自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書利用最簡單的方式，有係統地從單一自動化元件功能的學習開始，逐步地建立自動化控製係統整閤的開發技術。從基本的人機介麵(Human Machine Interface, HMI)裝置資訊蒐集與狀態顯示，透過可程式邏輯控製器(Programmable Logic Controller, PLC) 的訊號偵測、資料處理、程式設計與命令輸齣，最終結閤伺服驅動馬達(Servo Motor)的精確控製，建構成完整的自動化控製係統。

　　讀者可以依照學習過程的妥善規劃，按部就班地建立自動化控製元件設計與應用開發的能力。從人機介麵裝置與人溝通的畫麵與圖形元件功能作為起點，帶入巨集功能資料處理的介紹。為瞭進行設備狀態的感測與控製，介紹可程式邏輯器的運算架構與控製功能，得以蒐集實際的操作訊號並進行資料判斷處理後，産生控製訊號的變化。更進一步地，利用通訊介麵傳遞資料將上述元件整閤成基本的自動化控製裝置，得以控製外部電氣元件。最後再藉由交流伺服馬達的介紹，讓單純的控製訊號變化得以反映在電能驅動的運動元件，改變機構的動作而産生適當的加工行為。藉由本書漸進式的介紹與說明，讓讀者可以從簡單的元件應用開始學習，逐步地增加各項裝置功能的技術深度，最終得以設計復雜的自動化元件應用與係統整閤。

好的，這是一本關於工業自動化係統核心元件設計與應用的書籍簡介，它不涉及颱達PLC、HMI或伺服係統的具體內容。 --- 書名：《工業自動化係統核心元件設計與應用：傳感器、執行器與工業網絡基礎》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的視角，聚焦於工業自動化係統中至關重要的基礎環節——傳感器、執行器以及工業通信網絡。本書的編寫目標是彌補當前市麵上多數教材側重於特定品牌或軟件平颱，而對底層硬件原理、信號處理及網絡集成方法論講解不足的缺口。通過係統化的理論闡述與工程實踐案例的結閤，本書旨在培養讀者紮實的自動化係統設計思維和故障診斷能力。 第一部分：工業傳感技術與信號處理 本部分深入探討瞭現代工業環境中所必需的各類傳感器的工作原理、選型標準與信號調理技術。我們將傳感器分為位置、速度、壓力、溫度以及環境監測幾大類，詳細分析其物理效應與轉換機製。 光電與接近開關原理： 詳述瞭對射式、反射式、漫反射式光電傳感器的工作流程，以及電感式、電容式和超聲波接近開關的感應原理。重點解析瞭它們在不同材料檢測中的適用性與局限性。 工業測量傳感器： 深入講解瞭壓力傳感器（如應變片式、壓電式）和溫度傳感器（如熱電偶、RTD）的綫性化、補償技術及誤差分析。強調瞭工業現場的抗乾擾措施和信號完整性維護。 數據采集與信號調理： 詳細介紹瞭模數轉換器（ADC）的關鍵參數（分辨率、采樣率、量化誤差），以及如何設計有效的濾波器（低通、高通、陷波）來消除環境噪聲和電源乾擾。內容涵蓋瞭4-20mA、0-10V等標準工業信號的傳輸特性與隔離技術。 第二部分：工業執行機構的驅動與控製 本部分將重點放在驅動和執行層麵，解析如何將控製器的邏輯信號轉化為精確的物理動作。我們著重於通用驅動技術，而非特定品牌的産品係列。 通用電機驅動原理： 對直流電機、交流同步/異步電機以及步進電機的基本驅動拓撲結構進行深入分析。講解瞭PWM（脈衝寬度調製）技術在電機速度和扭矩控製中的核心作用。 液壓與氣動執行器基礎： 闡述瞭電磁閥、比例閥等關鍵元件在流體動力係統中的作用。重點分析瞭開環與閉環控製在氣動和液壓係統中的適用場景，以及如何通過流量和壓力反饋實現精確控製。 反饋元件與精度： 詳細討論瞭增量式和絕對式編碼器的結構差異、安裝要求及信號接口。分析瞭如何利用反饋信息，通過PID算法等基礎控製策略，確保執行機構的位置和速度精度。 第三部分：工業通信網絡與數據集成 本部分聚焦於自動化係統中數據傳輸的骨乾網絡，強調不同協議之間的兼容性、實時性與網絡架構設計。 現場總綫技術深度解析： 對如CANopen、PROFIBUS DP/PA等經典現場總綫的通信幀結構、仲裁機製和網絡拓撲進行瞭細緻講解。討論瞭其在分布式控製係統中的優勢與挑戰。 工業以太網基礎： 詳細介紹瞭基於TCP/IP的工業以太網標準（如EtherNet/IP或Profinet的基礎架構）。闡述瞭實時數據交換的關鍵機製，例如確定性通信的實現方法，以及網絡安全在工業環境中的基礎考量。 網絡集成與網關設計： 探討瞭如何設計有效的協議轉換方案，實現異構網絡設備之間的數據互聯互通。內容包括數據映射、報文封裝與時間同步策略。 第四部分：係統集成、調試與維護方法論 本部分側重於將前三部分知識融會貫通，應用於實際工程項目的設計、部署和維護流程中。 自動化係統分層設計： 介紹ISA-95或類似模型下的係統架構，從設備層、控製層到監控層的數據流嚮與接口標準。 可靠性工程與冗餘設計： 討論瞭關鍵控製迴路中的硬件冗餘（如電源、通信鏈路）和軟件冗餘策略，以提高係統的平均無故障時間（MTBF）。 係統級故障診斷： 提供一套結構化的故障排除流程，涵蓋從傳感器信號異常、執行器響應延遲到網絡通信中斷的常見問題。強調基於數據分析和曆史趨勢預測的預防性維護思路。 本書內容完全基於通用的工業控製理論和硬件原理，不依賴於任何特定品牌的軟件或硬件平颱，為讀者構建瞭一個堅實的、可遷移的工業自動化知識體係。它不僅適用於初入該領域的工程師，也為有經驗的係統集成商在應對復雜異構係統集成挑戰時，提供瞭寶貴的參考和方法論指導。

作者簡介

曾百由

　　現職
　　國立颱北科技大學機械工程學係副教授

　　學曆
　　國立交通大學機械工程學士(輔係：控製工程學係)
　　美國壬色列理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)機械工程碩士、博士
　
　　重要經曆
　　美國喬治亞理工學院研究學者
　　波音公司技術專傢
　　清雲技術學院助理教授

第1章　自動化設備與元件
1.1　工業自動化設備
1.2　可程式邏輯控製器簡介
1.3　人機介麵控製裝置簡介
1.4　交流同步伺服馬達簡介

第1篇　人機介麵控製裝置HMI篇
第2章　人機介麵控製裝置功能與編輯軟體簡介
2.1　硬體架構
2.2　畫麵與圖形元件
2.3　DOPSoft編輯軟體
第3章　人機介麵控製裝置內部記憶體
3.1　內部記憶體簡介功能與種類
3.2　狀態與事件的寫入與讀取
3.3　數值資料的輸入與顯示
3.4　儀錶顯示
3.5　內部係統參數
3.6　命令區與狀態區記憶體
3.7　元件記憶體位址檢查
第4章　人機介麵的巨集
4.1　傳統式的圖形元件應用
4.2　巨集種類
4.3　巨集編輯視窗
4.4　ON巨集／OFF巨集
4.5　執行前巨集
4.6　執行後巨集
4.7　畫麵開啓巨集
4.8　畫麵關閉巨集
4.9　畫麵Cycle巨集
4.10 子巨集
4.11 Initial（初始化）巨集
4.12 Background（背景）巨集
4.13 Clock巨集
4.14 巨集指令簡介

第2篇　可程式邏輯控製器PLC篇
第5章　PLC各種裝置與記憶體功能
5.1　PLC各種裝置功能簡介
5.2　內部暫存器與裝置功能
5.3　PLC裝置通訊位址
第6章　PLC程式的編輯環境
6.1　PLC程式書寫器
6.2　WPLSoft
6.3　程式編譯
6.4　PLC各種程式的轉換
6.5　程式執行、模擬與除錯
第7章　PLC階梯圖原理與基本指令
7.1　階梯圖發展曆史
7.2　PLC階梯圖邏輯
7.3　PLC階梯圖的執行
7.4　PLC階梯圖的編輯
7.5　PLC階梯圖各項基本指令介紹
7.6　PLC階梯圖製作概念
7.7　常用基本程式設計範例
7.8　實作範例
第8章　PLC應用指令簡介
8.1　應用指令分類與型式
8.2　傳送比較
8.3　四則算術與邏輯運算
8.4　鏇轉位移
8.5　資料處理
8.6　實作範例
第9章　PLC步進階梯指令
9.1　順序功能圖
9.2　步進階梯指令
9.3　步進點移轉方法
9.4　功能元件的重復使用
9.5　流程分類
9.6　實作範例

第3篇　HMI與PLC整閤篇
第10章　自動化元件間的通訊
10.1　工業通訊協定
10.2　Modbus通訊協定
10.3　人機介麵裝置及可程式邏輯控製器的通訊
10.4　DirectLink USB方式下載PLC程式
10.5　以PLC為主動通訊裝置的方法
第11章　人機介麵裝置的配方功能
11.1　人機介麵裝置的配方簡介
11.2　配方錶的建立
11.3　設定控製命令的配方控製旗標
11.4　使用配方參數的PLC程式設計

第4篇　交流伺服馬達篇
第12章　伺服馬達基本原理
12.1　伺服與位置控製的觀念
12.2　馬達工作原理
12.3　交流同步伺服馬達控製
12.4　交流同步伺服馬達控製模式
12.5　速度與位置感測估算
第13章　伺服馬達的基本操作與調校
13.1　安裝與配綫
13.2　麵闆顯示及操作
13.3　試轉操作與調機步驟
13.4　ASDASoft操作軟體
第14章　伺服馬達的基本控製機能
14.1　伺服馬達操作模式選擇
14.2　扭矩控製模式
14.3　速度控製模式
14.4　PT位置控製模式
14.5　可程式控製器的運動控製應用指令
14.6　定位控製相關的特殊暫存器
14.7　 人機介麵裝置、可程式控製器與伺服馬達的整閤
14.8　實作範例
第15章　伺服馬達的PR控製模式
15.1　PR控製模式介紹
15.2　PR模式命令觸發方式
15.3　PR模式的程序編輯
15.4　PR模式程序的種類
15.5　前後程序的執行關係
15.6　程序整閤實作範例
15.7　人機介麵裝置與伺服馬達控製係統整閤

參考資料

评分☆☆☆☆☆

作為一個在機械自動化設計行業打拼瞭十幾年的老兵，我見證瞭工業自動化技術的飛速發展，也親手參與瞭無數個自動化專案的落地。颱達的PLC、HMI和伺服係統，一直是我們設計團隊不可或缺的關鍵組件。這本《自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發》的書名，讓我眼前一亮，特別是「自動化控製元件設計」這一部分，讓我充滿瞭探究的興趣。我一直認為，優秀的自動化係統，不僅僅是程式碼的堆疊，更是對硬體元件的深刻理解和巧妙運用。我希望這本書能夠在「元件設計」方麵，提供一些關於如何根據具體的機械結構、運動特性、負載要求，來「設計」或「選擇」最適閤的PLC、HMI和伺服係統的獨到見解。例如，在伺服係統的選型上，會不會探討到如何計算所需的扭矩、轉速、慣量匹配，以及如何根據現場的電源和環境條件來選擇閤適的伺服驅動器？在HMI的設計上，除瞭基本的畫麵佈局，是否會涉及人機工程學的考量，以及如何設計齣更直觀、更易於操作的介麵，以提升操作人員的效率和安全性？對於PLC的「設計」部分，我猜測更多的是指PLC硬體架構的選擇與模組的配置，以及如何根據專案的規模和複雜度，來優化PLC的資源分配。我更期待的是，書中能夠將這些「設計」理念，與實際的「應用開發」緊密結閤，提供一些進階的應用案例，例如如何實現多軸聯動的複雜運動控製、如何進行PLC與上位機的通訊整閤、以及如何針對特定行業的應用需求，進行客製化的控製策略設計。如果這本書能提供這樣的深度和廣度，那它絕對會成為我工具箱裡一件不可多得的利器。

评分☆☆☆☆☆

我是一個剛踏入自動化領域不久的新手，一直覺得颱達的PLC、HMI和伺服係統是我們颱灣非常驕傲的工業產品，在業界應用廣泛，市場佔有率很高。所以，當我看到《自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發》這本書的時候，就立刻被吸引瞭。我最期待的部分是書中對於「PLC/HMI/SERVO應用開發」的實踐性指導。我希望書中能提供一些清晰的圖文範例，演示如何使用颱達的DOPSoft軟體來設計HMI介麵，包括按鈕、指示燈、數字顯示、滑桿、圖形物件的放置和屬性設定。同時，我也想學習如何將HMI與PLC進行資料連結，實現參數的讀寫和畫麵的切換。在PLC程式設計方麵，我希望看到一些常見應用的程式範例，比如開關量控製、類比量處理、計數器、計時器、PID控製的應用，以及如何利用颱達PLC的特殊功能指令來實現複雜的功能。對於伺服馬達的部分，我希望書中能解釋清楚伺服係統的基本原理，包括位置控製、速度控製、扭矩控製，以及如何透過PLC來控製伺服的運動，例如正反轉、速度變動、絕對位置定位、相對位置定位等。我希望這本書能讓我從一個完全的新手，能夠逐步掌握颱達PLC、HMI和伺服係統的基礎應用開發技能，為我未來的職業生涯打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發》的書名聽起來就很有份量，讓人期待。作為一個在自動化領域摸爬滾打多年的老前輩，看到有這樣一本專注於颱達產品的開發應用書籍，真的覺得是福音。颱達的PLC、HMI和伺服係統在工業界的使用率非常高，很多中小企業都在使用，但相對而言，市場上深入探討這些元件整閤應用、從設計到實際開發的書籍並不算多。我特別好奇它在「元件設計」這個部分會探討到什麼程度，是偏嚮底層硬體架構的解析，還是更側重於在滿足特定應用場景下，如何選擇和優化這些元件的參數設定，甚至是進行一些客製化的外圍電路設計。畢竟，很多時候，解決方案的成敗，往往取決於對關鍵元件的深入理解和巧妙運用。如果這本書能提供一些實際案例，展示如何從零開始，針對一個具體的自動化任務，一步步完成PLC的邏輯設計、HMI的畫麵配置，以及伺服馬達的運動控製規劃，那將會非常有參考價值。我尤其希望能看到書中對於不同類型伺服係統的選擇與配置、PID參數整定技巧、以及伺服與PLC之間的通訊協定優化等方麵的深入闡述。對於初學者來說，這本書能否作為一個紮實的入門磚，提供清晰易懂的脈絡；對於有經驗的工程師來說，它又能提供哪些更進一步的啟發和解決方案，我非常期待能從書中獲得答案。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，在看到《自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發》這本書之前，我對於「元件設計」這個詞在PLC/HMI/SERVO領域的應用，其實是有些疑慮的。畢竟，對於大多數的係統整閤商和現場工程師來說，我們更多的是「應用」和「整閤」，而非「設計」。然而，這本書的書名卻強調瞭「元件設計」，這讓我產生瞭極大的好奇心。我開始思考，這裡的「設計」可能包含瞭哪些層麵的內容？會不會是探討颱達PLC、HMI、伺服係統在內部電路架構上的原理，例如CPU的設計、I/O模組的類型、HMI的顯示技術、伺服驅動器的PWM生成原理等？或者，更貼近實際應用的是，如何在滿足特定的應用需求時，進行「元件的選擇與配置」的「設計」？例如，針對不同的負載特性，如何選擇閤適的伺服馬達和減速機；如何根據PLC的處理能力和I/O數量，來規劃PLC的選型；如何根據HMI的觸控麵闆尺寸、解析度以及需要顯示的資訊量，來選擇閤適的HMI型號。我非常期待書中能提供一些關於「元件的生命週期」的考量，比如如何預估元件的損耗、如何進行備品管理、以及在係統升級換代時，如何考慮元件的相容性問題。如果這本書能夠從一個更宏觀、更深入的角度，來剖析自動化控製元件的「設計」哲學，並將其與實際的「應用開發」緊密結閤，那這將會是一本非常具有開創性的著作，對於提升我們對自動化係統的整體認知，絕對是大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

收到這本書《自動化控製元件設計與應用：颱達PLC/HMI/SERVO應用開發》的時候，我還在為手頭的一個專案頭疼，客戶要求在現有的產線上整閤一個更加精準的定位係統，並且要能透過HMI進行遠端監控和參數調整。老實說，雖然我們團隊在PLC程式設計方麵有一定的基礎，但對於伺服係統的進階應用，特別是與HMI的無縫整閤，總覺得還有許多不夠透徹的地方。這本書的齣現，就像及時雨。我對書中「HMI/SERVO應用開發」這部分內容抱有極大的期望。我希望它能詳細介紹颱達HMI在不同係列PLC之間的連接方式、資料交換的原理，以及如何利用HMI實現複雜的畫麵顯示、報警處理、趨勢圖繪製等功能。更重要的是，我期待書中能有針對伺服馬達的各種運動模式，例如點對點定位、連續軌跡運動、電子凸輪、飛鋸等，提供清晰的程式範例和參數設定指導。如果還能涵蓋一些PLC和伺服係統在通訊延遲、抗雜訊乾擾等方麵的最佳實踐，那真是太棒瞭。我最感興趣的，是那些能幫助我們快速解決實際問題的「巧思」和「秘訣」，比如如何進行伺服係統的動態參數調整、如何實現PLC與伺服的協同運動、以及如何設計更安全可靠的緊急停止邏輯。我希望這本書不隻是理論的堆砌，而是能提供真正落地、可以直接套用到實際生產環境中的解決方案。