过程自动化及仪表

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出版者:化学工业
作者:俞金寿
出品人:
页数:271
译者:
出版时间:2003-1
价格:27.00元
装帧:
isbn号码:9787502539160
丛书系列:
图书标签:
  • 过程自动化
  • 仪表控制
  • 工业自动化
  • PLC
  • DCS
  • PID控制
  • 传感器
  • 执行器
  • 过程控制
  • 自动化技术
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具体描述

好的,这是一份关于一本名为《过程自动化及仪表》的图书的详细简介,内容将严格围绕该主题进行阐述,但不会包含您提到的那本书的具体内容,并且力求语言自然流畅。 --- 《过程自动化及仪表:现代工业控制系统的深度解析与实践指南》 本书导读: 在当今高度复杂化、精细化的工业制造领域,实现高效、稳定、安全且经济的生产流程,已成为企业生存与发展的核心竞争力。《过程自动化及仪表》一书,正是为应对这一时代挑战而精心编纂的专业技术著作。本书全面系统地梳理了现代工业过程中自动化控制的理论基础、关键技术及其在实际工程中的应用,为读者提供了一幅从原理到实施的完整技术蓝图。 本书并非仅仅停留在理论的阐述,而是深度聚焦于过程控制的工程实践。从最基础的测量传感技术,到复杂的控制算法设计,再到系统的集成与网络通信,每一环节都辅以详实的案例分析和前沿的技术趋势探讨,确保内容既具学术深度,又富含工程实用价值。 第一篇:过程控制系统的基础理论与元件 本篇是构建理解过程自动化大厦的基石。我们首先深入探讨了工业过程的特性,包括静态与动态特性分析,如何运用数学模型精确描述一个化工、冶金或电力过程的响应规律。 1. 测量与传感技术:工业的“眼睛” 过程自动化的起点在于精确地“感知”现场状态。本篇详尽介绍了各类过程变量的测量技术,包括温度、压力、流量、液位等核心参数的传感原理、选型标准和误差分析。特别关注了智能传感器和现场总线技术在提高测量精度和可靠性方面的最新进展。例如,超声波、雷达在复杂介质测量中的应用,以及基于光纤传感的本质安全型测量方案。对变送器、执行器的性能标定和维护也进行了深入的阐述。 2. 控制系统架构:从元件到集成 清晰的系统架构是实现有效控制的前提。本书详细解析了传统分散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)以及现代化集散控制系统(SDCS)的结构、功能和相互间的区别与联系。重点讨论了从现场仪表到控制器的信号采集、处理和输出的完整回路流程。同时,对安全仪表系统(SIS)的独立设计原则和功能安全标准(如IEC 61511)进行了系统性的介绍,强调了安全冗余设计的重要性。 第二篇:过程控制的核心算法与优化 理论的价值在于指导实践。本篇聚焦于如何设计和应用有效的控制算法,以应对过程中的各种扰动和非线性。 1. PID控制的深度挖掘与改进 比例-积分-微分(PID)控制器至今仍是工业控制的主流。本书不仅回顾了经典PID的整定方法(如Ziegler-Nichols法),更深入探讨了先进的PID改进技术,如串级控制、前馈控制、解耦控制等在多变量耦合系统中的应用。对PID参数在线整定、抗饱和与防积分饱和的策略进行了细致的分析,确保控制系统在全工况下的稳定性。 2. 先进过程控制(APC)技术 面对高精度、高效率的要求,先进控制技术成为必需。本书系统介绍了模型预测控制(MPC)的核心原理,包括如何建立系统辨识模型、优化目标函数的构建以及求解器的选择。此外,模糊控制、神经网络控制等智能控制方法在非线性、时变系统中的应用潜力也被充分探讨。 第三篇:工业网络、数据通信与信息化集成 现代自动化系统是一个高度互联的智能网络。本篇关注控制系统的信息化集成和通信技术。 1. 工业通信协议与网络安全 详细解析了主流的工业通信标准,如HART、Fieldbus(Profibus/Foundation Fieldbus)、Industrial Ethernet(Profinet/EtherNet/IP)。本书强调了在工业物联网(IIoT)背景下,控制网络的安全防护策略至关重要。从物理层到应用层的安全加固措施,以及如何构建可靠的纵向和横向信息集成通道,是本篇的重点内容。 2. 制造执行系统(MES)与信息集成 过程控制不再孤立于生产管理。本书阐述了如何通过MES系统,实现对生产调度、质量追溯、设备健康管理(PHM)与底层控制系统(DCS/PLC)的有效协同。讨论了数据标准的统一化以及如何利用过程数据驱动更高级别的决策支持系统。 第四篇:过程自动化系统的工程实施与维护 理论知识必须通过严格的工程流程转化为可靠的实体系统。 1. 工程设计与项目管理 本篇指导读者进行自动化系统的完整工程设计,包括需求分析、系统规格书的编制、I/O点表的管理、控制逻辑的软件设计规范。对于大型自动化项目的实施,本书提供了基于生命周期理念的项目管理方法,涵盖了从采购、安装调试到最终验收的全过程控制要点。 2. 调试、优化与故障诊断 现场调试是确保系统按预期运行的关键步骤。本书提供了系统化的调试流程,包括仪表回路的检查、控制逻辑的步进测试和联机优化。针对实际运行中可能出现的常见故障,如传感器漂移、通信中断、控制回路失稳等,提供了科学的诊断思路和快速恢复的维护手册。同时,系统运行的持续优化方法,包括性能指标的监控与报警管理,也被详尽介绍。 结语:面向未来的自动化趋势 《过程自动化及仪表》不仅是一本工具书,更是一部指引工业控制未来方向的指南。它全面覆盖了从现场传感器到云端决策支持的各个层面,是工程师、技术人员、科研人员及相关专业学生深入理解和掌握现代过程控制技术的权威参考读物。通过研读本书,读者将能够构建起一个全面、系统、且具备前瞻性的过程自动化知识体系。

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读后感

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用户评价

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我必须指出,本书的案例分析部分是其最大的亮点之一。作者没有采用虚构的、过于理想化的工厂场景,而是选取了几个不同行业——如化工、电力、冶金——的真实自动化改造或新建项目作为蓝本进行深度剖析。这些案例不仅详尽地展示了如何选择合适的PLC/DCS平台以适应不同控制周期的需求,更重要的是,它深入探讨了在应对历史遗留设备(Legacy System)与新一代智能设备集成时所面临的协议转换和数据兼容性挑战。书中对不同厂商软硬件生态系统的兼容性评价,也做到了相对中立和客观,这在充斥着商业倾向的行业资料中实属难得。通过对这些真实案例的推演,读者能够亲身体会到,自动化工程的精髓并不在于技术的先进性,而在于如何在成本、可靠性、可维护性之间找到最佳平衡点。

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这本书的语言风格极其严谨而又带着一种朴素的务实精神,完全没有学术论文的故作高深,也没有市场推广材料的夸张浮夸。它更像是资深专家在工作日志中对某一技术难题的剖析记录,每一个句子都经过了实践的检验。例如,在讨论流量计的安装注意事项时,作者不仅仅给出了标准规范,还补充了许多在实际管道振动、流体脉动环境下可能遇到的“陷阱”以及对应的工程小窍门,这些细节正是教科书往往会省略,但却是现场工程师最需要的“软知识”。这种强调“在实践中验证理论”的写作态度,使得全书的知识点都具有极强的可操作性和落地性。翻阅此书,就像是在翻阅一本汇集了数十年行业经验的“避坑指南”,它教会我的不仅是“应该怎么做”,更是“为什么别人总是做不好”。

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阅读过程中,我深刻感受到作者在内容组织上对“系统集成”这一核心理念的执着追求。这本书的叙事逻辑非常连贯,它不是简单地罗列仪表和自动化组件的说明书,而是将它们有机地编织成一个完整的生产流程图景。从前端的信号采集、到中端的逻辑运算与决策制定,再到后端的执行机构的精确动作,作者用近乎电影剧本的笔法,描述了信息如何在复杂的工业网络中流动和转化。我尤其欣赏它对“安全仪表系统(SIS)”部分的处理,没有流于形式地介绍标准,而是深入剖析了功能安全等级(SIL)的实际意义及其在不同风险等级场景下的配置差异。这种宏观的视角,让读者在学习具体技术点时,始终能保持对整个工厂运行状态的掌控感,避免了陷入“只见树木不见森林”的困境。对于项目经理或系统架构师而言,这本书提供了一种从整体视角审视自动化项目生命周期的有效框架。

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这本书的插图和图表设计简直是视觉上的享受,每一个复杂的控制回路、每一个传感器的工作原理,都被绘制得清晰明了,即便是初次接触工业自动化的读者,也能很快在大脑中构建起清晰的知识框架。我特别欣赏作者在讲解PID控制器时所采用的类比手法,那种将抽象的数学模型与日常生活中遇到的调温、调速现象联系起来的方式,让人豁然开朗。它不像某些教科书那样干巴巴地堆砌公式,而是仿佛有一位经验丰富的老工程师,耐心地坐在你身边,一边喝着咖啡,一边为你拆解那些曾经令人望而生畏的专业术语。对于那些希望通过自学掌握工业控制基础的在职人员来说,这种以“理解”为核心的编排方式,极大地降低了入门的门槛。书中对各种现场总线协议的对比分析也做得十分到位,没有过度纠缠于细枝末节的技术细节,而是聚焦于它们在实际应用中的优缺点和适用场景,这对于我们进行系统选型决策时提供了极大的参考价值。

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这本书对新兴技术的介绍与传统理论的结合处理得非常巧妙,没有为了追赶“时髦”而堆砌术语,而是将工业物联网(IIoT)和边缘计算的概念,自然地嵌入到现有的控制架构优化讨论中。作者清晰地界定了哪些是当下需要立即掌握的核心基础,哪些是未来需要关注的发展方向,并明确指出了如何利用新的数据分析工具来提升传统自动化系统的预测性维护能力。我最欣赏它对“数据治理”在自动化领域应用的探讨,它首次让我从控制系统的角度,而非单纯的信息技术角度,理解了海量传感器数据背后的业务价值。这本书的价值在于,它不仅让你成为一个合格的“操作员”,更培养你成为一个能够预见未来、规划下一代工厂架构的“系统思考者”。

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