過程控製係統及工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔡大泉 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 過程控製
• 自動化
• 化工控製
• 工業自動化
• 控製係統
• 係統工程
• 儀錶控製
• PID控製
• 過程儀錶
• 控製理論

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512307940

商品編碼：29657904691

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

基本信息

書名：過程控製係統及工程應用

定價：25.00元

作者：蔡大泉 ... 著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2010-11-01

ISBN：9787512307940

字數：207000

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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本書概要介紹瞭過程控製係統的基本概念，深入分析瞭過程控製中常用檢測與控製儀錶的原理與工程選型、過程執行器的類型及特性，詳細討論瞭被控過程的特性及建模方法，具體論述瞭簡單控製係統的設計與參數整定、復雜控製係統的控製策略，並對近年來發展迅速的計算機過程控製技術，如集散控製係統、現場總綫技術、組態軟件作瞭重點介紹。後，以工程實例為基礎，對過程控製係統的設計與實際應用進行瞭深入分析。
　　本書側重理論聯係實際，內容深入淺齣，可作為高校自動化、電氣工程及自動化、測控技術與儀器、過程裝備與控製工程、化學工程等專業的教材或參考書，也司供電力、石化、冶金、化工、輕工等行業的工程技術人員和研究人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索智能製造的基石：工業自動化與數字化轉型 本書並非聚焦於特定的過程控製係統硬件或工程應用實例，而是將目光投嚮工業自動化領域更宏觀的圖景，以及其在當今數字化浪潮中的深刻變革。我們將深入剖析工業自動化的核心理念、發展脈絡，以及其如何成為驅動現代製造業轉型升級的關鍵力量。 第一部分：工業自動化的演進與核心要素 工業自動化並非一蹴而就，而是人類對提升生産效率、降低勞動強度、保障生産安全不懈追求的結晶。本部分將追溯工業自動化的曆史腳步，從最早的機械化、電氣化，到如今的數字化、智能化，梳理其演進的驅動因素與裏程碑事件。 從機械化到信息化的飛躍： 機械化時代： 早期對人力和畜力的解放，通過簡單的機械裝置實現重復性勞動。 電氣化時代： 電力的引入帶來瞭更強大的動力源和更精確的控製，電動機、繼電器等關鍵技術的發展，為自動化奠定基礎。 電子化時代： 半導體技術、集成電路的齣現，使得控製係統更加小型化、集成化，功能也日益強大。 信息化時代： 計算機的普及和應用，將數據采集、處理、分析能力引入生産過程，實現瞭對生産流程的監控和優化。 工業自動化的基本構成： 感知層： 傳感器技術是工業自動化的“眼睛”，負責采集生産過程中的各種參數，如溫度、壓力、流量、液位、位置、速度、光照、聲音等。我們將探討各類傳感器的原理、特性、選型原則，以及如何應對復雜工況下的挑戰。 控製層： 這是工業自動化的“大腦”，負責根據感知層采集到的信息，以及預設的控製策略，做齣決策並發齣指令。我們將深入研究各種控製器的類型，包括但不限於： 可編程邏輯控製器 (PLC)： 工業現場的“瑞士軍刀”，廣泛應用於離散製造和連續過程的自動化控製。 分布式控製係統 (DCS)： 適用於大型、復雜連續過程的集中式與分布式相結閤的控製係統，強調係統的集成性、可靠性和可擴展性。 單片機與嵌入式係統： 在特定應用場景下，提供高度定製化和成本效益的解決方案。 工業PC (IPC)： 融閤瞭PC的強大計算能力與工業環境的堅固性，適用於復雜的監控、數據分析和高級控製。 執行層： 這是工業自動化的“手臂”，負責將控製層的指令轉化為實際的物理動作。我們將考察各種執行器的類型，如： 電機與驅動器： 提供動力，驅動機械設備運轉。 閥門與執行機構： 控製流體、氣體的流動，實現流量、壓力的調節。 機器人與機械臂： 實現復雜的搬運、裝配、焊接等自動化任務。 其他執行元件： 如加熱器、冷卻器、報警器等。 通信層： 保證各層之間信息流暢、高效、可靠地傳遞。我們將介紹工業通信的現狀與發展，包括： 現場總綫技術： 如PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus等，實現設備間的直接通信。 工業以太網： 帶來更高的帶寬和更強的實時性。 無綫通信技術： 在某些場景下提供靈活性和便捷性。 人機界麵 (HMI)： 實現操作員與自動化係統之間的交互，提供直觀的監控畫麵、操作指令輸入和報警顯示。 自動化策略與控製理論基礎： 開環控製與閉環控製： 理解反饋在提高控製精度和魯棒性中的作用。 PID 控製： 經典且廣泛應用的反饋控製算法，我們將探討其原理、參數整定方法及其局限性。 高級控製策略： 如模型預測控製 (MPC)、模糊邏輯控製、神經網絡控製等，在應對復雜非綫性係統和優化性能方麵的應用。 順序控製與邏輯控製： 適用於離散製造過程中，對操作步驟進行精確排序和邏輯判斷。 第二部分：工業互聯網與數字化轉型 隨著信息技術的飛速發展，工業自動化正以前所未有的速度邁嚮數字化、網絡化、智能化。本部分將聚焦於工業互聯網的興起，以及其如何驅動傳統製造業嚮智能製造轉型。 工業互聯網的內涵與架構： 連接： 將工業設備、生産綫、工廠乃至整個供應鏈連接起來，實現數據的互聯互通。 數據： 采集海量的生産數據，並進行清洗、存儲、分析。 平颱： 提供數據處理、應用開發、資源共享的統一平颱。 應用： 基於平颱開發各種智能化應用，如預測性維護、智能排産、質量追溯、能效管理等。 大數據與人工智能在工業領域的應用： 大數據分析： 從海量工業數據中挖掘有價值的信息，發現潛在的模式和規律。 機器學習與深度學習： 訓練模型，實現故障診斷、異常檢測、性能優化等智能功能。 數字孿生 (Digital Twin)： 創建物理實體的虛擬模型，進行模擬、分析和優化，實現“虛實結閤”的管理。 邊緣計算： 將計算能力部署到靠近數據源的設備端，提高響應速度和數據處理效率。 智能製造的典型應用場景： 預測性維護 (Predictive Maintenance)： 通過監測設備運行狀態，提前預警潛在故障，降低停機損失，延長設備壽命。 柔性製造與定製化生産： 快速響應市場需求變化，實現小批量、多品種的定製化生産。 質量追溯與可視化管理： 實現産品從原料到成品的全麵追溯，提升産品質量和客戶信任度。 能源管理與綠色製造： 通過數據分析優化能源使用效率，降低生産成本，實現可持續發展。 智能倉儲與物流： 實現自動化存取、調度和配送，提升供應鏈效率。 人機協同與增強現實 (AR)： 通過AR技術為操作員提供實時指導和信息支持，提升操作效率和安全性。 工業安全與網絡安全： 隨著係統互聯互通程度的加深，工業安全和網絡安全變得尤為重要。我們將探討麵臨的挑戰，以及應對策略，確保生産過程的安全穩定運行。 第三部分：麵嚮未來的工業自動化 工業自動化的發展永無止境。本部分將展望工業自動化的未來趨勢，以及其對人類社會可能帶來的深遠影響。 工業4.0與智能工廠： 探討工業4.0的核心理念，以及智能工廠的構建要素。 人機共生與自主係統： 機器人與人類的協同工作模式，以及人工智能驅動的自主係統。 模塊化與服務化製造： 強調生産過程的靈活性和可重構性，以及從産品銷售嚮服務提供轉變的模式。 工業元宇宙與沉浸式體驗： 探索虛擬現實、增強現實等技術在工業領域的進一步應用。 可持續發展與循環經濟： 工業自動化如何為實現綠色生産和循環經濟做齣貢獻。 本書旨在為讀者提供一個廣闊的視角，理解工業自動化的演進曆程、核心技術、發展趨勢以及其在驅動現代産業變革中的關鍵作用。通過深入剖析工業互聯網和數字化轉型所帶來的機遇與挑戰，幫助讀者更好地把握未來工業發展的脈搏，為迎接智能製造時代的到來做好準備。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，就像是在進行一場跨學科的思維漫步。作者的文字功底非常紮實，敘述流暢中帶著一種特有的邏輯美感。最讓我印象深刻的是，它沒有將各個控製單元孤立地看待，而是始終強調整個過程控製係統的“集成性”和“生命周期管理”。從項目的前期需求分析、硬件選型、軟件開發，一直延伸到後期的調試、試運行，再到長期的維護和升級，這本書形成瞭一個完整的閉環。特彆是關於“係統生命周期成本”的分析，它引導讀者思考前期投入與後期運維之間的平衡關係。書中對不同行業標準（比如ISA標準）的引用和解讀也非常到位，這對於需要與國際項目閤作的專業人士來說，簡直是如虎添翼。它不是一本零散的知識點堆砌，而是一部有機的、關於如何將理論轉化為穩定、可盈利的工業資産的百科全書。每一次翻閱，都能在不同的章節中發現新的啓發點，這得益於作者在宏觀視野和微觀細節之間切換的自如。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度著實讓人驚嘆，它絕非市麵上那些浮光掠影的入門讀物可比。我特彆關注瞭其中關於現代控製理論與先進控製策略的部分，那幾章內容簡直是乾貨滿滿，簡直可以作為研究生階段的參考教材瞭。作者對非綫性控製和魯棒控製的介紹，不僅僅停留在理論推導上，而是緊密結閤瞭化工、電力等行業的典型難題進行剖析。例如，書中關於模型預測控製（MPC）的應用實例，詳細描述瞭如何建立精確的係統模型，如何設定優化目標函數，以及如何處理約束條件。我對比瞭其他幾本同類書籍，這本書對MPC中預測步長和控製步長的選擇對係統性能影響的分析，無疑是最細緻入微的。閱讀這些章節時，我不得不頻繁地停下來，用草稿紙演算，纔能完全消化作者的思路。對於那些希望從基礎操作員晉升到係統架構師的工程師來說，這本書無疑提供瞭一個堅實的理論基石和實踐指導方嚮，讀完後感覺自己的認知層次被拔高瞭好幾個颱階。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的編排側重點感到非常驚喜，它居然花瞭大量的篇幅來討論“人機交互”和“係統安全”這兩個在傳統教材中經常被輕描淡寫的方麵。在描述分布式控製係統（DCS）和可編程邏輯控製器（PLC）的集成應用時，作者的關注點明顯超越瞭單純的邏輯編程。他詳細闡述瞭如何設計一個直觀、高效的操作員站界麵，如何通過有效的報警管理機製來避免“報警風暴”，以及在緊急情況下，操作員應如何快速做齣正確的判斷。這部分內容充滿瞭實戰經驗的智慧，比如關於冗餘設計的必要性、故障安全（Fail-Safe）原則的貫徹，以及網絡安全在工業控製領域日益重要的地位。我之前參與過幾次係統升級項目，深知人為失誤導緻的停機損失有多大，這本書提供瞭很多預防性的設計思路。它教會我，一個優秀的控製係統，不僅要“控得準”，更要“用得順”和“壞得穩”。這種關注用戶體驗和係統韌性的視角，是這本書區彆於其他技術手冊的顯著標誌。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構簡直是為我這種剛入門的工程新人量身定做的。它沒有上來就拋齣一堆晦澀難懂的公式和理論，而是選擇瞭一種非常平易近人的敘事方式，像一位經驗豐富的前輩在手把手地教你。我尤其欣賞它在基礎概念上的闡述，那些關於反饋、前饋、PID控製器的介紹，不僅清晰明瞭，而且還配上瞭大量的實際案例圖解，這使得我這個在課堂上總是抓不住重點的學生，也能很快理解其中的精髓。讀到中間部分，作者開始深入探討不同類型傳感器的選型和數據采集的注意事項，這一點對我後續參與實際項目至關重要。書裏詳細分析瞭不同環境下傳感器的精度、穩定性和抗乾擾能力，甚至連校準的流程都寫得一絲不苟。坦白說，我以前總覺得這些是“邊角料”知識，但這本書讓我意識到，在實際運行中，一個糟糕的傳感器配置能讓再精妙的算法形同虛設。這種由淺入深的編排邏輯，真正體現瞭“工程應用”的精髓，讓人感覺自己不是在背書本知識，而是在學習一門實用的手藝。

評分☆☆☆☆☆

從一個技術文檔鑒賞者的角度來看，這本書的排版和圖錶的質量達到瞭極高的專業水準。我很少看到一本技術書籍能將如此復雜的流程圖和時序圖繪製得如此清晰、不混淆。那些關於復雜控製迴路的邏輯流程圖，綫條乾淨利落，關鍵節點的注釋準確無誤，即便是初次接觸該迴路的讀者，也能迅速抓住其核心邏輯。此外，書中對數據可視化的處理也值得稱贊。它展示瞭如何將大量的實時過程數據，通過趨勢圖、直方圖等方式有效地轉化為管理層和操作層都能理解的信息。這種對“信息傳達效率”的極緻追求，反映齣作者深厚的工程實踐背景。相比於那些圖文模糊、索引混亂的同類書籍，這本書無疑是一份可以長期信賴的工具書。它不僅是知識的載體，更是一份高標準的技術美學範本，讓人在使用過程中感到愉悅和高效。