目录介绍
第1章概述1
1.1工业自动化系统1
1.2可编程逻辑控制器3
1.3工业自动化网络4
1.4典型的工业自动化系统6
1.5工业生产的发展趋势8
1.5.1两化融合新技术8
1.5.2面向两化融合的工业互联网11
1.6工业生产的发展特征14
1.7工业自动化领域的问题与挑战17
本章小结20
思考题21
第2章PLC系统基础22
2.1引言22
2.2PLC概述22
2.2.1背景22
2.2.2优势及应用24
2.2.3西门子PLC25
2.3硬件系统25
2.3.1控制器26
2.3.2传感器27
2.3.3执行器29
2.3.4人机界面29
2.4I/O接口31
2.4.1数据I/O31
2.4.2通信I/O32
2.4.3继电器和变频器34
2.5工作原理36
2.5.1扫描周期37
2.5.2存储器38
2.6系统对比38
2.7软件配置39
本章小结41
思考题41
第3章PLC编程开发43
3.1引言43
3.2程序设计43
3.2.1编程语言43
3.2.2用户程序45
3.3功能指令47
3.3.1基本功能48
3.3.2位逻辑48
3.3.3数据处理49
3.3.4数学运算52
3.3.5程序控制54
3.3.6定时器和计数器56
3.3.7PTO/PWM发生器60
3.4编程实现61
3.4.1编程方法61
3.4.2编程调试62
3.5系统开发63
3.5.1PID控制63
3.5.2过程控制66
3.5.3运动控制67
本章小结68
思考题68
第4章工业有线网络70
4.1引言70
4.2现场总线72
4.2.1概念72
4.2.2PROFIBUS74
4.3工业以太网78
4.3.1以太网与工业控制79
4.3.2工业以太网的概念80
4.3.3PROFINET84
4.3.4EtherCAT87
4.4实时以太网88
4.5工业有线网络新技术89
4.5.1时间敏感网络89
4.5.2软件定义网络90
4.5.3网络功能虚拟化91
4.5.4网络切片91
本章小结92
思考题93
第5章工业无线网络94
5.1引言94
5.2标准与协议94
5.2.1短距离无线通信94
5.2.2WirelessHART96
5.2.3WIAPA97
5.2.4WIAFA98
5.2.5工业WLAN99
5.35G技术100
5.3.1工业5G100
5.3.25G+工业互联网103
5.3.35G+TSN105
5.4工业物联网技术106
5.4.1物联网106
5.4.2工业物联网108
5.4.3MQTT108
5.4.4工业物联标准110
5.4.5工业物联关键技术110
5.5工业无线新技术112
5.5.1云计算112
5.5.2边缘计算113
5.5.3工业大数据115
5.5.4确定性网络116
本章小结117
思考题117
第6章工业互联互通119
6.1引言119
6.2工业互联网121
6.2.1概念121
6.2.2内涵与特征122
6.2.3关键环节124
6.2.4价值作用125
6.2.5发展思路125
6.3OPC UA126
6.3.1概念126
6.3.2技术细节130
6.3.3挑战131
6.3.4产品案例131
6.4工业互联互通132
6.4.1互联互通132
6.4.2网络互联134
6.4.3IT与OT融合136
6.4.4体系集成138
本章小结139
思考题139
第7章人机交互141
7.1引言141
7.2人机交互体系141
7.2.1基本信息141
7.2.2核心问题143
7.2.3系统和过程144
7.2.4交互设计145
7.3组态软件146
7.3.1基本信息146
7.3.2常用的组态软件147
7.4触摸屏150
7.4.1基本信息150
7.4.2原理及分类151
7.4.3触摸屏的交互设计152
7.4.4代表性的触摸屏153
7.5VR/AR交互系统153
7.5.1基本信息153
7.5.2交互设计开发154
7.5.3工业应用155
7.6人机混合智能156
7.6.1概念及发展趋势156
7.6.2“人在环内”157
7.6.3“人在环上”159
7.7数字孪生和信息物理系统160
7.7.1数字孪生160
7.7.2信息物理系统161
本章小结162
思考题162
第8章机器视觉164
8.1引言164
8.2机器视觉系统164
8.2.1基本信息164
8.2.2图像处理166
8.2.3特征提取169
8.2.4关键环节170
8.2.5典型应用171
8.3视觉检测172
8.3.1概述172
8.3.2缺陷检测173
8.3.3封装检测175
8.3.4印刷检测176
8.4视觉测量176
8.4.1测量基础176
8.4.2尺寸测量177
8.4.3形状分析177
8.5视觉读码与视觉识别178
8.5.1视觉读码178
8.5.2视觉识别179
8.6机器人视觉应用180
8.6.1视觉伺服180
8.6.2视觉引导181
8.6.3视觉分拣183
本章小结184
思考题184
第9章控制作业185
9.1引言185
9.2运动控制185
9.2.1运动控制系统185
9.2.2运动控制器186
9.2.3PLC运动控制187
9.2.4运动控制的分类189
9.3伺服控制189
9.3.1伺服系统和伺服电机189
9.3.2伺服控制器191
9.3.3伺服控制系统191
9.3.4现实系统192
9.4工业机械臂193
9.4.1系统组成193
9.4.2技术参数194
9.4.3开发基础194
9.5工业机器人197
9.5.1概述197
9.5.2开发基础198
9.5.3系统设计199
9.5.4系统应用202
9.6网络控制和云控制202
9.6.1网络控制202
9.6.2云控制205
本章小结206
思考题207
参考文献208