前 言 

通过这本易于理解的指南，读者将探索工业自动化和控制的相关概念，如变频器（VFD）和可编程逻辑控制器（PLC）的接线和编程，以及智能工厂（工业 4.0）等内容。 

主要特色 

??通过探索的方法深入了解工业自动化和控制的方方面面。 

??获得使用 PLC 实现制造过程自动化的实用见解。 

??了解如何使用人机界面（HMI）和 SCADA 监控和控制工业流程。 

本书内容 

工业自动化已成为各行业通过流程自动化来减少人力投入和成本的热门解决方案。本书将帮助读者掌握在该领域取得卓越成绩所需的技能。 

本书从工业自动化的基础开始，逐步介绍开关、传感器、执行器和电机的应用以及直接在线（DOL）启动器及其组件，如断路器、接触器和过载继电器。接下来，将带领读者探索变频器（VFD），了解其参数设置，以及如何对其进行接线和编程来控制感应电机。随着学习的深入，读者将掌握主要工业自动化工具——PLC、HMI 和 SCADA ——的接线和编程方法。读者还将深入了解过程控制和测量（温度、压力、液位和流量），并通过将 4 ～ 20 mA 变送器连接到 PLC 获得模拟信号处理的实践经验。最后，将帮助读者掌握各种工业网络协议，如 FOUNDATION Fieldbus、Modbus、PROFIBUS、PROFINET 和 HART，以及制造业（工业4.0）的新兴趋势及其赋能技术（如物联网、人工智能和机器人）。 

学完本书内容后，读者将对工业自动化中有关机器自动化与控制的核心概念形成实用而深入的理解。 

你将学到什么 

??掌握工业自动化和控制的基本要点。 

??了解如何使用工业传感器和执行器。 

??熟悉交流、直流、伺服和步进电机。

??深入理解 VFD、PLC、HMI 和 SCADA 及其应用。 

??探索实践过程控制系统，包括使用 PLC 的模拟信号处理。 

??熟悉工业网络和通信协议，掌握有线（如工业以太网）与无线（如 Wi-Fi）协议的基础，并了解 5G 在工业应用中的优势与实践。 

??探索制造业的当前趋势，如智能工厂、物联网、人工智能和机器人。 

这本书适合谁 

本书适合电气、电子、机械、机电一体化、化学或计算机专业的本科生和研究生，正在转行的工程师，或者希望在工业自动化领域发展职业的人。本书涵盖从基础到高级的主题，对于在制造业、石油和天然气等领域工作的初级电气、工业物联网、自动化、过程、仪表与控制、生产和维护工程师来说，是一本宝贵的参考书。 

作者 

2025 年 5 月