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出版者:化学工业

作者:林宗虎 等编著

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:2004-3

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787502551575

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一份关于一本名为《工业自动化控制系统设计与应用》的图书简介，内容详实，不涉及《循环流化床锅炉》的相关信息。 --- 《工业自动化控制系统设计与应用》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的工业自动化控制系统（IACS）的设计、实施与维护的知识体系。在当今快速发展的智能制造和工业4.0时代，精确、可靠、高效的自动化控制系统是现代工业生产的神经中枢。《工业自动化控制系统设计与应用》正是为了满足工程技术人员、系统集成商以及高等院校师生对系统化、前沿自动化理论与技术的迫切需求而编写的。 本书内容覆盖了从基础理论到复杂系统集成的完整链条，结构清晰，逻辑严密，特别强调了理论与工程实践的紧密结合。全书共分为六大部分，近三十章，内容详实，力求做到深入浅出，为读者构建坚实的知识框架。 第一部分：自动化控制系统基础理论与架构 本部分重点回顾和深化了自动化控制系统的基本概念和核心理论。首先，系统地阐述了工业控制系统的分类、发展历程及其在现代工业中的战略地位。随后，详细介绍了自动控制理论的经典基础，包括系统动态特性分析、传递函数、频率响应分析等，并引入了现代控制理论中的状态空间描述方法。 在系统架构方面，本书深入剖析了不同层级的控制系统结构，如现场设备层、控制与监测层以及生产管理层（MES/ERP接口）。重点讨论了工业控制系统的整体拓扑结构设计原则，包括系统的可靠性、实时性和安全性设计考量。此外，还详细介绍了工业现场总线技术的发展，对Profibus、Foundation Fieldbus、EtherCAT等主流总线协议的物理层、数据链路层和应用层进行了详尽的技术对比和应用场景分析。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）的原理与编程实践 PLC是现代工业控制系统的核心执行单元。本部分是全书的重点之一。我们不仅介绍了主流PLC（如西门子S7系列、罗克韦尔Logix系列）的硬件组成、I/O扩展模块的选型与连接，更着重于编程实践。 在编程方面，本书严格遵循IEC 61131-3国际标准，详细讲解了五种标准编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC）。针对每种语言，均提供了丰富的工业案例，如电机启动控制、复杂逻辑联锁、定时计数功能实现等。特别地，书中辟章节专门讨论了PLC的高级应用，包括故障诊断程序编写、周期时间优化以及如何构建具有冗余和容错能力的PLC系统。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与过程控制 对于流程工业，DCS仍是实现大规模、高可靠性集中监控的首选方案。本部分深入探讨了DCS的系统架构，包括其多层级控制站、冗余服务器、工程师站和操作员站的配置。 在过程控制算法方面，本书详细解析了PID控制器的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、实验法），并强调了在实际工业过程（如温度、压力、流量控制）中，如何根据被控对象特性进行PID参数的自适应和优化。书中还涵盖了先进过程控制（APC）的基础知识，如模型预测控制（MPC）的基本思想及其在处理多变量耦合系统中的优势。 第四部分：工业人机界面（HMI）与数据可视化 有效的可视化界面是实现人机交互和操作监控的关键。《工业自动化控制系统设计与应用》详细阐述了HMI的设计原则，包括信息层次结构、颜色应用规范和报警管理策略。 本书以主流的SCADA/HMI软件平台为例，讲解了数据采集、历史趋势分析、配方管理以及报警事件记录的实现方法。特别地，我们关注了操作员有效负荷（Operator Workload）的控制，强调了如何通过合理的信息布局，帮助操作员在紧急情况下快速准确地做出决策。此外，书中还探讨了现代HMI向移动端和云端集成的趋势。 第五部分：工业网络安全与系统集成 随着工业控制系统（ICS）与企业信息网络（IT）的融合（OT/IT融合），网络安全已成为自动化系统设计中不可或缺的一环。本部分系统介绍了ICS面临的主要网络威胁，如DDoS攻击、恶意软件感染、逻辑篡改等。 书中详细介绍了ISA/IEC 62443系列标准在工业网络安全设计中的应用，包括网络分段、访问控制、安全审计和入侵检测系统的部署。在系统集成方面，本书重点介绍了OPC UA（Unified Architecture）作为跨平台、安全通信中间件的作用，并提供了如何使用OPC UA实现PLC、DCS与上位应用软件之间实时数据交换的实际案例。 第六部分：系统调试、维护与未来趋势 控制系统的成功不仅在于设计，更在于调试和长期的可靠运行。本部分提供了系统调试的标准流程，包括硬件回路检查、软件逻辑验证、动态性能测试以及“黑启动”程序设计。 在系统维护方面，本书强调了预防性维护和预测性维护的理念，介绍了如何利用历史运行数据和诊断工具进行设备健康管理（PHM）。最后，本书展望了工业自动化技术的未来发展方向，重点探讨了工业物联网（IIoT）、边缘计算（Edge Computing）在控制系统中的应用潜力，以及如何利用大数据分析技术提升过程优化和能效管理水平。 --- 适用对象： 本书适合自动化、电气工程、机械工程、化工过程控制等相关专业的本科生、研究生，以及从事工业控制系统设计、编程、调试、集成和运行维护的工程师和技术人员。 本书特色： 1. 理论与实践并重： 紧密结合最新的行业标准和工程案例。 2. 技术覆盖全面： 从现场仪表到企业级集成，架构完整。 3. 前瞻性强： 深入探讨了网络安全和工业物联网等新兴领域。 4. 图文并茂： 大量流程图、电气接线图和软件界面截图，便于理解。

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这本书的语言风格极其凝练和精准，用词考究，没有一句废话，但又不失学术应有的严谨性。它采用了一种非常高效的信息传递模式，每一个句子都承载着重要的信息量。对于习惯于快速获取信息的现代专业人士来说，这种写作风格简直是福音。比如，在描述某一特定设备部件的优化时，作者寥寥数语，便将结构改进的动机、实施过程的关键控制点以及最终带来的性能提升量，清晰地呈现在读者面前。这种高度压缩的知识密度，要求读者必须全神贯注地阅读，但也正因为如此，每一次的阅读都带来实实在在的收获。它不是消遣读物，而是需要投入精力去“啃”的硬核技术宝典。

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从一个侧面来看，这本书的价值在于其前瞻性。在当前能源转型的大背景下，如何高效、环保地处理新型燃料和应对更严苛的排放标准，是行业面临的共同挑战。这本书不仅详细回顾了成熟的技术路线，更在结尾部分对未来技术的发展趋势，如低污染燃烧技术和智能化控制策略，进行了富有洞察力的探讨。这些讨论并非空中楼阁式的臆测，而是基于现有技术瓶颈和发展潜力的审慎预测。它提供了一个思考未来研发方向的起点，让我和我的团队在制定下一阶段的技术路线图时，有了一个坚实的参考坐标。读完后，我感到自己对未来几年的技术演进方向有了更清晰的把握。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，厚重的封面散发出一种沉稳可靠的气息，内页的纸张质感也相当上乘，翻阅起来手感极佳。印刷的清晰度无可挑剔，那些复杂的图表和示意图，即便是初次接触相关领域的读者，也能通过精细的线条和清晰的标注，迅速抓住核心要点。我特别欣赏作者在排版上的匠心独运，文字与图表的穿插布局非常流畅自然，避免了许多专业书籍中常见的文字堆砌感。每当翻开某一章节，总能感受到设计者对读者体验的深切关怀。比如，关键概念的突出显示，术语的脚注解释，都做得恰到好处，让阅读过程保持了一种令人愉悦的节奏感，而不是被密集的专业术语团团围住的挫败感。这不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的工艺品，让人愿意时常把它拿在手中细细品味。

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阅读这本书的过程，对我来说，更像是一次系统性的思维重塑。它并非简单地罗列知识点，而是构建了一个严密的逻辑框架，引导读者理解整个系统的内在联系。作者在阐述原理时，总是先给出宏观的视角，然后逐步深入到微观的机制，这种“由大及小”的叙事方式极大地降低了理解复杂现象的认知负荷。特别是关于气固两相流动的数学模型部分，作者巧妙地使用了类比和图示，将原本晦涩难懂的偏微分方程组，转化成了直观的物理图像。这使得即便是对高等数学不太自信的工程师也能建立起扎实的理论基础，而不是仅仅停留在套用公式的层面。这本书教会我的，是如何像一位真正的系统设计师那样去思考问题，而不是仅仅作为一个操作员。

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这本书的内容深度和广度超出了我的预想，它没有停留在教科书式的理论陈述层面，而是深入到了许多实际工程案例的细节剖析中。作者显然是一位经验极其丰富的实践者，他笔下的描述充满了“过来人”的智慧和洞察力。我尤其对其中关于不同燃料特性的适应性章节印象深刻，那种将理论模型与实际燃烧波动相结合的分析方法，真正体现了工程科学的魅力。书中对各种工况下关键操作参数的敏感性分析，简直就是一份宝贵的“排雷指南”。我甚至可以想象，在实际运行一台大型设备时，手边摊开这本书，对照着书中的经验数据进行微调，那种胸有成竹的感觉是无可替代的。这绝非泛泛而谈，而是字字珠玑，直指工业现场的核心痛点。

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