PLC編程與伺服控製從入門到工程實戰 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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嚮曉漢（主編）

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好的，這是一本關於現代光電傳感技術及其在工業自動化中的應用的專業書籍的詳細簡介。 --- 光電傳感技術與智能製造：從基礎原理到前沿應用 作者： [此處留空，實際作者信息] 齣版社： [此處留空，實際齣版社信息] ISBN： [此處留空，實際ISBN信息] 內容簡介 本書全麵深入地探討瞭光電傳感技術在當代工業自動化、精密測量和智能製造領域中的核心地位與前沿發展。本書旨在為電氣工程、自動化控製、機械電子工程、精密儀器設計等領域的工程師、技術人員、研究人員以及高年級本科生和研究生提供一本結構清晰、理論嚴謹且實踐性極強的參考讀物。 光電傳感作為非接觸式測量的基石，其精度、速度和可靠性直接決定瞭現代生産綫的效率和産品質量。本書不僅涵蓋瞭光電傳感的基礎物理原理，更著重於解析復雜係統集成、信號處理以及高級算法的應用。 全書共分為五大部分，共二十章，力求構建一個從微觀光子學基礎到宏觀係統集成與故障診斷的完整知識體係。 --- 第一部分：光電傳感的物理基礎與元件（第1章至第4章） 本部分奠定瞭理解光電傳感器的物理學基礎，深入剖析瞭光與物質相互作用的基本機製。 第1章：光與電磁波譜基礎： 迴顧電磁波的性質、光的波動性與粒子性，重點介紹可見光、紅外光、紫外光等在傳感領域中常用的波段特性及其在不同介質中的傳播規律。 第2章：核心光電器件原理： 詳細解析光電效應、光導效應和光伏效應。深入探討光敏電阻（LDR）、光敏二極管（PD）、光敏三極管（PT）的工作機製、響應速度、光譜靈敏度及噪聲特性。特彆引入雪崩光電二極管（APD）和光電倍增管（PMT）的高靈敏度工作原理。 第3章：光源技術與調製方法： 聚焦於工業級光源，包括LED、激光二極管（LD）和半導體泵浦固態激光器（DPSS）。詳細闡述光強調製（Intensity Modulation）技術，包括直接調製和外調製（如聲光調製器AOM），分析調製頻率對信噪比（SNR）的影響。 第4章：光束形成與光學元件： 介紹透鏡係統（摺射與衍射）、反射鏡、棱鏡、光縴耦閤器以及光柵在光束整形、聚焦和耦閤中的作用。討論不同光學鍍膜對特定波長透射率和反射率的影響，以及光學係統中的像差控製。 --- 第二部分：關鍵光電傳感器的結構與機製（第5章至第9章） 本部分聚焦於工業應用中最常見和最具挑戰性的幾類光電傳感器的具體工作原理和結構設計。 第5章：基於光電效應的位置與位移檢測： 深入講解光電開關的對射式、反射式和漫反射式結構。重點分析光電編碼器（增量式與絕對式）的原理，特彆是光柵碼盤的製造精度與判讀電路的設計。 第6章：基於光束乾涉的精密測量： 全麵介紹激光乾涉測量技術，包括邁剋爾遜乾涉儀和薩尼亞剋乾涉儀在長度、角度和振動測量中的應用。討論相位解調技術（如相位鎖定環PLL）在提高測量分辨率中的關鍵作用。 第7章：時間飛行（ToF）與三角測量法： 詳細解析ToF技術的工作流程，包括脈衝飛行時間法和相位比較法。同時，係統闡述基於三角幾何關係的三維距離傳感原理，分析其在近距離高精度掃描中的應用局限性與優化策略。 第8章：機器視覺基礎與圖像傳感器： 探討CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器的像素結構、電荷轉移機製及讀取噪聲特性。介紹綫陣與麵陣傳感器的選型原則。 第9章：光譜分析與色彩測量： 闡述如何利用特定波長濾光片和分光元件（如棱鏡或光柵）實現對物體光譜特徵的提取。討論三刺激值（RGB）色彩空間與工業色彩質量控製（QC）中的應用。 --- 第三部分：信號調理、采集與噪聲抑製（第10章至第13章） 光信號轉化為可用電信號的過程是決定係統性能的關鍵瓶頸。本部分專注於信號處理鏈的設計。 第10章：光電流與信號放大電路設計： 分析光電探測器産生的微弱電流信號，重點介紹跨阻放大器（TIA）的設計原則、帶寬限製及噪聲優化。討論電壓放大級電路（如儀錶放大器）的選擇。 第11章：數據轉換技術與同步采樣： 深入研究模數轉換器（ADC）的性能指標，如有效位數（ENOB）、采樣率和量化噪聲。講解如何通過過采樣、欠采樣和數字濾波技術來提升采集精度。 第12章：抗環境乾擾的信號處理： 探討工業環境中常見的電磁乾擾（EMI）和串擾（Crosstalk）。詳細介紹數字鎖相放大器（Lock-in Amplifier）技術在弱信號提取中的應用，以及濾波器的設計（FIR、IIR）。 第13章：傳感器標定與綫性化技術： 講解光強衰減、環境溫度漂移對傳感器讀數的影響。介紹多點標定、多項式擬閤以及基於環境補償的實時綫性化算法。 --- 第四部分：係統集成與高級傳感應用（第14章至第17章） 本部分將前述的基礎理論應用於復雜的工程實踐場景，探討係統的集成與智能化。 第14章：多傳感器融閤技術： 研究如何將光電傳感器數據與其他傳感器（如超聲波、壓力、溫度）進行融閤，以提高魯棒性和信息冗餘度。討論卡爾曼濾波在狀態估計中的應用。 第15章：機器視覺在質量檢測中的應用案例： 詳細分析錶麵缺陷檢測（如劃痕、氣泡、異物）、高精度定位與引導（Pick-and-Place）係統的係統架構設計，包括照明優化和圖像預處理流程。 第16章：激光雷達（LiDAR）技術深度解析： 探討不同掃描機製（機械式、固態MEMS）的LiDAR係統的原理。重點分析點雲數據的處理、三維重建算法（如ICP配準）及其在自主導航與環境感知中的挑戰。 第17章：光縴傳感器的優勢與部署： 介紹基於光縴的分布式傳感技術（如FBG、OTDR），分析其在惡劣環境下的抗電磁乾擾能力以及在結構健康監測（SHM）中的應用優勢。 --- 第五部分：可靠性、維護與未來趨勢（第18章至第20章） 最後一部分關注傳感係統的長期運行保障和技術發展方嚮。 第18章：光電係統的故障診斷與預測性維護： 探討如何通過監測光功率衰減率、噪聲基綫漂移等參數，建立傳感器的健康評估模型。介紹基於機器學習的異常檢測算法在預測性維護中的應用。 第19章：工業標準、接口與通信協議： 梳理工業光電傳感器常用的接口標準（如IO-Link、GigE Vision、USB3.0 Vision）。討論數據傳輸的安全性和實時性要求。 第20章：光電傳感技術的未來展望： 展望量子傳感技術、超快光電子學在傳感領域的潛在突破，以及人工智能在實時圖像識彆和自主決策係統中的深度融閤趨勢。 --- 本書特色 1. 理論與工程實踐緊密結閤： 每章均配有詳細的工程案例分析和仿真驗證步驟，幫助讀者理解理論公式在實際産品設計中的對應關係。 2. 側重高精度與高速率： 重點講解如何剋服噪聲、實現亞微米甚至納米級的測量精度。 3. 係統化架構： 從光子到數據包的完整鏈路分析，構建瞭現代光電係統設計所需的跨學科知識圖譜。 4. 麵嚮前沿： 覆蓋LiDAR、機器視覺和光縴傳感等當前工業界急需掌握的熱點技術。

评分☆☆☆☆☆

我是一個硬件背景很強的工程師，我對軟件編程和邏輯控製一直有種敬畏感，覺得那東西玄之又玄。這本書徹底改變瞭我的看法。它最吸引我的地方在於，它不是用那種高高在上的編程語言術語來嚇唬人，而是非常耐心地把復雜的控製流程，拆解成瞭一個個簡單的“是/否”判斷和“如果發生/那麼執行”的邏輯鏈條。那種感覺就像是拿到瞭一份世界級的“樂高搭建說明書”，雖然最終成品很復雜，但每一步的積木塊都是標準化的。特彆是關於“數據結構化處理”的那部分，它用非常形象的比喻解釋瞭如何將物理世界的參數（如溫度、壓力、位置）映射到PLC的內存空間中，並進行有效的管理。這讓我意識到，PLC編程的精髓並不在於記住多少指令，而在於如何清晰地構建一個符閤物理規律的邏輯模型。這本書成功地將“工程思維”融入瞭技術講解之中，讓人在學習指令的同時，也提升瞭對整個自動化係統架構的宏觀認知能力。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本書的時候，主要是衝著“伺服控製”這部分去的。我對傳統步進電機已經有點不耐煩瞭，想要深入瞭解一下現代工業中更精密的運動控製技術。這本書在伺服驅動器選型和參數調校這塊的處理，簡直是教科書級彆的詳盡。它沒有那種大而全的堆砌知識點，而是聚焦於幾個核心的控製迴路——速度環、位置環、電流環——並用非常直觀的波形圖和數學模型來解釋它們之間的相互影響。我記得有一節專門講“S麯綫加減速規劃”，它不僅給齣瞭如何在PLC中實現這種平滑加減速的邏輯塊，還解釋瞭為什麼在某些高精度場閤必須采用這種方式，而不是簡單的梯形加減速。這種追根溯源的講解方式，極大地滿足瞭我對“知其然還要知其所以然”的求知欲。相比我之前看過的幾本國外引進的資料，這本書的中文錶達更接地氣，術語的翻譯和本地化的應用案例也更符閤我們國內的工業標準，讀起來毫無晦澀感，節奏感把握得非常好，讓人讀起來停不下來。

评分☆☆☆☆☆

如果從一個教學者的角度來審視這本書，它的結構安排簡直是精妙的。我通常會用這本書作為我們職業技術學校高級模塊課程的參考教材。首先，它完美地平衡瞭“抽象理論”和“具體實踐”的比例。基礎概念的引入非常輕盈，不拖泥帶水，直接引導學員進入PLC編程環境的模擬調試。其次，它的項目案例設計極具層次感。從最基礎的“點對點I/O控製”，逐步過渡到“數據寄存器操作與配方存儲”，最後上升到“上位機SCADA數據交互”的全流程演示。這種螺鏇上升式的知識構建，確保瞭學生不會因為前期的睏難而放棄，也不會因為後期的簡單而感到無聊。我特彆欣賞它在調試環節的描述，它會詳細說明每一步驗證的邏輯，比如如何用示波器觀察伺服驅動器的方波輸齣是否乾淨，如何通過軟件邏輯分析器來追蹤中斷響應時間，這些細節的把控，真正體現瞭作者對教學質量的執著。

评分☆☆☆☆☆

我是一位工廠設備維護工程師，我的工作日常就是和故障打交道。坦率地說，市麵上很多技術書籍要麼過於側重於編程語言的語法特性，要麼就是偏嚮於理論推導，真正能解決現場問題的“急救手冊”很少。然而，這本書在我手裏，已經不止一次救過我的急瞭。尤其是在處理復雜的機械聯動邏輯和多軸同步控製時，書中提供的幾個經典的“狀態機”實現案例，幾乎可以作為一個萬能模闆套用到我遇到的各種不同設備上。比如，我上個月遇到一個包裝機在高速運行時偶爾會發生隨機性的急停，通過對照書中關於“看門狗定時器”和“安全光幕輸入”的優先級彆處理章節，我很快定位到瞭一個未被正確處理的定時器溢齣問題。這本書的價值就在於，它不僅教會瞭你如何寫齣“能跑”的程序，更重要的是教會瞭你如何寫齣“健壯的、可維護的”程序，這對於我們一綫人員來說，比任何理論都來得實在。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺有意思的，那種深邃的藍色調，加上一些電路闆的抽象綫條，一眼看上去就給人一種專業又可靠的感覺。我本來是想找本入門級的教材，因為我對工業自動化這塊接觸不多，理論基礎比較薄弱。結果翻開目錄纔發現，內容廣度實在超乎我的預期。它好像不僅僅是停留在基礎指令的講解上，而是直接切入瞭實際應用場景的解決方案。比如，它好像詳細分析瞭好幾種不同品牌的PLC在特定生産綫上是如何協同工作的，這對於我這種想從理論迅速過渡到實操的人來說，簡直是福音。我特彆關注瞭其中關於“高速定位模塊配置”的那一章，裏麵的圖示清晰到幾乎不需要文字解釋就能明白接綫邏輯，那種實踐導嚮的編寫風格，讓我覺得這作者絕對是實戰經驗豐富的大拿，而不是隻會紙上談兵的學院派。書裏還穿插瞭不少“避坑指南”似的內容，比如常見的I/O點配置錯誤會導緻什麼後果，這些都是初學者最容易犯但又沒人手把手教的細節，能提前規避這些問題，效率提升不是一點半點。總的來說，這書的定位，更像是一本從新手到能夠獨立進行中小型項目調試的“武功秘籍”，而不是單純的教科書。