么做”的书，而不是仅仅讲“是什么”的书。我期待书中能够提供一些实际项目中的PLC程序结构设计思路，比如如何模块化编程，如何编写可重用的功能块，以及如何进行有效的版本管理。而且，如果书中能分享一些关于PLC网络安全方面的知识，那更是我梦寐以求的。毕竟，随着工业物联网的发展，PLC的安全问题也越来越受到重视。这本书如果能在我平日的工作中提供一些实际的指导和启发，那它的价值就无法估量了。

评分☆☆☆☆☆

这本《可程式控制器PLC应用》的出现，对我来说就像久旱逢甘霖！我之前接触过几本PLC的书，但总感觉它们侧重点不太一样，有的偏重硬件原理，有的偏重基础指令，但真正能把应用场景讲透彻的，却很少。我尤其想知道书中对于实际生产线上的常见问题，比如如何优化程序提高运行效率，如何进行故障诊断和排除，以及如何编写安全可靠的联锁逻辑，有没有更深入的探讨。我经常在工厂里看到，同一个功能，不同的工程师写出来的PLC程序，运行效率和稳定性差异很大。这背后肯定是有一些编程技巧和设计理念的。我希望这本书能够揭示这些“秘籍”，让我也能写出高质量的PLC程序。另外，我一直对PLC在能源管理、环境监测这些新兴领域的应用很感兴趣，不知道这本书会不会涉及一些这方面的内容，比如如何通过PLC采集电力数据、控制水泵、阀门等设备，实现节能减排。这对我个人职业发展来说，非常有帮助。如果书中还能提供一些实际案例的分析，比如某个工厂的自动化改造过程，或者某个设备的PLC控制方案，并且详细解析其中遇到的挑战和解决方案，那绝对是锦上添花了。我对这本书的期待值非常高！