PLC原理与应用实务（附范例光碟）（第十版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书由PLC概论到常用基本与应用指令皆有详尽的解说，并附上实用程式解说与实习，对于人机介面和VB图形监控..等进阶应用也有详尽的介绍。本书以三菱 FX3U 系列 PLC指令解说与实习为主，但其它机种的PLC亦可适用，因程式设计理念一般而言并无多大差异。本书适用于科大电机系「PLC应用及实习」、「可程式控制实习」课程使用。

本书特色

　　1.本书由PLC概论到常用基本与应用指令皆有详尽的解说。
　　2.本书虽以三菱FX3U系列 PLC指令解说与实习为主，但其它机种之PLC亦可适用。
　　3.本书附上实用程式解说与实习，并对于人机介面等进阶应用也有详尽的介绍。
　　4.本书适合大学、科大电机、自动控制科系「PLC应用及实习」、「可程式控制实习」课程使用。

现代制造与自动化系统集成技术（第十一版） 本书聚焦于21世纪制造业面临的复杂挑战与前沿技术融合，全面系统地阐述了从底层感知、数据采集到上层决策、系统集成的全景式工程实践。 摒弃传统设备操作层面的孤立讲解，本书致力于构建一个基于信息物理系统（CPS）框架的、面向全生命周期的智能制造解决方案。 第一部分：智能工厂的基石——先进传感与执行技术 本部分深入剖析了现代工业环境中各类关键传感器和执行器的性能极限与适用场景。不同于传统的电阻式、电容式传感原理介绍，我们着重探讨了基于MEMS、光纤光栅和超声波阵列的新型传感器技术在非接触测量、高精度定位和环境适应性方面的突破。详细分析了如何利用这些传感器获取高频、多维度的数据流，并讨论了数据预处理和降噪技术在确保数据有效性中的关键作用。 执行器方面，本书详细比较了永磁同步电机（PMSM）、伺服驱动系统与高精度步进系统的控制特性与能效表现。特别引入了基于磁阻扭矩的无刷直流电机（BLDC）在低速大扭矩应用中的应用案例，并对工业机器人关节驱动中的减速器误差补偿与运动学解算进行了详尽的工程推导。本部分强调了传感器数据与执行器指令的时序同步性，这是构建实时控制系统的基础。 第二部分：分布式控制架构与实时网络通信 本章是理解现代复杂系统运行机制的核心。我们不再局限于传统的集中式控制概念，而是全面转向分布式与嵌入式控制范式。内容涵盖了当前主流的工业以太网标准，如EtherCAT、PROFINET IRT和TSN（时间敏感网络）。 对于EtherCAT，本书不仅解释了其基于高速同步机制的帧结构，还提供了分布式时钟（DC）的配置与同步误差分析的实操指导。TSN部分，则侧重于其在融合OT（运营技术）和IT（信息技术）网络中的潜力，包括时间片预留（TSL）和身份验证（802.1X）在保证关键任务数据传输确定性方面的应用。 在软件架构上，本书引入了面向服务的架构（SOA）在控制器层面的实现，探讨了如何通过中间件（如OPC UA）实现不同制造商设备间的语义互操作性。我们详细分析了如何设计具备高冗余和故障快速切换能力的分布式I/O站集群。 第三部分：先进过程控制（APC）与模型预测控制（MPC） 本部分超越了传统的PID控制循环，进入了高性能过程控制领域。我们强调了系统辨识在过程控制中的决定性作用，并详细介绍了脉冲响应法、阶跃响应法以及基于最小二乘法的参数估计在建立精确过程模型中的应用。 重点内容集中在模型预测控制（MPC）。本书以化工、冶金等连续流程行业为例，详细推导了二次规划（QP）的求解方法在多变量、带约束MPC中的应用。特别关注了约束处理技术（如软约束与硬约束的权衡）以及如何应对模型失配（Model Mismatch）带来的控制性能下降问题。此外，还探讨了基于模糊逻辑和神经网络的自适应控制策略，以应对高度非线性或时变过程。 第四部分：工业物联网（IIoT）与数据驱动的决策 本章是连接控制层与企业管理层的桥梁。我们探讨了如何从生产现场安全、高效地提取海量数据，并将其转化为可操作的商业智能。内容包括： 1. 数据采集与预处理：针对工业大数据（如振动、温度、电流的微小变化）的特点，介绍了时间序列数据库（TSDB）的选型与优化，以及边缘计算在数据清洗和特征提取中的作用。 2. 云边协同架构：详细剖析了MQTT、AMQP等轻量级消息协议在数据上云中的应用，并对比了AWS IoT Greengrass、Azure IoT Edge等主流边缘计算平台的架构特点。 3. 预测性维护（PdM）：聚焦于剩余寿命预测（RUL）。本书展示了如何利用深度学习（特别是LSTM和Transformer模型）处理传感器时序数据，以预测关键设备的故障时间点，从而实现从计划维护到预测性维护的转型。 第五部分：网络安全在工业控制系统中的实践 随着系统互联性的增强，网络安全已成为不容忽视的核心问题。本部分结合ISA/IEC 62443系列标准，构建了一套系统的工业网络安全防护框架。 内容覆盖了深度包检测（DPI）在识别工业协议异常流量中的应用，零信任（Zero Trust）模型在OT环境中的适配性改造，以及安全隔离（如使用工业防火墙和DMZ区）的设计原则。此外，本书还提供了针对常见攻击向量（如中间人攻击、拒绝服务攻击）的防御加固指南，强调了安全态势感知（Security Posture Awareness）在持续监控中的重要性。 本书特色： 本书的编写风格注重工程深度与前沿视野的结合。每一个理论概念的引入都紧密围绕实际工程中的痛点和解决方案展开。内容结构清晰，逻辑严密，旨在培养读者具备对复杂自动化系统进行架构设计、性能优化和风险管理的综合能力。通过对先进通信协议、控制算法和数据驱动工具的深入剖析，为新一代自动化工程师和系统集成专家提供一份兼具理论高度和实践指导价值的参考手册。

第 1 章 可程式控制器概论
1-1 可程式控制器缘起
1-2 可程式控制器定义
1-3 PLC 架构及其特性
1-4 PLC 优点
1-5 PLC 国际标准及PLCopen 组织
1-6 PLC 应用及发展.
1-6-1 PLC 应用
1-6-2 PLC 发展趋势
1-7 学习光碟

第 2 章 FX3U 系列可程式控制器
2-1 前言
2-2 三菱PLC 型号辨识方法
2-3 FX2N 与FX3U 内部各种元件介绍
2-4 电源回路
2-5 输入回路
2-6 输出回路
2-7 面板指示灯
2-8 维护与检查
2-9 常用特殊内部辅助继电器及特殊资料暂存器
2-10 工控元件
2-10-1 常开接点与常闭接
2-10-2 输入元件
2-10-3 输出元件
2-10-4 控制元件
2-10-5 其他

第 3 章 程式书写器
3-1 程式书写器按键说明
3-2 程式书写器操作模式
3-3 程式编辑
3-4 程式语法检查
3-5 程式监视模式
3-6 程式测试模式
3-7 HPP 按键操作综合练习
3-7-1 基本指令
3-7-2 SFC
3-7-3 应用指令

第 4 章 PLC编程软体与连线监控
4-1 三菱PLC 编程软体
4-2 GX 各功能选项及子选项
4-2-1 Project_专案
4-2-2 Edit_编辑
4-2-3 Find_搜寻
4-2-4 Convert_编译
4-2-5 View_显示
4-2-6 Online_连线
4-2-7 Diagnostics_诊断
4-2-8 Tool_工具
4-2-9 Windows_视窗
4-2-10 Help_求助
4-3 GX_Developer 编程及连线监控
4-3-1 GX Developer 启动
4-3-2 开新专案
4-3-3 开启旧档案
4-3-4 专案总管视窗
4-3-5 元件图示及其功能
4-3-6 阶梯图程式编辑
4-3-7 程式编译/转换
4-3-8 指令表
4-3-9 档案储存
4-3-10 PC 串列通讯部与传输参数设定
4-3-11 阶梯图程式的传输
4-3-12 PLC 连线监控
4-3-13 阶梯图程式註解
4-3-14 LLT 程式离线模拟
4-3-15 变更GX 编辑视窗显示的颜色
4-4 GX Works 2 编程及连线监控
4-4-1 新增专案
4-4-2 开启或读取其他格式专案或档案
4-4-3 程式编辑
4-4-4 程式编译
4-4-5 专案储存
4-4-6 PLC 通讯和传输设定及连线测试
4-4-7 PLC 写入及读取
4-4-8 PLC 连线监视及监看
4-4-9 离线模拟
4-4-10 改变显示的颜色

第 5 章 基本指令解说及实习 5-1
5-1 程式编写方式
5-2 阶梯图的组成
5-3 基本指令介绍
5-4 扫瞄週期时间
5-5 设计阶梯图注意事项
5-6 工业控制应用范例
5-6-1 直流负载起动停止控制
5-6-2 三相感应电动机起动停止控制
5-6-3 三相感应电动机寸动与续动控制
5-6-4 三相感应电动机故障警报控制电路
5-6-5 三相感应电动机正逆转控制
5-6-6 单相感应电动机正逆转控制
5-7 计时器及其应用
5-7-1 通电延迟(ON DELAY)控制
5-7-2 断电延迟(OFF DELAY)控制
5-7-3 ON/OFF DELAY 控制
5-7-4 单击(ONE SHOOT)控制
5-7-5 闪烁电路
5-7-6 小便斗沖水器控制
5-7-7 计时器逐一启动个别计时控制
5-7-8 计时器同时启动累积计时控制
5-7-9 週期性循环动作控制
5-7-10 红绿灯控制
5-7-11 三相感应电动机Y-Δ起动控制
5-8 计数器及其应用
5-8-1 24 小时定时器
5-8-2 自动定量包装
5-8-3 美术灯控制
5-9 机械状态流程图
5-9-1 马达起动停止控制
5-9-2 马达正反转控制
5-9-3 马达自动正反转控制
5-9-4 小便斗沖水器控制
5-9-5 单向红绿灯控制电路
5-10 状态自保持与解除
5-10-1 单向红绿灯控制

第 6 章 顺序功能流程图及步进阶梯图
6-1 顺序功能流程图原理及特性
6-2 SFC 基本架构
6-3 SFC 特点
6-4 步进指令及步进阶梯图
6-5 SFC 编程注意事项
6-6 SFC 编程及连线监看_GX Developer
6-7 SFC 应用范例
【例6-1】初始状态S0 待机处理编程
【例6-2】马达自动正反转循环控制
【例6-3】选择性分歧及合流
【例6-4】单向十字路口红绿灯控制
【例6-5】双向十字路口红绿灯控制_单一流程
【例6-6】机械手臂工件搬移
【例6-7】大小钢珠判别与运送
【例6-8】电动机顺序启动逆序停止控制1_单一流程及选择式分歧
【例6-9】电动机顺序启动逆序停止控制2_虚拟状态或中继步进点
【例6-10】并进式分歧及合流
【例6-11】双向十字路口红绿灯控制电路_并进式分岐及合流
【例6-12】人行步道红绿灯控制_并进式分岐及合流
【例6-13】双向十字路口红绿灯控制_复数个控制流程
【例6-14】单灯移位输出-步进执行
【例6-15】喷水控制及灯号变换
6-8 SFC 编程与连线监控_GX Works2
6-8-1 新增专案
6-8-2 SFC 软体编程
6-8-3 SFC 写入及读取
6-8-4 SFC 线上监视&停止监视
6-8-5 离线模拟
6-8-6 SFC 转成步进阶梯图
6-9 SFC 与MSC 转换
6-10 机械码程式设计

第7 章 PLC 气压控制
7-1 气压控制系统
7-2 电磁阀
7-3 PLC 气压顺序控制

第8章 应用指令解说及实习
8-0 常用应用指令分类及其一览表
8-1 概论
8-1-1 应用指令阅读通则
8-1-2 PLC 数值表示
8-1-3 运算元适用对象
8-1-4 索引暂存器
8-2 应用指令解说及实习
8-2-0 Program Flow_程式流程：FNC00～09
8-2-1 Move and Compare_资料传送及比较：FNC10～19
8-2-2 Arithmetic and Logical Operation_四则(+－×÷)及逻辑运算：FNC20～29
8-2-3 Rotation and Shift_旋转及移位：FNC30～39
8-2-4 Data Operation_资料处理：FNC40～49
8-2-5 High Speed Processing_高速资料处理：FNC50～59
8-2-6 Handy Instruction_便利指令：FNC60～69
8-2-7 External I/O Devices_外部元件设定及显示：FNC70～79
8-2-8 浮点小数数值运算
8-2-9 Real Time Clock Control_万年历时钟设定及显示：FNC160～167
8-2-10 Data Comparison_接点型态资料比较：FNC224～246

第９章 PLC 应用实务及程式设计范例
【例9-1】二部电动机自动交替运转控制
【例9-2】单相感应电动机瞬间停电再启动控制
【例9-3】单相感应电动机正反转控制
【例9-4】沖床机自动计数直流煞车控制
【例9-5】三相感应电动机正反转兼Y-△启动控制-1
【例9-6】三相感应电动机定时正逆转Y-△启动控制-2
【例9-7】自动启闭控制

第10 章 人机介面与图形监控 10-1
10-1 PLC 图形监控
10-2 通用型人机介面
10-3 三菱人机介面与图形监控
10-4 人机介面图形监控学习范例
【实习10-1】一般型与停电保持型计时器

附 录(註：请参阅光碟)
附录A PLC 编程软体的安装
附录B FNC71～74 指令说明
附录C FX 及Q 系列应用指令、特殊内部继电器及资料暂存器比较一览表
附录D 工业配线乙级低压试题

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講真的，在公司裡，看到一些資深的師傅在操作PLC，那種從容不迫的樣子，真的讓人佩服。我一直想提升自己的專業技能，就鎖定了PLC這個領域。市面上PLC的書不少，但真正能深入淺出，又兼顧理論與實務的，真的不多。這本《PLC原理與應用實務（第十版）》就是其中翹楚。它不只是一本教你怎麼「用」PLC的書，更重要的是，它讓你了解PLC「為什麼」是這樣運作的。書裡面的邏輯和架構編排非常清楚，從最根本的硬體結構，到各種輸入輸出模組的原理，再到不同廠牌PLC的共性與特性，都講述得相當透徹。我特別欣賞它在講述指令集的部分，不是把所有指令都列出來讓你死背，而是透過實際的應用場景，去說明每個指令的作用和適用時機。這讓我在學習的時候，不會覺得枯燥乏味，而是能夠連結到實際的生產線上，想像著指令如何控制機台運作。而且，附帶的光碟裡面的範例程式，都有經過精心設計，讓你在模擬操作時，能夠觀察到PLC的執行流程，並理解程式碼背後的邏輯。有些範例甚至涵蓋了比較進階的應用，像是PID控制、通訊協定等等，這對我這種想要進一步深入學習的人來說，簡直是寶藏。

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我是一名剛從學校畢業的新鮮人，進入自動化產線工作後，才發現PLC的重要性。學校裡雖然有教過一些基礎，但實際到現場，還是有許多地方不熟悉。這本《PLC原理與應用實務（第十版）》真的幫了我大忙！它提供的範例光碟，根本就是我的救星。書本上的理論講得很清楚，但是當你看到實際的程式碼，並且可以透過模擬器去執行，看到它的反應時，那種理解的程度是完全不一樣的。我記得有一次，我負責的一個設備出了點小狀況，我翻了書裡對應的章節，找到了類似的範例程式，然後對照著光碟裡的模擬器去測試，竟然很快就找到了問題點，並順利解決。這讓我對PLC的信心大增！這本書的特色在於，它不會讓你覺得PLC很遙遠，而是透過一個個貼近真實的應用案例，讓你感覺PLC就在你身邊。不管是基礎的啟停控制，還是比較複雜的運動控制，它都有涵蓋到。而且，書裡的講解方式，很像是一位經驗豐富的老師，在你身邊細心地指導你，不會因為你問的問題比較「菜」，就覺得不耐煩。我真的強烈推薦給所有剛接觸PLC，或是想要系統性地加強PLC知識的朋友們。

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最近我一直在關注工業自動化領域的發展，PLC作為自動化的大腦，其重要性不言而喻。這本《PLC原理與應用實務（附範例光碟）（第十版）》確實讓我對PLC有了更深一層的認識。它不單單是一本技術手冊，更像是一本引導你進入PLC世界的導航圖。書中的內容涵蓋了從最基礎的PLC概念，到各類應用場合的實務操作，都有詳盡的介紹。我特別喜歡它在介紹不同PLC廠牌的差異時，所提供的比較和分析，這對於我這種需要在不同場合選擇適合PLC的人來說，非常有幫助。而且，書中的範例設計得很用心，不僅僅是展示程式碼，更重要的是講解了程式碼背後的邏輯思維和解決問題的方法。透過光碟裡的範例，我可以親自動手去模擬、去調整，去感受PLC程式運行的過程，這比單純地閱讀文字說明，更能加深我的理解。我還發現，書中對於一些常見的故障排除方法，也有相當實用的建議，這在實際工作中，可以節省大量的調試時間。總體來說，這本書的內容編排和講解方式，都非常貼合實際需求，為我打開了PLC應用的大門。

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哇！這本《PLC原理與應用實務（附範例光碟）（第十版）》真的是讓我在學習PLC的路上茅塞頓開啊！一開始接觸PLC，腦子裡就是一堆看不懂的電路圖和梯形圖，感覺像是在看天書一樣。但這本書，從最基礎的原理講起，像是PLC的構成、內部架構、基本指令，都用非常淺顯易懂的方式說明。它不會一開始就丟給你一堆複雜的術語，而是循序漸進，讓你慢慢建立起觀念。我最喜歡的就是它附的範例光碟，光看書講解，有時候還是會霧裡看花，但有了光碟裡的實際範例，就可以實際操作，把理論跟實務結合。像是我看書學了中繼指令，馬上就可以在光碟裡找到對應的範例，試著去修改、去理解它的運作，這種「動手做」的學習方式，真的比死記硬背有效太多了！而且，書裡的案例都蠻貼近實際工業現場會遇到的問題，不是那種理論上很完美但實際上根本碰不到的題目。有時候遇到問題，翻翻書裡面的範例，或者光碟裡面的其他程式，就能找到一些靈感，解決我自己的專案。這本書真的讓我感覺，PLC不再是遙不可及的技術，而是可以透過學習、實踐，掌握在手裡的工具。

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我之前一直認為PLC是那種很硬、很枯燥的技術，直到我翻開這本《PLC原理與應用實務（第十版）》。天啊，完全顛覆我的想像！它把原本聽起來很複雜的PLC原理，講得生動有趣，而且還附帶範例光碟，這根本就是神助攻！我最喜歡的部分是它對於PLC軟體操作的講解。以前光是想到要學一個新的軟體操作就頭痛，但是這本書的講解，就像是手把手教學一樣，從軟體的安裝、介面的介紹，到如何編寫、下載、調試程式，都講得非常清楚。而且，光碟裡的範例程式，都是可以直接在模擬器上執行的，我甚至可以自己嘗試修改一些參數，看看程式會不會有什麼不同的反應。這種互動式的學習方式，真的讓我學到很多東西。書裡面也舉了很多實際的應用案例，像是生產線上的自動控制、倉儲物流的管理等等，讓我能夠將學到的知識，連結到實際的工業生產環境中。這本書讓我感覺，PLC的學習不再是遙不可及的目標，而是透過一步步的實踐，就能夠掌握的技能。我真的覺得，這本書的作者對PLC的掌握程度非常深入，而且非常懂得如何將這些知識，以最有效率的方式傳達給讀者。