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页数:527

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出版时间:2001-1

价格:55.00元

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isbn号码:9787508304458

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《工业自动化系统设计与实施指南》 第一章 绪论：工业自动化概述与发展趋势 本章旨在为读者构建一个清晰的工业自动化知识框架，并深入探讨当前及未来技术演进的方向。我们将从自动化在现代工业生产中的核心地位入手，阐述其对提升效率、确保质量和保障安全的关键作用。 1.1 工业自动化的定义、目标与范畴 自动化不仅仅是机器替代人工，更是一套系统工程。本节将严谨界定工业自动化的内涵，区分不同层次的自动化（如现场级、控制级、管理级）。核心目标包括提高生产率、降低运营成本、增强产品一致性以及优化资源配置。我们将探讨自动化在离散制造、流程工业、基础设施运营等不同领域的应用侧重点。 1.2 工业自动化技术的发展历程与当前前沿 追溯从早期继电器控制到现代分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的演变。重点分析当前驱动行业变革的关键技术，如工业物联网（IIoT）、边缘计算（Edge Computing）在实时决策中的应用、以及数字孪生（Digital Twin）技术如何重塑工厂的建模与仿真能力。 1.3 自动化系统在现代供应链中的角色 现代工厂不再是孤岛，自动化系统是连接上游设计、中游生产和下游物流的关键纽带。本节将讨论如何通过自动化实现柔性制造和快速响应市场需求的能力，特别关注精益生产（Lean Manufacturing）与自动化技术的集成。 第二章 自动化系统架构与核心组件选型 本章是设计实施的基础，详细阐述构建一个健壮自动化系统的各个层级及其关键硬件和软件的选择标准。 2.1 自动化系统分层模型详解（ISA-95标准参考） 深入解析控制系统的金字塔模型，从底层现场设备（传感器、执行器）到中层的过程控制（PLC/PAC），再到上层的监控与数据采集（SCADA）和制造执行系统（MES）。清晰界定各层级的职责、数据流向和通信协议要求。 2.2 现场仪表与执行器的选择与安装 这是系统与物理世界交互的界面。本节将聚焦于压力、温度、流量、液位等关键参数测量仪表的选型原则，包括精度要求、环境适应性（防爆、耐腐蚀性）和信号输出（4-20mA、HART、Fieldbus）。同时，探讨执行机构（如调节阀、变频器）的动态响应特性和可靠性考量。 2.3 可编程逻辑控制器（PLC）与过程控制系统（PCS） PLC是现代自动化的中枢神经。我们将对比不同品牌和系列的PLC（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix）的架构特点、I/O扩展能力、处理速度和冗余设计。对于大型流程控制项目，将深入讲解DCS系统的架构优势及其在复杂回路控制中的应用。 2.4 工业通信网络与协议 通信是确保系统协同工作的血液。本章详述工业以太网（EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP/IP）和传统现场总线（PROFIBUS DP/PA, FOUNDATION Fieldbus）的应用场景、性能差异及网络拓扑设计。重点讨论时间敏感网络（TSN）在未来高实时性应用中的潜力。 第三章 控制策略设计与算法实现 本章侧重于将工程需求转化为实际的控制逻辑，是实现精确过程控制的核心技术所在。 3.1 经典PID控制器的深入应用与优化 PID（比例-积分-微分）仍是工业控制的主流。本节不仅回顾其基本原理，更侧重于实际工程中的挑战：如大延迟系统的控制、积分饱和的处理、以及如何通过自整定（Autotuning）工具快速确定最佳参数。 3.2 先进过程控制（APC）技术概述 对于难以用PID有效控制的复杂、多变量系统，APC是必然选择。详细介绍模型预测控制（MPC）的原理、建立过程模型的方法（系统辨识）以及其在优化操作点、处理约束条件方面的优势。 3.3 逻辑与顺序控制的编程规范 讨论基于IEC 61131-3标准的编程语言（LD、FBD、ST、SFC）。强调良好的编程习惯，如模块化设计、变量命名规范和错误处理机制的植入，以确保程序的可读性、可维护性和安全性。 3.4 运动控制与伺服系统集成 针对机械自动化，本章讲解伺服驱动器的选型标准、电子凸轮、同步控制的实现方式，以及如何通过高速总线实现高精度插补运动。 第四章 人机界面（HMI）与数据可视化 有效的监控和操作界面是人与自动化系统交互的桥梁，本章关注如何设计直观、高效的可视化方案。 4.1 HMI/SCADA系统的设计原则 遵循人机工程学原理设计操作界面，强调信息层次化展示、报警管理的优先级划分和操作权限的配置。讨论趋势图、历史数据查询等关键功能模块的实现。 4.2 制造执行系统（MES）与车间数据集成 MES作为连接操作层和企业资源规划（ERP）的桥梁，在本章中被详细解析。重点讨论MES如何管理批次、跟踪物料、调度生产和记录生产绩效数据，以及MES与PLC层面的数据接口技术。 4.3 工业大数据采集与分析基础 讲解如何利用历史数据库（Historian）对生产数据进行有效存储和检索。介绍基础的统计过程控制（SPC）方法，用于实时监控过程能力，并为未来的人工智能应用奠定数据基础。 第五章 自动化系统的集成、调试与生命周期管理 一个成功的自动化项目不仅在于设计，更在于现场实施和长期的稳定运行。 5.1 系统集成与工厂验收测试（FAT/SAT） 详细描述系统集成阶段需要关注的要点，包括硬件的柜体安装、布线标准和接地要求。规范化FAT（工厂验收测试）和SAT（现场验收测试）的流程，确保所有功能和性能指标在投产前得到验证。 5.2 故障诊断与排除（Troubleshooting） 提供一套系统化的故障排除方法论，涵盖从I/O信号核对、网络诊断到控制逻辑分析的各个步骤。重点讲解如何利用诊断工具快速定位软硬件故障。 5.3 工业网络安全基础与防护策略 随着系统联网程度的加深，安全成为重中之重。本章介绍ISA/IEC 62443标准框架，讨论网络分段（DMZ设计）、访问控制、固件更新管理以及对常见的工业控制系统（ICS）攻击的防御措施。 5.4 自动化系统的维护、升级与退役 讨论预防性维护计划（如定期更换电池、校验传感器）、软件版本控制的重要性。分析系统升级换代过程中（如PLC平台迁移）的风险评估与平滑过渡策略，确保生产的连续性。 结语 本书旨在提供一个全面的、实用的工业自动化系统从概念到实施的全景视图，是工程师、技术管理者和项目承包商在规划、设计和运营现代化智能工厂时的重要参考工具。

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作为一名在电力企业基层摸爬滚打多年的老员工，手头上的法律法规文件堆积如山，每次遇到实际问题，都要翻箱倒柜地查找，耗时耗力不说，还经常顾此失彼，遗漏关键点。我一直期盼着能有一本集大成、精炼实用的工具书，能够快速解答我在日常工作中遇到的各种法律难题，比如在合同签订、工程发包、用电户纠纷、员工权益保障等方面，都能提供清晰、可操作的指导。我特别希望能找到一些针对电力企业特殊性的案例分析，比如关于电网调度、电力设备安全使用、新能源接入等方面的法律适用，以及如何在新技术、新业态出现时，及时调整和运用现有法律法规。此外，一本好的法律手册，还应该能帮助我理解法律条文背后的逻辑和精神，而不是简单地罗列条文，让我能触类旁通，举一反三，在工作中更加主动地规避风险，也更好地维护公司的合法权益。我希望能看到这本书能够涵盖电力企业全生命周期的法律风险，从项目审批、建设、运营到退出，都能有相应的法律指引，让我在面对复杂局面时，不至于束手无策。

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我最近一直在寻找一本能够帮助我提升风险管理能力的专业书籍。作为一名电力行业的中层管理人员，我深知法律合规是企业稳健运营的基石。我特别关注的是那些能够帮助我识别、评估和防范潜在法律风险的书籍。例如，在对外合作方面，我希望这本书能够详细阐述在与第三方进行技术合作、设备采购、服务外包等合同谈判和签订过程中，需要注意的关键法律条款，如何避免潜在的违约责任和知识产权纠纷。在内部管理方面，我希望能够找到关于劳动用工、员工行为规范、数据安全以及内部审计等方面的法律要求，确保公司运营符合国家相关法律法规。此外，对于一些新兴领域，如电力市场化改革、储能技术应用、智慧能源建设等所带来的新的法律挑战，我也希望能有深入的探讨和指导。我期待这本书能够提供一些实用的风险清单、风险评估模型，以及应对不同风险的策略和建议，帮助我构建一个更加健全、高效的法律风险防控体系。

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最近有朋友推荐我关注一些关于电力行业创新发展的法律问题。作为一名在电力技术研发领域工作的工程师，我常常在思考，如何在新技术、新模式下，确保我们的创新能够获得法律上的充分保障，同时又能规避潜在的法律风险。例如，在人工智能应用于电网优化调度、大数据分析用于预测性维护等方面，如何界定数据的所有权和使用权？在区块链技术应用于电力交易、碳排放权交易等方面，现有的法律框架是否能够有效支持？我特别希望能找到一些前沿性的法律分析，探讨这些新兴技术对现有法律法规的影响，以及未来可能需要进行的法律修订。这本书如果能包含一些关于知识产权保护的案例，特别是针对电力核心技术的专利布局和维权策略，那就更好了。我希望能通过阅读这本书，拓展我的法律视野，将技术创新与法律合规有机结合，为公司的可持续发展贡献力量。

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我在公司负责对外宣传和品牌建设工作，深知在信息传播和公众沟通中，法律合规的重要性。我一直在寻找一本能够帮助我理解和掌握与媒体合作、广告宣传、品牌形象维护等相关的法律法规的书籍。例如，在发布企业新闻、技术成果介绍时，如何避免侵犯他人知识产权，如何规范引用第三方信息？在开展市场推广活动、广告投放时，如何符合广告法、消费者权益保护法等相关规定，避免虚假宣传和不正当竞争？此外，对于公司声誉管理，特别是当遇到负面舆情或突发事件时，如何依法依规进行危机公关，如何通过法律手段维护公司声誉，我也是非常关注的。我希望这本书能够提供一些实用的案例，指导我们在日常工作中，如何准确、合规地进行信息发布，如何运用法律武器保护公司的品牌形象，从而提升公司的公信力和市场竞争力。

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作为一名负责电力项目投资和融资工作的专业人士，我每天都要面对复杂的合同、复杂的交易结构和大量的法律文件。我一直在寻找一本能够帮助我深化对电力项目全生命周期融资法律风险理解的书籍。我希望这本书能够深入探讨在项目融资过程中，如何识别和规避股权融资、债权融资、以及政府补贴、绿色金融等多元化融资模式中的法律风险。特别是在与金融机构、投资人、政府部门打交道时，如何理解和审查复杂的融资协议、担保合同、股权转让协议等，确保公司权益得到最大程度的保障。此外，对于项目审批、土地使用、环境影响评价等前期法律环节，我希望也能有所涉及，这些都会直接影响到项目的融资可行性。这本书如果能提供一些关于电力项目并购、重组过程中的法律要点，以及如何应对项目违约、破产等极端情况下的法律处置措施，那对我来说将是极大的帮助。

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