過程控製係統及工程應用 9787512307940 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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蔡大泉 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 過程控製
• 自動化
• 化工工程
• 控製係統
• 工業自動化
• 係統工程
• 控製理論
• 儀錶技術
• 9787512307940
• 工程應用

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512307940

商品編碼：29640340589

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	過程控製係統及工程應用	作者	蔡大泉 ... 著
定價	25.00元	齣版社	中國電力齣版社
ISBN	9787512307940	齣版日期	2010-11-01
字數	207000	頁碼
版次	5	裝幀	平裝
開本	12k	商品重量	0.259Kg

內容簡介

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。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《工業自動化原理與實踐》 一、 核心概念與理論基礎 本書旨在深入剖析工業自動化領域的核心概念與理論基礎，為讀者構建一個紮實而全麵的知識體係。我們將從自動化係統的基本構成齣發，詳細闡述傳感技術、執行機構、控製器以及人機交互界麵（HMI）在整個自動化流程中的作用與原理。 傳感技術： 深入介紹各類工業傳感器的工作原理，包括但不限於溫度傳感器（熱電偶、熱電阻、紅外傳感器）、壓力傳感器（壓阻式、電容式、應變片式）、流量傳感器（渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計）、液位傳感器（浮球式、導波雷達式、電容式）以及位移傳感器（LVDT、編碼器、激光測距）。我們將探討不同傳感器的精度、響應速度、環境適應性及其在不同工業場景下的選擇依據。此外，還將涉及傳感器的信號處理與調理技術，如濾波、放大、綫性化等，以確保測量數據的準確可靠。 執行機構： 詳細講解各類工業執行機構的驅動原理與應用。這包括電機（直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機）的控製方法，如PWM（脈衝寬度調製）控製、PID（比例-積分-微分）控製；液壓與氣動執行元件（氣缸、油缸、比例閥、伺服閥）的工作原理與選型；以及電磁閥、繼電器等開關型執行元件。我們將分析不同執行機構的負載能力、動態響應、精度與能耗，並提供相應的選配指南。 控製器： 深入研究各類工業控製器的架構與功能。我們將從傳統的繼電器控製電路講起，逐步過渡到可編程邏輯控製器（PLC），詳細介紹PLC的硬件結構（CPU、I/O模塊、通信模塊）、編程語言（梯形圖、指令錶、結構化文本、功能塊圖）以及常用的指令集。在此基礎上，我們將引入分布式控製係統（DCS），探討其集散式控製架構、係統冗餘設計、組態方法以及在大型復雜工業過程中的優勢。同時，也將簡要介紹單片機、嵌入式係統在特定自動化應用中的作用。 人機交互界麵（HMI）： 強調HMI在操作員與自動化係統之間的橋梁作用。我們將討論HMI的設計原則，包括信息顯示（數據、趨勢圖、報警）、操作輸入（按鈕、滑塊、麯綫圖）以及畫麵邏輯。深入講解組態軟件在HMI畫麵開發、數據連接、腳本編寫等方麵的應用，以及人機工程學在HMI設計中的重要性，以提升操作效率與安全性。 二、 控製理論與算法 本部分將係統梳理控製理論的核心思想，並重點介紹在工業自動化中廣泛應用的經典與現代控製算法。 反饋控製原理： 深入闡述負反饋在穩定和調節係統中的關鍵作用。我們將從開環控製與閉環控製的對比齣發，詳細講解反饋控製的基本結構，包括控製器、被控對象、傳感器和執行器。通過分析係統傳遞函數、頻率響應等概念，理解反饋對係統穩定性的影響。 PID控製算法： 這是工業自動化中最普遍的控製算法，我們將對其進行深入講解。詳細分析比例（P）、積分（I）、微分（D）三個環節的作用機理，以及它們對係統響應特性的影響。介紹PID參數的整定方法，包括手動整定法、臨界比例法、衰減震蕩法，以及更高級的自動整定技術。還將探討PID的改進算法，如增量式PID、位置式PID、抗積分飽和PID、抗微分飽和PID等。 先進控製策略： 在PID控製的基礎上，我們將介紹一些更先進的控製策略，以應對更復雜的工業過程。這包括： 模型預測控製（MPC）： 闡述MPC基於係統模型進行預測並優化未來控製序列的原理，以及其在處理多變量耦閤係統、約束優化問題上的優勢。 模糊邏輯控製（FLC）： 介紹模糊邏輯控製器的基本組成（模糊化、模糊推理、解模糊），以及其在處理非綫性、參數不確定係統時的靈活性。 神經網絡控製（NNC）： 探討神經網絡在係統辨識、自適應控製和優化控製中的應用，特彆是其強大的學習能力和模式識彆能力。 自適應控製： 講解自適應控製器的原理，即控製器參數能夠根據被控對象特性的變化而自動調整，以維持良好的控製性能。 狀態空間方法： 引入現代控製理論中的狀態空間描述方法，探討其在係統分析、可控性、可觀性以及設計最優控製器（如LQR）方麵的應用。 三、 工業網絡與通信 隨著工業自動化的深入發展，工業網絡通信的重要性日益凸顯。本部分將聚焦於工業環境下的通信技術與協議。 現場總綫技術： 詳細介紹各類重要的現場總綫，如Profibus（DP/PA）、Profinet、Modbus（RTU/TCP）、CANopen、EtherNet/IP等。我們將分析不同現場總綫的拓撲結構、通信速率、數據傳輸方式、電氣特性以及適用範圍。深入探討現場總綫在提高係統集成度、降低布綫成本、增強通信可靠性方麵的作用。 工業以太網： 闡述工業以太網的標準化與發展，以及其在工業自動化通信中的優勢，如高帶寬、高實時性、互聯互通性。介紹Real-time Ethernet（RTE）技術，如Ethernet/IP、Profinet IRT等，及其在時間敏感應用中的實現。 OPC UA（OLE for Process Control Unified Architecture）： 重點介紹OPC UA作為一種開放、獨立於平颱、麵嚮服務的通信技術，在實現工業設備之間以及企業不同層級之間互聯互通中的關鍵作用。闡述OPC UA的數據建模、信息模型、安全機製等核心特性。 無綫通信技術： 探討Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等無綫通信技術在工業環境中的應用，特彆是在移動設備監控、傳感器網絡部署等場景下的優勢與挑戰。 四、 典型工業過程的自動化應用案例 為瞭更好地理解理論知識的實際應用，本書將選取多個典型工業過程，進行詳細的自動化設計與實施分析。 連續過程控製： 化工反應器溫度控製： 分析反應器傳熱特性，講解PID或MPC在精確控製反應溫度、保證産品質量與生産安全方麵的應用。 蒸餾塔塔頂壓力與液位控製： 闡述多變量耦閤係統的控製策略，如解耦控製、模型預測控製等，以實現穩定操作。 給水處理係統： 介紹pH值、濁度等關鍵參數的在綫監測與自動調節，以及PLC在水質控製邏輯實現中的作用。 離散過程控製： 物料輸送與分揀係統： 講解PLC在控製傳送帶、傳感器、氣動推杆等組件，實現物料的自動識彆、搬運與分類的應用。 裝配生産綫自動化： 介紹機器人、視覺檢測係統、自動化夾具等如何集成到生産綫中，實現産品的高效、精確裝配，以及PLC與機器人控製器之間的協同工作。 倉儲物流自動化： 探討自動導引車（AGV）、立體倉庫管理係統（WMS）等的自動化控製原理與集成方案。 復閤過程控製： 智能電網與能源管理： 介紹自動化在電力調度、負荷預測、可再生能源接入等方麵的應用，以及SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）係統的作用。 智能製造與工業4.0： 探討物聯網（IoT）、大數據分析、人工智能等技術如何賦能工業自動化，實現生産過程的智能化、柔性化與個性化。 五、 係統集成、安全與維護 本書還將關注自動化係統的工程實現、安全保障與長期維護。 係統集成方法： 介紹自動化項目的生命周期，包括需求分析、方案設計、設備選型、編程組態、現場調試、上綫運行等環節。探討不同自動化子係統（如PLC、DCS、SCADA、MES）之間的集成與協同工作。 工業安全（Functional Safety）： 詳細介紹功能安全的標準（如IEC 61508, IEC 61511），以及安全儀錶係統（SIS）在降低生産風險、保障人員與設備安全方麵的作用。講解安全互鎖、緊急停車（ESD）係統、安全繼電器、安全PLC等概念。 係統診斷與故障排除： 提供有效的係統診斷方法，包括硬件診斷、軟件診斷、網絡診斷等。介紹常見的故障原因與排除技巧，以及預防性維護策略，以提高係統的可靠性與可用性。 維護與升級： 探討自動化係統的生命周期維護，包括軟件更新、硬件更換、性能優化等。介紹係統升級的策略與方法，以適應不斷發展的技術需求和工藝改進。 總結： 《工業自動化原理與實踐》是一本集理論性、係統性與實踐性於一體的著作。通過對自動化核心概念、控製理論、工業網絡、典型應用案例的深入剖析，以及對係統集成、安全與維護的詳細闡述，本書旨在為廣大從事工業自動化領域的工程師、技術人員、學生以及相關研究者提供一個全麵、深入的學習平颱。我們相信，掌握本書中的知識與技能，將有助於讀者在不斷發展的工業自動化浪潮中，設計、實施並優化齣更高效、更可靠、更智能的工業自動化係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭新世界的大門，雖然我之前對這個領域隻是略有耳聞，但讀完後感覺自己對整個行業都有瞭更深刻的理解。作者的敘述方式非常流暢自然，不像很多技術書籍那樣枯燥乏味，而是像一位經驗豐富的前輩在娓娓道來，把復雜的概念講得深入淺齣。特彆是在介紹一些經典控製理論的實際應用案例時，感覺特彆受啓發。書中對各種控製策略的優缺點分析得非常到位，讓我這個初學者也能很快抓住重點。而且，書中還穿插瞭一些行業內的前沿技術動態，這對於我們這些希望跟上時代步伐的人來說，價值不可估量。我感覺這本書不僅僅是一本教科書，更像是一本工具書，可以隨時翻閱，從中汲取經驗和智慧。強烈推薦給所有對工業自動化和過程控製感興趣的朋友們！

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它提供瞭一種“係統觀”。它不僅僅是講解瞭各個組件如何工作，而是著重於如何將這些組件有機地結閤成一個穩定、高效的控製係統。在閱讀過程中，我不斷地思考如何將書中的理念應用到我目前負責的某個老舊係統改造中去。作者對風險評估和係統可靠性維護的重視程度令人印象深刻，這體現瞭作者深厚的行業沉澱和高度的責任感。它教會我的不僅僅是“如何做”，更是“為什麼這麼做”，這種深層次的理解遠比單純的技術操作更有價值。這本書無疑是工程技術人員案頭必備的一本精品，能夠有效指導我們在復雜的工業環境下做齣明智的決策。

評分☆☆☆☆☆

從排版和學習體驗的角度來看，這本書做得相當齣色。紙張的質感很好，印刷清晰，閱讀起來眼睛不容易疲勞，這一點在長時間學習中非常重要。更重要的是，作者在知識點的組織上非常用心，結構邏輯嚴密，章節之間的過渡自然流暢，很少齣現知識點跳躍或者前後矛盾的情況。我個人感覺這本書非常適閤作為工作之餘的自我提升材料，它提供的知識體係非常完整，能夠幫助讀者構建起一個堅實的、覆蓋麵廣的過程控製知識體係。如果說有什麼可以改進的地方，或許是某些高級算法的仿真實例可以再多一些，但瑕不掩瑜，總體來說，這是一本非常紮實可靠的專業參考書。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。它並沒有停留在對基礎PID控製的簡單介紹，而是深入探討瞭更高級的、如模型預測控製（MPC）等現代控製技術。對於每一個概念的闡述，作者都力求做到詳盡無遺，同時又不失條理清晰。我特彆喜歡它在圖錶和案例分析上的處理方式，那些精心設計的流程圖和數據可視化，讓原本抽象的控製邏輯變得直觀易懂。雖然有些地方需要我反復研讀纔能完全消化，但這正說明瞭內容的厚重和價值所在。對於有一定基礎的工程師來說，這本書無疑是提升自己理論深度和拓寬應用視野的絕佳選擇。它激發瞭我對深入研究特定控製算法的興趣，值得反復閱讀和收藏。

評分☆☆☆☆☆

這本關於控製係統的書，說實話，一開始我還有點擔心內容會過於理論化，畢竟現在很多教材都喜歡堆砌公式和復雜的數學模型。然而，這本書的側重點顯然是放在瞭“工程應用”上，這一點非常對我胃口。作者似乎非常懂得工程師在實際工作中會遇到哪些痛點和挑戰，所以在講解理論的時候，總能巧妙地聯係到實際的生産場景。我尤其欣賞它在係統集成和調試方麵的論述，那些具體的步驟和注意事項，都是書本上很少提及的寶貴經驗。讀完之後，我感覺自己對接手一個新項目時應該從何處入手、如何規避常見的陷阱，都有瞭一個更清晰的認識。它提供瞭一種實用的思維框架，而不是死記硬背的知識點，對於提升實操能力有極大的幫助。