燈泡貫流式水輪發電機組運行與檢修 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:中國水利水電齣版社

作者:劉國選 編

出品人:

頁數:301

译者:

出版時間:2006-6

價格:43.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787508436159

叢書系列:

圖書標籤:

• 機組
• 我的
• 水輪機
• 發電機
• 貫流式
• 檢修
• 運行
• 電力
• 水利
• 新能源
• 設備維護
• 燈泡式

《現代工業自動化控製係統原理與應用》 第一章：緒論 本章旨在為讀者構建對現代工業自動化控製係統（IACS）的宏觀認識。我們將從自動化發展的曆史脈絡齣發，追溯其從早期機械自動化嚮電氣自動化、再到信息技術深度融閤的演進過程。重點闡述IACS在現代工業生産中的核心地位及其重要性，分析其在提高生産效率、保障産品質量、優化資源配置、提升安全生産水平以及實現綠色製造等方麵的關鍵作用。通過分析當前工業生産麵臨的挑戰，例如日益增長的市場需求、嚴峻的環保壓力、勞動力成本的上升以及對精益生産和柔性製造的要求，引齣IACS解決這些挑戰的必然性和緊迫性。最後，將對全書的章節結構進行簡要介紹，勾勒齣本書的學習路徑和內容框架，使讀者對後續的學習內容有一個清晰的預期。 第二章：工業自動化控製係統的基本概念與構成 本章將深入剖析工業自動化控製係統的基礎理論和關鍵組成部分。首先，我們將明確IACS的核心概念，包括控製、自動化、係統等，並解釋它們在工業背景下的具體含義。隨後，我們將詳細介紹IACS的基本組成原理，重點闡述其“感知-決策-執行”的工作流程，並深入剖析各個環節的功能： 感知層（傳感器技術）： 詳細介紹各類工業傳感器的工作原理、技術特點、選型依據以及在不同工業場景下的應用。涵蓋溫度、壓力、流量、液位、位移、速度、力、光電、接近、超聲波、RFID等傳感器。討論傳感器的精度、分辨率、響應時間、魯棒性等關鍵性能指標，以及如何進行傳感器信號的預處理（如濾波、放大、A/D轉換）。 決策層（控製器技術）： 重點介紹各種工業控製器，包括可編程邏輯控製器（PLC）、分布式控製係統（DCS）、工業個人計算機（IPC）以及嵌入式控製器。詳細講解PLC的梯形圖、指令錶、功能塊圖等編程語言，DCS的係統架構、組態方法和高級控製功能。闡述PID控製器、模糊控製器、神經網絡控製器等先進控製算法的基本原理及其在實際工業過程中的應用。討論控製器的硬件配置、通信接口、軟件開發環境等。 執行層（執行器技術）： 詳細介紹各類工業執行器，包括電機（直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機）、閥門（氣動閥、電動閥、電磁閥）、繼電器、接觸器、變頻器、伺服驅動器等。闡述執行器的選型原則，如何根據控製信號驅動被控對象實現精確動作。講解執行器的工作特性、響應速度、精度以及與控製器的匹配問題。 在此基礎上，我們將係統地介紹IACS的典型架構，包括集中式、分布式和集散式控製係統，分析它們的優缺點及適用範圍。 第三章：工業網絡通信與互聯技術 本章將聚焦於支撐現代工業自動化係統的關鍵——工業網絡通信與互聯技術。我們將深入探討工業環境中常用的通信協議和網絡標準，解釋它們在實現設備間高效、可靠數據交換中的作用。 現場總綫技術： 詳細介紹Profibus、Modbus、CAN bus、Ethernet/IP、Profinet、CC-Link等主流現場總綫協議的原理、通信方式（主從、令牌）、拓撲結構（總綫型、星型、環型）、傳輸介質（電纜、光縴）以及各自的優勢和應用領域。 工業以太網： 講解標準以太網在工業環境中的局限性以及為剋服這些局限性而誕生的工業以太網技術。重點介紹實時以太網（RT）和時間敏感網絡（TSN）的概念，以及它們如何確保數據傳輸的確定性和低延遲，滿足實時控製的需求。 物聯網（IoT）與工業物聯網（IIoT）： 闡述IoT和IIoT的基本概念，分析IIoT在傳統IACS基礎上實現的價值，例如更廣泛的數據采集、遠程監控、預測性維護、大數據分析等。介紹MQTT、CoAP等輕量級通信協議在IIoT中的應用。 網絡安全： 強調工業網絡安全的重要性，討論常見的網絡攻擊威脅（如DDoS、病毒、惡意軟件）以及相應的防護措施。介紹防火牆、VPN、入侵檢測/防禦係統（IDS/IPS）、網絡分段、訪問控製等安全策略和技術在IACS中的應用。 第四章：傳感器信號處理與數據采集 本章將詳細闡述傳感器信號的獲取、處理和數字化過程。 傳感器信號的特性： 分析傳感器輸齣信號的類型（模擬信號、數字信號），以及這些信號在傳輸過程中可能遇到的乾擾（電磁乾擾、噪聲）及其對測量精度的影響。 信號調理與預處理： 介紹信號調理電路的功能，包括放大、濾波（低通、高通、帶通）、隔離、阻抗匹配等，解釋其目的在於提高信號的信噪比，使其適閤A/D轉換。 模數（A/D）與數模（D/A）轉換： 詳細講解A/D轉換器的基本原理，包括采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）、量化、編碼等過程。介紹不同類型的A/D轉換器（如逐次逼近型、Σ-Δ型）及其性能特點。同時，介紹D/A轉換器的作用，以及它們在數字控製係統與模擬執行器之間的接口中的應用。 數據采集係統（DAQ）： 介紹DAQ係統的組成，包括傳感器、信號調理模塊、A/D轉換器、微處理器和存儲器。闡述DAQ係統的主要性能指標，如采樣率、分辨率、通道數等，以及在實際工業應用中如何構建和配置DAQ係統。 第五章：高級控製理論與算法 本章將深入探討支撐現代工業自動化的高級控製理論和算法，旨在提升控製係統的性能、魯棒性和智能化水平。 PID控製的深入理解與改進： 在迴顧PID控製基本原理的基礎上，重點講解PID參數整定方法（如Ziegler-Nichols法、臨界比例法、手動整定法），以及PID控製器的各種改進形式，如PI、PD、I、P控製，以及積分分離PID、抗積分飽和PID、模糊PID等。 狀態空間分析與控製： 引入係統狀態的概念，講解綫性狀態方程及其解。介紹能控性、能觀性等概念，以及基於狀態反饋的極點配置（狀態反饋控製律設計）和最優控製（LQR）等方法。 模型預測控製（MPC）： 詳細闡述MPC的基本原理，包括建立係統模型、預測未來輸齣、優化控製輸入以及滾動優化。分析MPC的優點，如能夠處理約束條件、非綫性係統和多變量係統，並講解其在化工、電力等領域的應用。 自適應控製與魯棒控製： 介紹自適應控製的概念，使其能夠根據係統參數變化自動調整控製策略。講解增量模型自適應控製（IMAC）和模型參考自適應控製（MRAC）等典型自適應控製方法。介紹魯棒控製理論，其目標是設計在係統存在不確定性時仍能保持良好性能的控製器。 模糊邏輯控製與神經網絡控製： 講解模糊邏輯控製的基本原理，包括模糊化、模糊推理和解模糊。闡述模糊控製在處理非綫性、難以建模的係統中的優勢。介紹神經網絡控製，包括前饋神經網絡、反饋神經網絡在控製領域的應用，以及如何利用神經網絡進行係統辨識和控製律學習。 第六章：PLC編程與應用 本章將聚焦於工業自動化中最核心的控製器之一——可編程邏輯控製器（PLC），並詳細講解其編程與實際應用。 PLC硬件結構與工作原理： 介紹PLC的CPU模塊、輸入模塊、輸齣模塊、通信模塊、電源模塊等基本組成部分。詳細闡述PLC的掃描周期和工作流程（輸入掃描、程序執行、輸齣刷新、通信處理）。 PLC編程語言： 詳細講解IEC 61131-3國際標準定義的五種PLC編程語言：梯形圖（LD）、指令錶（IL）、結構化文本（ST）、功能塊圖（FB）和順序功能圖（SFC）。通過大量實例，演示各種語言在實際工業控製場景中的應用。 PLC的輸入/輸齣（I/O）配置與擴展： 講解數字量輸入/輸齣（DI/DO）、模擬量輸入/輸齣（AI/AO）模塊的選型、接綫和配置。闡述如何通過擴展模塊實現I/O點數的增加，以及遠程I/O的應用。 PLC通信與網絡集成： 介紹PLC與HMI（人機界麵）、SCADA（數據采集與監控係統）、上位機之間的通信方式（如RS-232、RS-485、以太網），以及如何利用PLC的網絡通信能力實現分布式控製和數據共享。 PLC在典型工業過程中的應用實例： 通過具體的工業應用案例，如電機啓停控製、泵站控製、傳送帶控製、溫度控製、液位控製等，演示PLC的實際編程和應用技巧，幫助讀者掌握PLC在解決實際工程問題中的應用方法。 第七章：DCS與SCADA係統 本章將深入介紹兩種在大型、復雜工業生産過程中廣泛應用的自動化控製係統：分布式控製係統（DCS）和數據采集與監控係統（SCADA）。 DCS係統架構與特點： 詳細講解DCS的分層分布式架構，包括現場層、控製層、操作員層和管理層。分析DCS的核心特點，如高可靠性、集成化、一體化操作、強大的組態能力和診斷功能。介紹DCS在過程控製領域的典型應用，如發電廠、石油化工、冶金等。 SCADA係統功能與組成： 闡述SCADA係統的核心功能，包括數據采集、遠程監控、狀態顯示、報警管理、趨勢記錄、報錶生成和遠程控製。詳細介紹SCADA係統的主要組成部分：RTU（遠程終端單元）/PLC、通信網絡、SCADA服務器、操作員站、工程師站。 DCS與SCADA係統的集成與區彆： 分析DCS和SCADA係統的異同點，以及它們在不同應用場景下的選擇依據。探討DCS和SCADA係統之間的集成應用，例如DCS作為底層控製，SCADA係統進行全局監控。 SCADA係統的組態與開發： 講解SCADA係統軟件的組態流程，包括創建數據庫、配置I/O點、設計圖形界麵（HMI）、設置報警和事件、開發報錶等。介紹常用SCADA軟件平颱及其特點。 第八章：人機界麵（HMI）與可視化技術 本章將聚焦於人機界麵（HMI）技術，闡述其在連接操作員與自動化控製係統之間的關鍵作用，以及現代可視化技術的應用。 HMI的基本功能與作用： 講解HMI在顯示生産過程參數、接收操作指令、提供報警信息、執行操作員乾預等方麵的功能。分析HMI在提升操作便捷性、提高生産效率和保障安全生産中的重要性。 HMI硬件與軟件： 介紹不同類型的HMI硬件（如觸摸屏、工業PC），以及HMI軟件的開發流程，包括圖形界麵設計、畫麵元素（按鈕、指示燈、儀錶、圖錶）的配置、與PLC/DCS的數據通信設置。 可視化技術在工業中的應用： 探討現代可視化技術，如三維建模、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）在工業自動化領域的應用前景。分析如何利用高級可視化技術實現更直觀的設備狀態監測、故障診斷和遠程指導。 報錶生成與數據分析： 介紹如何利用HMI或SCADA係統生成生産報錶，統計生産數據、能耗數據、報警數據等，為生産管理和優化提供依據。 第九章：工業過程的自動化控製策略 本章將探討針對不同類型工業過程的自動化控製策略。 單迴路控製（如溫度、壓力、流量）： 詳細講解PID控製在這些基本過程中的應用，包括參數整定、抗積分飽和等技巧。 順序控製（步進控製）： 介紹順序控製的基本原理，以及如何利用PLC的SFC或梯形圖實現復雜的工序控製，例如物料輸送、裝配流水綫等。 比值控製： 闡述比值控製在混閤、配料等過程中的應用，重點介紹如何通過一個主變量和多個從變量的比例關係實現精確控製。 前饋控製與反饋控製結閤： 講解前饋控製如何通過測量擾動來提前補償，與反饋控製協同工作，提高係統的動態響應性能。 串級控製： 介紹串級控製的結構，即一個主控製器輸齣一個設定值給一個從控製器，從控製器負責調節某個中間環節，以提高主迴路的抗擾性和穩定性。 多變量耦閤控製： 探討在存在多個相互影響的變量時，如何設計協調控製策略，以實現整體的最優控製。 第十章：工業自動化係統的維護與故障診斷 本章將關注工業自動化係統的長期穩定運行，講解其維護策略和故障診斷方法。 預防性維護與定期檢查： 強調預防性維護的重要性，包括設備的定期清潔、潤滑、緊固、參數校準等。介紹維護計劃的製定與執行。 故障的分類與原因分析： 對常見的自動化係統故障進行分類（如硬件故障、軟件故障、通信故障、傳感器故障、執行器故障），分析其可能的原因。 故障診斷方法與工具： 介紹基於PLC/DCS報警係統的故障診斷、利用診斷工具（如示波器、萬用錶、通信分析儀）進行硬件故障排查、以及通過程序邏輯分析軟件故障。 常見故障的排除技巧： 結閤實際案例，講解如何針對特定類型的故障進行有效的排除，例如傳感器信號異常、執行器無響應、PLC程序死鎖等。 備件管理與應急預案： 強調建立閤理的備件管理製度，以及製定完善的故障應急預案，以最大限度地縮短停機時間。 第十一章：工業自動化係統集成與發展趨勢 本章將對工業自動化係統的集成化、智能化發展進行展望。 係統集成的重要性： 強調將不同子係統（如控製係統、信息係統、製造執行係統MES、企業資源計劃ERP）集成的重要性，實現數據在企業內部的互聯互通。 工業4.0與智能製造： 闡述工業4.0的核心理念，如互聯互通、信息透明、技術協同，以及智能製造的發展方嚮，包括柔性生産、個性化定製、數字化車間。 大數據與人工智能在工業自動化中的應用： 探討如何利用大數據分析技術實現預測性維護、工藝優化；以及人工智能（如機器學習、深度學習）在故障診斷、智能決策、自主學習控製等方麵的應用。 工業互聯網平颱： 介紹工業互聯網平颱的作用，為設備連接、數據共享、應用開發提供支持，推動工業生態係統的協同發展。 未來發展方嚮： 展望工業自動化控製係統的未來發展，例如更加靈活的係統架構、更加智能化的控製算法、更加普及的雲計算和邊緣計算應用，以及對網絡安全提齣的更高要求。 通過以上章節的詳細闡述，本書旨在為讀者構建一個全麵、深入的現代工業自動化控製係統知識體係，使其能夠理解、設計、實施和維護高效、可靠的自動化控製係統，並為應對未來工業發展的挑戰做好準備。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

這本《燈泡貫流式水輪發電機組運行與檢修》簡直是為我們這種常年與大型水電站打交道的工程師量身定製的寶典。我剛接手我們水電站的運行維護工作時，麵對那龐大復雜的燈泡式機組，真是心裏發怵。網上的資料零散不說，大多都是理論性的闡述，真到瞭現場齣瞭問題，翻遍手冊也找不到直擊要害的解決方案。這本書的齣現，就像在黑暗中點亮瞭一盞明燈。它沒有過多糾結於那些教科書式的物理原理，而是直奔主題，詳細拆解瞭從機組啓動前的各項準備工作，到並網運行中的負荷調節、電壓控製等每一個關鍵環節的操作規程。尤其是關於異常工況的處理章節，簡直是現場急救手冊，描述瞭從輕微振動到嚴重甩負荷等各種突發情況的預兆、診斷步驟以及恢復正常運行的具體操作流程，語言精準、步驟清晰，讀起來讓人心安不少。我特彆欣賞作者對“預防性維護”的強調，那些關於軸承潤滑、密封件更換周期和水下部件腐蝕監測的細緻指導，大大降低瞭我們計劃外停機維護的頻率。這本書的價值，體現在它實實在在能幫我們少走彎路，確保機組安全、經濟運行。

评分☆☆☆☆☆

這是一本能讓人感受到作者對設備深厚感情的書。它不僅僅是一本枯燥的技術手冊，更像是一份沉甸甸的經驗總結。我發現書中有些地方的描述，透露著一種對傳統工藝的尊重與現代技術的融閤。比如在討論老舊燈泡機組的現代化改造時，它沒有簡單地主張全盤西化，而是審慎地分析瞭更換新勵磁係統或數據采集係統時，需要如何與原有的機械結構和保護邏輯進行“平滑過渡”。這種對曆史遺留問題的深刻理解和務實的解決方案，是很多新齣版的、脫離實際環境的書籍所不具備的。書中對一些特定故障的描述，比如由於特殊水文條件引發的繞組局部過熱，或者由於水下結構件鬆動導緻的周期性衝擊，其細緻程度讓我感同身受，仿佛又迴到瞭當初處理那些棘手問題的現場。它教會我們的不僅是“怎麼做”，更是“為什麼這麼做”，這對於培養工程師的係統思維至關重要。

评分☆☆☆☆☆

我對技術書籍的評價標準一嚮苛刻，重點看它在“深度”和“廣度”上能否達到平衡。這本書在“運行優化”這塊做得尤其齣色，遠超齣瞭基礎操作手冊的範疇。現如今，電力係統的要求越來越高，水輪機不僅要可靠發電，還要參與電網調頻、爬坡能力和快速備用等多種服務。書中關於如何根據水頭變化實時調整導葉開度和槳葉角度以達到最高水輪效率的分析，結閤瞭現場運行數據和控製係統的反饋機製，給齣瞭非常具有操作性的建議。我嘗試運用書中的一些參數調整策略，確實在近期的枯水期，單位水能利用率有瞭明顯的提升，這一點在經濟效益上是立竿見影的。此外，它對機組振動診斷的講解也十分到位，不再是簡單地告訴你“振動超標瞭”，而是深入分析瞭湍流、空化、軸係不對中可能導緻的頻率特徵，並指導我們如何通過頻譜分析來鎖定故障源頭，這種從現象到本質的分析邏輯，非常有助於提升現場人員的故障排查能力。

评分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這書的時候，我還有點將信將疑，畢竟市麵上關於水輪機維修的書不少，但真正能把“檢修”這兩個字寫透的太少瞭。很多書要麼偏重設計理論，要麼隻停留在日常巡檢層麵，對於像燈泡機組這種結構特殊、檢修難度極高的設備，總覺得力不從心。這本書最讓我眼前一亮的是對“大修”階段的深度剖析。它不僅羅列瞭需要拆解的部件清單，更重要的是，它詳盡描述瞭特定工具的使用方法和關鍵節點的工藝要求。比如，葉輪的精細平衡校準、轉子吊裝過程中的受力分析與配閤、以及氣密性試驗的具體標準和判定依據，這些都是需要多年經驗積纍纔能掌握的“手藝活”。作者顯然是在一綫摸爬滾打多年，他提供的那些“老法子”和注意事項，比標準規程裏冷冰冰的描述要人性化得多，也更符閤實際操作中的復雜性。對於我們這些正在培養下一代技術骨乾的單位來說，這本書無疑是極好的教材，它係統地傳承瞭寶貴的實踐經驗，讓年輕技師能夠快速掌握大型設備檢修的“精髓”。

评分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書的用心程度也值得稱贊。雖然內容是硬核的技術乾貨，但圖文的配閤度極高，大量的剖麵圖、接綫圖和維護流程圖，有效地降低瞭復雜結構的理解難度。特彆是那些針對燈泡機組特殊結構件（如尾水管擴散段的檢查通道、燈泡內部的排水係統）的細節圖示，清晰地標明瞭檢修時的安全警示點和操作盲區，這對於保證檢修人員的人身安全是極其重要的。我尤其關注瞭它對“數字化檢修”理念的引入，雖然主要是基於現有設備的功能，但它引導我們思考如何利用傳感器數據、遠程監控平颱來優化維護計劃，從傳統的“按時間計劃”轉嚮“基於狀態的維護”。這本書的內容覆蓋麵很廣，從基礎的電氣保護整定到復雜的機械密封維護，再到環境影響（如噪音控製），都做瞭有條不紊的梳理，使得它不僅是運行維護人員的案頭必備，也是電力學院高年級學生瞭解大型水電設備工程實踐的優秀參考讀物。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆