制浆造纸手册--第十三分册.仪表与自动化

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出版者:中国轻工业出版社
作者:
出品人:
页数:307
译者:
出版时间:1989-08
价格:12.00
装帧:精装
isbn号码:9787501902170
丛书系列:
图书标签:
  • 制浆造纸
  • 仪表
  • 自动化
  • 工业自动化
  • 过程控制
  • 传感器
  • 执行器
  • 控制系统
  • 纸张制造
  • 造纸技术
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具体描述

《制浆造纸手册》是一部根据我国造纸工业生产经验编写的,

以造纸工艺为主的工具书。整个手册分十三个分册。本书是第十三

分册。内容包括:造纸工业特殊检测仪表和自动调节仪表的分类、

原理、构造、性能和选用场合以及制浆造纸各个生产过程自控仪表

的配置等。

本书可供造纸工业的技术人员、管理人员及造纸专业的院校师

生参考.

《现代化工过程控制与优化》 内容简介 本书深入探讨了现代化工生产过程中自动化和智能化控制系统的设计、实施、优化与维护。作为一本面向化工、化学工程、过程控制及相关领域专业人士和研究人员的专业著作,它全面覆盖了从基础理论到前沿技术的广泛内容,旨在帮助读者掌握先进的过程控制技术,以实现化工生产过程的高效、安全与绿色运行。 第一部分:化工过程控制基础与建模 本部分首先回顾了化工过程控制的基本原理和数学基础。重点阐述了动态系统建模的关键技术,包括机理建模(如质量、能量守恒方程的推导与求解)和系统辨识方法。我们详细分析了常用于化工过程的传递函数、状态空间模型的建立与简化,并介绍了频域分析在理解系统动态特性中的应用。特别地,针对化工过程特有的非线性、时滞、大惯性等复杂特性,本书提供了多种简化模型和等效模型的构建策略,为后续的控制系统设计奠定坚实基础。此外,还涵盖了过程数据采集、信号处理与传感器技术在化工环境下的应用与选型标准。 第二部分:经典与先进过程控制策略 本部分是全书的核心,系统地介绍了各类成熟与新兴的控制算法在化工生产中的应用。 经典控制方面,详细剖析了PID(比例-积分-微分)控制器的原理、参数整定方法(如Ziegler-Nichols法、IMC法)及其在常见单元操作(如反应器温度控制、塔式精馏塔液位控制)中的局限性与改进措施。同时,对串级控制、前馈控制、解耦控制等先进经典控制结构进行了深入的数学分析和实际案例演示。 先进过程控制(APC)是本部分的重点。我们详尽阐述了基于模型的预测控制(MPC)的原理、设计流程、约束处理机制以及在线优化算法。书中通过多个实际化工生产场景(如高压聚乙烯反应器优化、复杂精馏塔的能耗最小化)展示了MPC如何有效处理多变量耦合、输入输出约束问题,实现经济效益的最大化。此外,鲁棒控制、自适应控制在系统参数不确定或工况频繁变化环境下的应用策略也被深入探讨。 第三部分:过程优化与智能制造 随着工业4.0的推进,化工过程的优化已不再局限于传统的反馈控制,而是向更高级的实时优化(RTO)和智能化方向发展。 本部分详细介绍了实时优化(RTO)的架构、模型求解技术(包括线性规划、非线性规划及混合整数线性规划在化工过程优化中的应用)。我们重点分析了RTO如何与APC系统集成,实现对操作基准(Setpoints)的动态调整,以应对原料成本、能源价格和市场需求的变化。 在智能化控制方面,本书系统介绍了人工智能(AI)和机器学习(ML)在化工过程中的应用。内容包括:利用神经网络进行高精度软测量(SMC)模型构建;应用强化学习(RL)探索最优操作策略,特别是在难以建模的复杂反应器控制中的潜力;以及利用大数据分析和过程数据挖掘进行故障早期预警和健康监测(PHM)。 第四部分:安全、可靠性与分散控制系统 化工生产的本质安全是控制系统的首要目标。本部分专门探讨了过程安全仪表系统(SIS)的设计、验证与管理,包括安全完整性等级(SIL)的确定与实施标准(如IEC 61511)。 此外,书中对分散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)以及安全仪表系统(SIS)的系统架构、网络通信协议(如OPC UA, Industrial Ethernet)和集成进行了详细论述。特别关注了系统可靠性分析、容错技术在关键控制回路中的应用,确保系统在面对硬件故障或软件错误时仍能维持安全运行。 本书特色: 1. 理论与实践紧密结合: 书中包含了大量的MATLAB/Simulink仿真案例和Aspen Plus/HYSYS集成实例,便于读者将理论知识转化为工程实践能力。 2. 面向复杂系统: 重点突出了对非稳态操作、复杂多效蒸发、催化反应器动力学控制等高难度化工单元的控制解决方案。 3. 前瞻性视野: 深入介绍了过程数据分析、云计算在化工控制中的初步应用,为未来智能工厂的建设提供技术储备。 本书适合作为高等院校化工、化学工程、过程控制专业高年级本科生及研究生的教材或参考书,同时也是广大化工企业研发、设计、操作和维护人员提升专业技能的宝贵资料。

作者简介

目录信息

第十五章 仪表与自动化
第一节 基础资料
一、表示参量的文字符号
二、表示功能的文字符号
三、表示气动仪表外部气接头的文字符号
四、自控仪表图形符号
五、自控常用电器符号
第二节 检测仪表
一、通用仪表
(一)温度测量仪表
(二)压力测量仪表
(三)流量测量仪表
(四)物位测量仪表
(五)成分分析仪表
二、制浆造纸工业特殊检测仪表
(一)纸浆中浓测量仪表
(二)纸浆低浓测量仪表
(三)化学浆和机械浆质量指标测量仪
(四)纸页和纸板水分测量仪表
(五)纸页定量测量仪表
(六)纸页水分和定量的联合测量仪
(七)纸页和纸板厚度测量仪(厚度计)
(八)纸页灰分自动测量仪
(九)纸页质量指标测量仪
(十)纸卷硬度控制仪
(十一)烘缸表面温度计
(十二)纸病检测装置
(十三)木片水分计
(十四)分析仪表
(十五)定量调节阀
第三节 自动调节仪表
一、变送器
(一)温度变送器
(二)压力变送器
(三)差压变送器
二、调节器
(一)调节器的选型
(二)调节器参数的整定方法
三、计算单元
四、显示单元
五、执行器
(一)调节阀结构形式的选择
(二)执行机构
(三)制浆造纸工业各种介质调节机关的选择
第四节 制浆造纸生产过程自控仪表配置图
一、机械浆车间
(一)国内某厂机械浆车间自控仪表
(二)国外机械浆生产过程自控仪表配置图
二、预热木片磨木浆工段
三、间歇蒸煮工段
(一)国内某厂蒸煮工段自控仪表系统
(二)国内某厂蒸煮锅自控仪表系统
(三)国外间接加热的亚硫酸盐法蒸煮锅的自控仪表
(四)化学纤维浆蒸煮程序控制系统
(五)国外蒸球自控仪表配置图
四、连续蒸煮工段
(一)国内某厂连续蒸煮工段仪表配置
(二)国外卡米尔(kamyr)连续蒸煮器自控仪表配置图
(三)国外(Impco)连续蒸煮器自控仪表配置
(四)国外斜管连续蒸煮器自控仪表配置图
五、洗选工段
(一)国内某厂洗选工段自控仪表配置之一
(二)国内某厂洗涤工段自控仪表配置之二
(三)国外洗浆工段自控仪表配置
六、漂白工段
(一)国内某厂漂白工段仪表配置
(二)国外漂白工段(四段漂)自控仪表配置
(三)国外次氯酸钠漂液制备自控仪表配置图
(四)国外二氧化氯漂液制备自控仪表配置图
七、蒸发工段
(一)国内某厂化学浆车间蒸发工段仪表配置图
(二)国内某厂扩建的蒸发工段的自控仪表配置
(三)国外黑液蒸发工段自控仪表的配置
八、燃烧工段
(一)国内某厂化学浆车间碱回收工段仪表配置
(二)国内某厂燃烧工段主要仪表配置
(三)国外燃烧工段的自控仪表配置
九、苛化工段
(一)国内某厂苛化工段的仪表配置
(二)国外苛化工段的自控仪表配置图
十、白泥回收工段
十一、水处理工段
十二、废水处理工段
十三、打浆工段(浆料制备)
(一)国内某厂打浆工段仪表配置
(二)国内某厂放料部自控仪表配置
(三)国内某厂200t车间(200t/d)打浆与配浆的自控仪表配置
(四)国内某厂200t车间纸机筛选、上浆工段仪表配置,生产流程及主要自控仪表流程
(五)小型纸机连续配料系统仪表配置
(六)国外打浆与配浆的主要自控仪表配置
十四、纸机
(一)国内某厂纸机干燥部工艺流程自控仪表的配置
(二)国内某厂纸机三段通汽流程及自控仪表的配置
(三)国内某厂200t纸机干燥部自控仪表配置
(四)国内某厂纸机湿部仪表配置
(五)国内某厂纸机湿部工艺流程及主要自控仪表配置
(六)国外造纸机湿部生产过程和自控仪表配置
(七)国外造纸机干燥部自控仪表配置
参考资料
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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作为一名资深的制浆造纸工程师,我接触过市面上各种相关的技术书籍,但这一本《仪表与自动化》分册,给我的感觉是典型的“学院派”的风格。它对PID控制算法的阐述简直可以拿去研究生考试出题了,各种传递函数、开环、闭环的分析,严谨得让人佩服。但现实中的造纸过程,充满了各种非线性和时滞,现场的干扰因素多如牛毛。我真正关心的是,当浆料浓度波动剧烈时,如何通过先进的控制策略(比如模糊控制或者神经网络预测控制)来稳定白水回用系统的pH值,这本书里虽然提到了这些概念,但具体到实际的算法实现、参数整定和软件接口的细节却一笔带过,似乎默认读者都已经掌握了高级编程语言和控制系统平台的底层逻辑。我期待看到更多实际案例分析,比如某个大型纸机在更换了新的DCS系统后,针对压光机张力控制的优化经验分享,或者某个针对打浆机磨损预警的传感器选型和数据处理流程。这些“干货”才是支撑我们日常高效运转的基石,而这本书,更像是在为未来的自动化打下坚实的理论基础,对于解决眼前的“疑难杂症”,帮助有限。

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从宏观上看,这本书构建了一个非常完整的制浆造纸自动化知识体系框架,从传感到执行,从测量到控制,脉络清晰,显示出作者深厚的行业积淀。它能帮助一个新人建立起对整个自动化系统的全局观,这是无可替代的价值。然而,在涉及具体软件平台和操作系统的部分,这本书的更新速度明显跟不上行业迭代。我注意到书中引用的某些控制软件版本和人机界面(HMI)的设计规范,似乎停留在上一个技术周期。在当今这个“软件定义工厂”的时代,我们更依赖于灵活的编程环境和易于定制的图形化界面。书中对图形化编程块的描述过于静态,对于如何利用现代SFC(顺序功能图)或状态机来处理复杂的纸病切换逻辑,缺乏深入的指导。可以说,它是一本奠基性的经典著作,但如果想用它来解决使用最新一代DCS或PLC系统时遇到的具体软件配置和诊断问题,恐怕还得去查阅那些更聚焦于特定品牌操作系统的在线帮助文档和论坛帖子。

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这本书的术语翻译和专业名词的定义做得非常到位,确保了不同背景的工程师在使用同一本书籍时,对关键概念的理解是统一的,这一点值得称赞。它极大地降低了跨专业交流的障碍。但是,当我试图用它来指导特定设备选型时,就感到力不从心了。比如,选择一台用于测量高粘度纸浆流速的流量计,需要权衡电磁、超声波和涡轮式流量计的优缺点,并且要考虑维护的难易程度和防堵塞性能。这本书里提到了各种流量计的基本原理,但对于这些具体应用场景下的“软指标”——比如清洗周期、校准频率、对浆料中固体颗粒的耐受性——几乎没有提及。这就像是学习车辆驾驶,书上详细解释了发动机的燃烧原理,却没告诉你如何判断轮胎气压是否充足。对于需要快速决策和采购的现场工程师来说,这种缺乏具体应用数据支撑的理论描述,使得这本书的实用价值打了折扣。

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这本书的装帧和纸张质量确实没的说,拿到手里沉甸甸的,一看就是那种下了大功夫精心制作的工具书。我本来是冲着它封面上那一排排复杂的仪表符号去的,想着终于能把那些晦涩难懂的控制系统图纸搞明白了。结果翻开目录,我的期待值立马就被拉高了不少。我以为它会详尽地介绍如何一步步调试那些气动、液压元件,告诉你每一根管路应该如何连接,接头拧紧的力矩是多少。结果呢,它更多地是在讲理论,讲为什么这个传感器要放在那个位置,讲控制逻辑的设计思路,而不是实打实的“动手指南”。这对我这种更偏向于维修和现场操作的人来说,稍微有点遗憾。就像你买了一本菜谱,里面全是大厨的心法口诀,却没告诉你怎么把糖和盐放对地方。当然,理解了这些深层次的原理,对提升自己的理论水平自然有帮助,但要马上应用到车间里解决眼前的“跑冒滴漏”或者“信号漂移”问题,这本书似乎更像一本高阶的参考资料,而不是一本操作手册。我还是得回去翻翻那些老旧的设备说明书,才能找到我需要的具体操作步骤。

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我对这本书的排版和图示质量感到非常满意,这在技术书籍中是难能可贵的。那些工艺流程图和仪表布局图,线条清晰,逻辑分明,即便是那些复杂的联锁保护回路,也能一眼看出关键节点的设置。这对于初入行业或者需要快速熟悉新生产线布局的年轻人来说,简直是福音。然而,内容的深度在某些关键的自动化子系统上显得略为保守。例如,关于现代造纸厂普遍采用的无线传感网络(WSN)和物联网(IIoT)在纸病检测中的应用,介绍得非常简略,仅仅停留在概念层面,并没有深入探讨在强电磁干扰和高湿度环境下的信号衰减、数据加密和边缘计算的处理方案。这个领域的更新速度太快了,一本厚重的印刷品很难跟上实时技术的发展。我更希望看到的是对最新的基于云端的故障诊断系统集成方案的探讨,而不是对传统气动逻辑回路的详尽回顾,后者在我看来,在新的工厂设计中已经越来越少见了。

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