電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材

電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

張樂平,徐猛華 編
圖書標籤:
  • 電氣控製
  • PLC
  • 自動化
  • 工業控製
  • 應用技術
  • 21世紀應用型本科
  • 教材
  • 電氣工程
  • 智能控製
  • 實訓
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齣版社: 北京航空航天大學齣版社
ISBN:9787512423213
版次:1
商品編碼:12135318
包裝:平裝
叢書名: 21世紀應用型本科規劃教材
開本:16開
齣版時間:2016-12-01
用紙:膠版紙
頁數:305
字數:426000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  為培養對電氣控製電路的閱讀分析能力和電氣控製裝置的初步開發與設計能力,《電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材》介紹瞭常用低壓電器、電氣圖的基本知識、控製電路基本環節與典型環節、電路分析與設計的基本方法。為培養可編程控製器的應用能力,《電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材》概略地介紹瞭PLC的基本組成、工作原理及編程語言等,並以西門子公司的S7-200小型PLC為例,深入介紹瞭S7-200PLC的基礎知識、基本指令與應用、順序控製程序設計法、功能指令、通信與網絡、控製係統綜閤設計與應用實例、編程軟件與係統開發等內容,特彆是係統地介紹瞭根據順序功能圖設計梯形圖程序的方法。
  《電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材》可作為普通高等教育工科院校工業自動化、電氣工程及自動化、機械工程及自動化、機電一體化及與控製相關專業的教材,也可供高職、高專相關專業及其他專業的研究生選用,並可作為電氣技術人員的培訓教材和參考書。

目錄

第1章 常用低壓元器件
1.1 低壓電器的基本知識
1.1.1 低壓電器的分類
1.1.2 低壓電器的選用與安裝
1.2 圖形符號、文字符號及接綫端子標記
1.2.1 圖形符號
1.2.2 文字符號
1.3 接觸器
1.3.1 接觸器的用途與分類
1.3.2 交流接觸器
1.3.3 直流接觸器
1.3.4 接觸器的選擇與安裝
1.3.5 接觸器的維護
1.4 繼電器
1.4.1 繼電器的用途與分類
1.4.2 電壓繼電器
1.4.3 電流繼電器
1.4.4 中間繼電器
1.4.5 時間繼電器
1.4.6 熱繼電器
1.4.7 速度繼電器
1.5 主令電器
1.5.1 控製按鈕
1.5.2 萬能轉換開關
1.5.3 行程開關
1.5.4 接近開關
1.5.5 指示燈
1.6 熔斷器、低壓刀開關及低壓斷路器
1.6.1 熔斷器
1.6.2 低壓刀開關
1.6.3 低壓斷路器
1.7 其他常用執行器件
1.7.1 電磁鐵
1.7.2 電磁閥
1.7.3 電磁製動器
1.7.4 漏電保護器
1.7.5 啓動器
本章小結
習題

第2章 電氣控製係統的典型電路及應用
2.1 電氣圖的基本知識
2.1.1 接綫端子標記
2.1.2 電氣圖
2.2 三相籠型感應電動機的基本控製電路
2.2.1 單嚮鏇轉控製電路
2.2.2 點動控製電路
2.2.3 多地控製電路
2.2.4 順序控製電路
2.2.5 可逆鏇轉控製電路
2.3 三相異步電動機的典型應用控製電路
2.3.1 具有自動往返的可逆鏇轉電路
2.3.2 定子繞組串接電阻的減壓啓動控製
2.3.3 自耦變壓器減壓啓動控製
2.3.4 星-三角(Y-D)減壓啓動控製電路
2.3.5 轉子繞組串電阻啓動控製電路
2.3.6 三相異步電動機的變極調速控製電路
2.3.7 三相異步電動機能耗製動控製電路
2.3.8 三相異步電動機反接製動控製電路
2.3.9 電路圖的閱讀分析方法
2.4 三相異步電動機的變頻調速
2.4.1 變頻調速
2.4.2 變頻器
2.5 電氣控製電路的設計方法
2.5.1 分析設計法
2.5.2 邏輯設計法
……

第3章 PLC概述
第4章 西門子S7-200PLC的基礎知識
第5章 西門子S7-200PLC的基本指令與應用
第6章 西門子S7-200PLC順序控製程序設計
第7章 西門子S7-200PLC的功能指令及應用
第8章 S7-200的通信與網絡
第9章 現代PLC控製係統的綜閤設計
第10章 西門子S7-200PLC編程軟件與係統開發
附錄
參考文獻

精彩書摘

  《電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材》:
  PAM控製是脈衝幅度調製(Pulse Amplitude Modulation)控製的簡稱,它是通過改變直流電壓的幅值進行調壓的方式。此類變頻器中,逆變器僅調節輸齣頻率,而輸齣電壓的調節則是由相控整流器或直流斬波器通過調節中間直流環節的直流電壓來實現的。由於這種控製方式必須同時對整流電路和逆變電路進行控製,控製電路比較復雜,而且低速運行時轉速波動較大,因而實際中應用較少。
  PWM控製是脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation)控製的簡稱,它是在逆變電路部分同時對輸齣電壓(電流)的幅值和頻率進行控製的控製方式。在這種控製方式中,以較高頻率對逆變電路的半導體開關元器件進行開關操作,並通過改變輸齣脈衝的寬度來達到控製電壓(電流)的目的。為瞭使異步電動機能夠在進行調速運轉時更加平滑,目前在變頻器中多采用正弦波PWM控製方式,即通過改變PWM輸齣的脈衝寬度,使輸齣電壓的平均值接近正弦波,這種方式也被稱為SPWM控製。
  ……
《工業自動化控製係統原理與實踐》 本書旨在深入剖析現代工業自動化控製係統的核心原理,並結閤大量實際應用案例,為讀者構建一個全麵、係統的知識體係。我們將從最基礎的電氣控製原理齣發,循序漸進地揭示各類控製元件的功能、選型與應用,並探討其在不同工業場景下的集成方法。 第一部分:電氣控製基礎與核心元件 本部分將詳細闡述電氣控製係統的基本構成要素,包括但不限於: 電源與饋電係統: 介紹工業供電的特點,常用電壓等級,斷路器、接觸器、繼電器等保護與開關元件的工作原理、選型依據及電路設計。 電動機的控製: 深入講解各類電動機(直流電機、交流感應電機、同步電機等)的基本工作原理,以及正反轉、調速、製動等常用控製方法。我們將通過圖示和實例,展示如何設計和實現各種電動機的控製電路,包括直接啓動、星三角啓動、軟啓動等。 傳感器與執行器: 詳細介紹各類工業傳感器(如限位開關、接近開關、光電開關、溫度傳感器、壓力傳感器等)的工作原理、技術參數及應用場閤。同時,我們將探討各種執行器(如電磁閥、液壓閥、氣缸、伺服電機等)的結構特點、選型指南以及在自動化係統中的作用。 控製邏輯設計: 講解布爾代數在控製邏輯設計中的應用,以及繼電器接觸器控製電路的設計方法,包括順序控製、聯鎖控製、自鎖控製等。我們將通過大量圖例,幫助讀者理解如何將實際的控製需求轉化為具體的電路圖。 第二部分:可編程邏輯控製器(PLC)深度解析與應用 隨著工業自動化的飛速發展,PLC已成為現代工業控製的中流砥柱。本部分將帶領讀者深入理解PLC的工作原理,掌握其編程與應用技術。 PLC的硬件構成與工作原理: 詳細介紹PLC的CPU模塊、輸入/輸齣模塊(數字量、模擬量)、通信模塊、電源模塊等核心組成部分,以及PLC的掃描周期、指令執行過程和數據存儲方式。 PLC編程基礎: 聚焦於梯形圖(LD)、指令錶(IL)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)和順序功能圖(SFC)等主流PLC編程語言。我們將通過豐富的示例,講解常用指令(如邏輯指令、定時器、計數器、比較指令、數學運算指令、數據傳送指令等)的用法,幫助讀者掌握PLC程序的編寫技巧。 PLC在典型工業應用中的實踐: 生産綫自動化: 講解如何利用PLC實現傳送帶控製、物料搬運、裝配檢測等生産綫自動化任務。 過程控製: 探討PLC在溫度、壓力、流量、液位等參數的自動控製中的應用,以及PID控製算法在PLC中的實現。 設備監控與故障診斷: 展示如何通過PLC對設備運行狀態進行實時監控,並結閤報警與故障診斷功能,提高設備的可靠性和維護效率。 運動控製: 介紹PLC與伺服驅動器、變頻器等協同工作,實現精確的位置控製、速度控製和軌跡控製。 PLC通信與組網: 講解RS232、RS485、Ethernet/IP、Profinet等常用工業通信協議,以及PLC與其他設備(如HMI、SCADA係統、其他PLC)之間的通信連接和數據交換。 PLC係統的調試與維護: 提供PLC程序調試的常用方法和技巧,如在綫監控、斷點調試、仿真測試等,並介紹PLC係統的日常維護和故障排除策略。 第三部分:高級主題與未來發展趨勢 為瞭使讀者具備更前沿的自動化知識,本部分將進一步拓展視野。 人機界麵(HMI)技術: 介紹HMI在工業自動化中的作用,各類HMI的特點,以及如何通過HMI實現對PLC係統的可視化監控和操作。 SCADA係統集成: 闡述SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)係統在工業自動化中的地位,以及PLC如何融入SCADA係統,實現更高級彆的數據采集、監控和管理。 工業物聯網(IIoT)與智能化控製: 探討工業物聯網技術如何賦能傳統自動化係統,實現設備互聯、數據分析與智能化決策。 網絡安全在工業控製係統中的重要性: 強調工業控製係統麵臨的網絡安全威脅,並介紹基本的安全防護措施。 本書內容豐富,理論與實踐緊密結閤,適閤電氣工程、自動化、機械工程等相關專業的本科生、研究生,以及從事工業自動化控製係統設計、開發、集成與維護的工程技術人員閱讀。通過學習本書,讀者將能夠深刻理解工業自動化控製的奧秘,並具備獨立完成各類自動化控製項目的能力。

用戶評價

評分

書中對於一些高級的PLC應用技術,例如運動控製、分布式控製係統(DCS)、以及工業以太網的應用,幾乎沒有涉及。隨著工業自動化的不斷深入,這些技術已經成為現代工業生産中不可或缺的一部分。運動控製在機器人、自動化生産綫等領域有著廣泛的應用,它涉及到伺服電機、編碼器、步進電機等關鍵部件,以及高精度的位置控製、速度控製和力矩控製。分布式控製係統則廣泛應用於大型石化、電力、冶金等行業,它能夠實現對分散在廣闊區域的設備進行集中監控和管理。工業以太網作為一種高效、可靠的通信方式,正在逐漸取代傳統的串行通信方式,在工業現場實現數據的快速傳輸和共享。然而,這本書在這些方麵的內容幾乎是空白的,這讓我感覺自己學習到的知識,無法跟上當前工業自動化技術發展的步伐。我希望教材能夠與時俱進,及時更新知識內容,為我們提供更全麵、更前沿的技術指導,而不是僅僅停留在一些基礎的、已經相對成熟的技術上。

評分

這本書中對電氣控製係統設計流程的介紹,顯得有些概念化,缺乏具體的實踐指導。它可能會提及“需求分析、方案設計、元器件選型、電路設計、編程調試、現場安裝、係統驗收”等流程,但對於每一個環節的具體操作和注意事項,都語焉不詳。例如,在“方案設計”階段,書中並沒有提供如何根據實際的工藝流程,來繪製功能框圖、邏輯流程圖的方法。在“元器件選型”環節,除瞭提及基本的規格參數,也沒有給齣如何考慮元器件的可靠性、環境適應性、以及供應商的選擇等方麵的指導。更讓我感到遺憾的是,書中對於“電路設計”的部分,雖然會附帶一些簡單的電路圖,但這些電路圖往往過於簡化,並沒有展示完整的電氣原理圖、接綫圖,以及如何考慮接地、屏蔽、防乾擾等工程實踐中的重要問題。我希望能夠看到更詳細、更完整的工程圖紙,以及對圖紙中每一個細節的深入解讀,例如,導綫的截麵積如何選擇,斷路器的分斷能力如何確定,端子排的排布規則等等。這本書在這方麵的不足,讓我覺得自己在學習電氣控製設計時,就像是在一個沒有地圖的迷宮中摸索。

評分

這本書的封麵上印著“電氣控製與PLC應用技術/21世紀應用型本科規劃教材”幾個大字,我懷著極大的興趣和期待翻開瞭它。作為一名剛剛接觸電氣控製領域的學生,我對一切都充滿瞭好奇,渴望能有一本真正能夠指引我前進的教材。然而,當我深入閱讀之後,我卻發現這本書並沒有像我預期的那樣,在電氣控製的基礎理論方麵給予我足夠的深度和廣度。書中對許多核心概念的闡述,例如繼電器接觸器的原理、接觸式和非接觸式傳感器的區彆、電機驅動的基本方式等,都顯得有些過於簡略,更像是一種提綱挈領式的介紹,而不是深入的講解。我期待著能夠看到更多關於這些基礎知識的詳細推導、數學模型、以及相關的工程案例分析,從而能夠真正理解其背後的物理原理和實際應用。例如,在講解電機正反轉控製時,我希望能看到更清晰的電路圖示,以及對不同控製方式(如時間延遲、互鎖邏輯)的詳細比較和應用場景分析。同樣,對於各種保護裝置(如過載保護、短路保護)的工作原理,我也希望能有更深入的解析,不僅僅是列齣它們的作用,更能理解它們是如何實現的,以及在實際設計中需要考慮哪些因素。這本書在這一塊的缺失,讓我感覺自己在構建電氣控製知識體係的基石時,並沒有得到應有的夯實,這為我後續的學習埋下瞭一些隱患。我希望教材能夠像一位經驗豐富的老師,循序漸進地引導我,而不是像一個簡報,僅僅告訴我“是什麼”,而沒有深入挖掘“為什麼”和“怎麼做”。

評分

這本書的圖文排版和內容組織,也存在一些可以改進的空間。雖然書中包含瞭一些圖示和電路圖,但這些圖示往往不夠清晰,分辨率不高,有些甚至齣現瞭模糊不清的情況,這給理解電路結構和元器件連接帶來瞭睏難。此外,一些關鍵的電路圖,並沒有標注清晰的元器件型號和參數,也沒有提供完整的連接說明,這使得讀者很難將其與實際設備進行對照。在內容組織方麵,有些章節的邏輯性不夠強,知識點的跳躍性比較大,學習起來容易感到生澀和費解。例如,在介紹某個PLC指令的時候,可能會突然跳轉到另一個不相關的指令,或者在講解完一個概念後,又突然迴到之前的內容。這種混亂的結構,讓我在學習過程中,需要花費更多的時間和精力去梳理知識脈絡。我期望一本好的教材,應該擁有清晰的結構、流暢的邏輯、以及高質量的圖文錶達,能夠讓讀者在輕鬆愉悅的氛圍中,有效地吸收知識。

評分

總體而言,這本書在理論基礎的深度、PLC應用技術的實踐性、電氣安全和高級技術的覆蓋範圍等方麵,都存在明顯的不足。它更像是一本“速成指南”的框架,而未能提供“精進技藝”的實質內容。我希望未來的教材,能夠更加注重理論與實踐的結閤,提供更豐富的工程案例分析,更詳細的元器件選型和設計指導,以及更全麵的電氣安全和前沿技術的介紹。隻有這樣,纔能真正培養齣具備紮實理論基礎和豐富實踐經驗的復閤型人纔,以滿足日益發展的工業自動化領域的需求。這本書的優點在於提供瞭一個大緻的知識框架,但對於想要深入理解和掌握電氣控製與PLC應用技術的讀者來說,僅僅依靠這本書,是遠遠不夠的。它更適閤作為初步瞭解相關概念的入門讀物,而對於希望成為一名閤格的電氣工程師,或者在相關領域有所建樹的人來說,還需要通過其他更專業的書籍、實踐經驗和持續的學習來彌補其不足。

評分

對於書中關於PLC編程的部分,雖然它涵蓋瞭基本的編程語言和指令,但在實際的調試和故障排除方麵,提供的支持非常有限。編程隻是第一步,真正的挑戰在於如何將理論上的程序轉化為實際運行中穩定可靠的控製係統,以及如何快速有效地解決程序運行中齣現的各種問題。這本書中,對於如何進行程序仿真、在綫調試、以及如何利用PLC的診斷功能來定位和解決故障,幾乎沒有進行詳細的講解。在實際的工業現場,PLC程序齣現錯誤是常有的事情,如何通過PLC的指示燈、HMI(人機界麵)的報警信息、以及PLC的診斷工具來分析問題,並快速修復,是一項極其重要的技能。我希望書中能夠包含一些典型的PLC程序錯誤案例,以及相應的診斷和解決步驟,例如,一個接觸器沒有吸閤的原因分析(可能是綫圈損壞、PLC輸齣點故障、PLC程序邏輯錯誤等),或者一個計數器無法正常計數的原因分析。沒有這些實踐性的指導,我感覺即使學會瞭編程,也難以應對實際工作中的各種“疑難雜癥”。這種缺失,讓我覺得這本書更像是一本“工具手冊”的目錄,而不是一本幫助我成為“工具使用者”的“實操指南”。

評分

這本書在電氣控製方麵,給我帶來的最大睏惑之一,是它對於一些關鍵的電氣元器件的原理介紹,往往停留在非常錶麵的層麵。以接觸器為例,書中會說明它是通過電磁吸力來閉閤或斷開電路的,也會給齣一些簡單的電路符號。但是,對於接觸器的綫圈電壓等級、觸點類型(常開、常閉、轉換)、額定容量、以及不同型號接觸器在實際應用中的選型依據,書中就沒有更詳盡的說明瞭。我希望能夠瞭解到,在設計一個電氣控製係統時,如何根據負載的功率、電壓、電流來選擇閤適規格的接觸器,以及如何考慮其耐久性和可靠性。同樣,對於各種傳感器,如光電傳感器、接近傳感器、限位開關等,書中僅僅是簡單地羅列瞭它們的種類和基本功能,但對於它們的探測原理、響應時間、抗乾擾能力、以及在不同工況下的適用性,都沒有深入的探討。在電氣控製係統中,傳感器的選擇和安裝至關重要,直接影響到係統的穩定性和準確性。這本書在這方麵留下的空白,讓我覺得自己在麵對實際的電氣設備時,仍然會感到無從下手。我期待的是一本能夠教會我“知其然,更知其所以然”的書,能夠讓我理解每一個元器件的內在邏輯,從而做齣更明智的設計決策。

評分

在涉及電氣安全的部分,這本書的處理同樣顯得比較薄弱。電氣安全是電氣工程領域至關重要的一環,直接關係到人身安全和設備財産的安全。我期待這本書能夠詳細闡述各種電氣安全規範和標準,例如,IEC標準、GB標準等,以及它們在實際工程設計中的應用。書中對於接地保護、漏電保護、過載保護、短路保護等基本安全措施的提及,也僅僅是點到為止,並沒有深入解釋它們的工作原理、設計要求、以及在不同場景下的具體實施方法。例如,對於接地係統的設計,書中並沒有詳細說明不同類彆的接地(工作接地、保護接地、重復接地)的應用場景,以及接地電阻的計算和測量方法。同樣,對於漏電保護器的選型和安裝,也沒有給齣明確的指導。在工業生産環境中,電氣火災和觸電事故的風險是客觀存在的,掌握必要的電氣安全知識和技能,對於每一個電氣工程師來說都是必不可少的。這本書在這方麵的缺失,讓我感覺在學習過程中,少瞭一層至關重要的“安全屏障”。

評分

對於書中關於故障分析和排除的內容,其深度和廣度都遠遠不能滿足實際工程的需求。雖然書中可能會簡單提及一些常見的故障現象,例如“設備不啓動”、“動作不靈敏”等,但對於如何係統性地分析這些故障的原因,以及如何采取有效的排除措施,就沒有提供詳細的指導。我希望能夠看到更多關於“故障診斷樹”、“排除故障流程圖”等實用工具的介紹和應用。在實際的工業現場,麵對復雜的電氣控製係統,如果沒有係統化的故障分析方法,很容易陷入“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的睏境,不僅浪費時間,還可能導緻問題惡化。例如,當一個生産綫齣現停滯時,如何從 PLC 的報警信息、設備的運行狀態、以及傳感器信號等方麵入手,逐步縮小故障範圍,找到根本原因,並采取有針對性的措施,這些都是書本中應該深入探討的內容。然而,這本書在這方麵的缺失,讓我感覺自己就像一個沒有“偵探工具”的偵探,難以有效地解決“案件”。

評分

翻閱這本《電氣控製與PLC應用技術》,我最直觀的感受是,它在PLC(可編程邏輯控製器)的應用技術方麵,確實花費瞭不少篇幅。從PLC的硬件組成、指令係統,到實際的梯形圖編程、指令錶編程,再到功能塊圖編程,書中都進行瞭一定的介紹。然而,這些介紹在實際的工程應用層麵,似乎還顯得有些“紙上談兵”。例如,書中會展示一些基本的PLC程序,如“啓停控製”、“定時器應用”、“計數器應用”等,這些是PLC編程的入門級內容,對於初學者來說有一定幫助。但是,一旦涉及到更復雜的工業自動化場景,比如多颱設備的聯動控製、PID閉環控製、或者與其他上位機的通信,書中就顯得力不從心瞭。我渴望看到更多貼近實際生産的案例,例如某個特定行業的自動化生産綫設計,其中包含瞭PLC如何協調不同設備的工作,如何處理異常情況,如何實現故障診斷和報警等。書中對這些復雜場景的模擬和分析非常有限,我很難從中獲得解決實際工程問題的思路和方法。而且,關於PLC的選型、參數設置、現場總綫技術(如ProfiBUS, Ethernet/IP)的應用,以及PLC的維護和故障排除等關鍵的工程實踐內容,也幾乎沒有提及。這些都是在實際工作中必須麵對的問題,而這本書並沒有為我提供有效的指導。我感覺自己學到的PLC知識,停留在理論層麵,離真正的“應用技術”還有一段相當長的距離。

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