电厂分散控制系统

电厂分散控制系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力出版社
作者:印江
出品人:
页数:242
译者:
出版时间:2006-3
价格:25.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787508336916
丛书系列:
图书标签:
  • DCS
  • 电厂
  • 自动化
  • 控制系统
  • 电力系统
  • 工业控制
  • 仪表
  • SCADA
  • 过程控制
  • 能源
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具体描述

本书是《大型火电机组控制技术丛书》之一。内容主要包括DCS分散控制系统概论,DCS的通信子系统,DCS的过程控制子系统,分散控制系统的HMI,分散控制系统的组态,分散控制系统的性能指标评价,分散控制系统的工程设计、安装调试和维护,分散控制系统的典型案例等。本书内容全面,实用性强。

  本书适合于自动控制、热工过程自动化、热能动力、集控运行、计算机等专业的科学研究与工程技术人员工作时参考,也可作为高等院校相关专业学生的学习参考书。

《工业自动化流程优化与实践》 本书深入探讨了现代工业生产流程的精细化管理与效率提升之道,聚焦于如何通过先进的自动化技术实现生产效益的最大化。内容涵盖了从车间级的数据采集、信号传输,到生产过程的实时监控、参数调优,再到最终的产线整体协同优化等关键环节。 第一章 工业自动化基础理论与技术演进 本章将追溯工业自动化的发展历程,解析其从简单开关控制到复杂系统集成的演变脉络。重点介绍PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)和SCADA(数据采集与监视控制系统)等核心自动化平台的基本原理、架构设计及其在不同工业领域的应用基础。同时,将梳理传感器、执行器、通信网络(如Ethernet/IP, Profibus, Modbus TCP)等支撑自动化系统的关键硬件技术,以及工业通信协议和数据模型的重要性。 第二章 生产流程建模与仿真分析 有效的流程优化始于精确的模型。本章将详细介绍如何运用数学模型、离散事件仿真、基于代理的建模等方法,对复杂的工业生产流程进行抽象与重构。内容将包括物料流、信息流、能量流的建模方法,以及如何通过仿真技术对不同生产策略、设备配置、调度算法进行预演与评估,从而发现潜在的瓶颈、冗余,并为改进方案提供科学依据。 第三章 实时数据采集与集成技术 数据的实时性与准确性是自动化系统决策的基石。本章将深入讲解工业环境中各种传感器的选型、安装与校准,以及数据采集系统的设计原则。重点介绍OPC UA等工业互联标准如何实现异构系统间的数据互通,以及如何构建可靠、高效的数据采集网络。此外,还将探讨边缘计算在数据预处理、实时分析中的作用,以及如何将采集到的原始数据转化为有意义的信息。 第四章 生产过程监控与状态感知 在本章中,我们将聚焦于如何实现对生产过程的全方位、实时监控。内容将涵盖关键工艺参数的在线监测技术,如温度、压力、流量、液位、速度等。重点介绍先进的可视化技术,包括人机界面(HMI)的设计原则、组态软件的应用,以及如何通过趋势图、报警管理、故障诊断界面等,使用户能够直观地了解生产状态。此外,还将介绍基于状态的维护(Condition-Based Maintenance)和预测性维护(Predictive Maintenance)在提升设备可靠性方面的重要作用。 第五章 智能控制算法与优化策略 本章是本书的核心技术内容之一,将深入探讨各种先进的控制算法及其在生产优化中的应用。内容将涵盖PID(比例-积分-微分)控制的深入理解与高级调优技巧,以及模型预测控制(MPC)、模糊逻辑控制(FLC)、神经网络控制(NNC)等智能控制策略。将结合实际案例,讲解如何根据生产对象的特性和优化目标(如提高产量、降低能耗、保证产品质量),选择并实施最合适的控制策略。 第六章 生产调度与资源优化管理 高效的生产调度是提升整体运营效率的关键。本章将介绍车间作业调度(Job Shop Scheduling)、流水线调度(Flow Shop Scheduling)等经典调度问题,并讲解遗传算法、蚁群算法、模拟退火等智能优化算法在求解这些问题中的应用。同时,还将探讨如何实现物料配送、设备维护、人员配置等资源的协同优化,以最大化资源利用率,最小化等待时间和生产周期。 第七章 工业互联网与智能化生产 本章将视野拓展至更宏观的工业互联网(IIoT)层面。我们将探讨如何通过构建工业互联网平台,实现设备、系统、企业之间的互联互通,从而支撑更高级别的智能化生产。内容将包括云平台架构、大数据分析、人工智能(AI)在生产过程优化中的应用,如机器学习在故障预测、质量检测、工艺参数自适应调整等方面的具体实践。 第八章 安全性、可靠性与信息安全 任何自动化系统都必须将安全放在首位。本章将系统阐述工业自动化系统的功能安全(Functional Safety)设计原则,包括安全完整性等级(SIL)的确定、安全连锁的设计等。同时,还将深入探讨系统的可靠性设计,如冗余配置、故障转移机制、风险评估与管理。此外,随着工业系统对网络的依赖加深,信息安全(Cybersecurity)的重要性日益凸显,本章将讨论工业控制系统(ICS)的网络安全威胁、防护策略与最佳实践。 第九章 案例研究与实施挑战 本书最后将通过多个不同工业领域的典型案例,展示上述理论与技术在实际生产中的应用情况。涵盖离散制造、流程制造(如化工、制药)等不同场景。通过对实际项目实施过程中遇到的挑战,如技术选型、系统集成、人员培训、组织变革等进行剖析,为读者提供宝贵的实践经验和指导。 《工业自动化流程优化与实践》 旨在为工业界的工程师、技术人员、管理者以及对工业自动化感兴趣的学生提供一个全面、深入的知识体系,帮助他们理解和掌握如何运用先进的自动化技术,实现生产流程的精益化、智能化和高效化,最终提升企业的核心竞争力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我发现这本书在处理不同代际系统兼容性和升级换代问题上,展现了极高的前瞻性和务实精神。如今,许多老电厂的DCS系统正面临着生命周期管理和数字化转型的挑战。这本书并没有一味推崇最新的技术概念,而是非常实际地讨论了如何平滑地将老旧的系统集成到新的信息架构中。其中关于“跨代通信协议的适配层设计”和“历史数据迁移策略”的章节,对于我们正在进行的旧系统更新项目具有直接指导意义。作者详细分析了OPC UA、Modbus/TCP等常见工业协议在DCS中的应用边界,以及如何构建有效的“数据桥梁”,确保在硬件更迭过程中,核心控制逻辑和历史运行数据不丢失、不失真。这种关注实际维护场景的深度挖掘,使得这本书超越了一般的教材范畴,更像是一部经验丰富的系统集成专家的工作笔记。对于那些需要负责老旧设备维护和系统整合的工程师来说,这本书提供的洞察和解决方案是无价的,它教会我们如何在预算和技术限制下,实现控制系统的平稳迭代和性能提升。

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说实话,我刚拿到这本书时,还有点担心它会不会像很多技术书籍一样,要么过于晦涩难懂,要么就是停留在理论层面,缺乏实操性。然而,翻开第一章,我就被那种扑面而来的“实战气息”所吸引。这本书的叙事风格非常贴近实际项目推进的流程。它不是按照控制器的硬件型号来组织的,而是从电厂不同专业子系统(如汽机、锅炉、电气一次/二次)的控制需求出发,反向推导出DCS应该如何进行功能划分和软件逻辑设计。尤其让我印象深刻的是关于“信息模型”构建的那几节。作者强调了建立一个统一、规范的电厂信息模型对于后续数据集成和状态评估的重要性,这在过去我们常常因为各专业部门数据标准不一而头疼。书中给出的建模原则和命名规范,直接就能拿来套用,极大地简化了大型项目的集成难度。此外,这本书在网络安全方面的内容也值得称赞。在当前对工业控制系统安全日益重视的背景下,它详细阐述了DCS网络的分层、隔离策略,以及如何应对常见的网络攻击,这对于保障电厂的长期稳定运行至关重要,很多同类书籍往往会忽略这一关键环节。总的来说,这是一本真正从工程角度出发,解决了实际工程问题的优秀参考书。

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这本书带给我最深刻的感受是,它成功地搭建了一座连接“理论控制科学”与“严苛的电力运行环境”之间的桥梁。电力系统运行对可靠性有着近乎苛刻的要求,任何一个微小的控制失误都可能导致严重的后果。这本书在每一章的讲解中,都潜移默化地灌输了一种“安全至上”的设计理念。例如,在讨论控制回路的优化时,作者总是先强调在不同工况下(如低负荷、快速启停)对控制性能裕度的约束条件,确保任何优化都不会以牺牲系统的基本稳定性为代价。这种对工程约束的尊重,是许多纯学术著作所缺乏的。此外,书中关于人机界面(HMI)设计的部分也很有见地。它不仅仅关注了界面的美观性,更深入探讨了如何通过信息可视化,减少操作员的认知负荷,从而在紧急情况下做出快速、正确的决策。书中提出的“基于状态的告警管理”策略,有效地解决了传统系统中告警泛滥的问题,让值班人员能够聚焦于真正需要关注的关键事件。这本书的价值,在于它深刻理解了电力控制系统的特殊性,并将控制工程的最佳实践,完美地融入到保障电厂安全、高效运行的指导原则之中。

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我对这本书的结构安排和知识深度的平衡把握感到由衷的敬佩。很多技术著作要么只讲“是什么”,要么只讲“怎么做”,很少能将两者完美结合。这本书则不然。它在介绍DCS的基本架构和通信机制后,迅速深入到电厂核心工艺流程的控制策略设计。我特别欣赏作者在描述复杂算法实现时所采取的“由浅入深”的渐进式讲解。例如,在介绍先进过程控制(APC)模块的应用时,它先用简化的二阶滞后模型来解释PID控制器的局限性,然后引入了模型预测控制(MPC)的基本原理,最后才具体讨论如何在DCS平台上实现这些高级算法的在线调试和运行维护。这种递进式的讲解方式,让具有一定控制基础的读者能够轻松跨越到更复杂的领域,同时也为初学者提供了坚实的理论基础。书中还穿插了大量的图表和流程图,这些视觉辅助工具极大地增强了对系统间耦合关系的理解,避免了纯文字描述带来的晦涩感。如果要用一个词来概括这本书的特点,那就是“系统性”与“可操作性”的完美结合,它确实是电厂自动化工程师案头不可或缺的工具书。

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这本《电厂分散控制系统》的书籍,坦率地说,对于我这样一位在电力行业摸爬滚打多年的老工程师来说,简直就是一本“及时雨”。我一直觉得,传统的集控系统在应对现代大型电厂日益复杂的运行需求时,多少有些力不从心,尤其是在追求更高灵活性和局部自主决策能力方面。这本书从一开始就着眼于DCS(分散控制系统)在电力领域的深度应用,而不是泛泛而谈的控制理论。作者似乎非常了解我们一线人员的痛点,书中对如何构建一个既能保证全厂协调,又能实现各单元独立、可靠运行的控制架构进行了详尽的论述。特别是关于系统冗余设计和故障诊断机制的部分,简直是教科书级别的范本。我记得其中有一章详细对比了不同厂商DCS在电厂锅炉和汽轮机控制模块上的差异化策略,这对于我们进行系统选型和升级改造提供了极大的参考价值。内容组织上,它并没有堆砌过多的数学模型,而是紧密围绕实际工程问题展开,比如复杂的联锁逻辑实现、优化控制策略的部署,以及与安全仪表系统(SIS)的有效集成,这些都是我们在日常工作中经常需要攻克的难题。读完后,我对如何利用DCS的先进功能,比如预测性维护和基于模型的控制,来提升机组的可用性和经济性,有了更清晰的思路和更深入的理解。这本书的价值,在于它将前沿的控制理念,成功地转化为了可操作的工程实践指南。

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