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出版者:化学工业

作者:厉玉鸣

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-4

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787502508708

丛书系列:

图书标签:

• 化工仪表
• 自动化
• 过程控制
• 工业自动化
• 传感器
• 执行器
• 仪表原理
• 自动化技术
• 化工流程
• 控制系统

工业生产的脉搏：传感器、控制与智慧未来 在这快速发展的工业时代，生产流程的精准控制与高效运行是企业生存与发展的基石。从庞大的炼油厂到精密的半导体制造，再到日常生活中触手可及的食品加工，每一个环节都离不开对温度、压力、流量、液位等关键物理量的实时监测，以及对这些数据进行分析、决策并做出相应调整的智能化系统。 本书将带您深入工业生产的心脏地带，探寻那些默默奉献、却又至关重要的“眼睛”与“大脑”——各类传感器的奥秘。我们将一一剖析不同原理的传感器，例如： 温度传感器：从热电偶、热电阻到红外测温仪，它们如何捕捉火热的反应堆核心温度，又如何确保冷藏链的恒定低温？我们将详细解读它们的工作原理、选型依据以及在不同工业场景下的应用优势。 压力传感器：无论是管道内流体的微小压力波动，还是高压反应釜的严峻考验，压力传感器的精准测量是安全生产的前提。我们将探讨静压、差压、绝压传感器的区别，以及它们在化工、制药、航空航天等领域的重要作用。 流量传感器：如何精确计量每一滴液体、每一缕气体，对于成本控制和工艺优化至关重要。本书将全面介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等多种主流流量测量技术，分析它们的适用范围和优缺点。 液位传感器：从储罐的满溢预警到反应器的精确填充，液位传感器的可靠性直接关系到生产的连续性和安全性。我们将深入了解浮球式、电容式、雷达式、超声波式等液位测量技术，以及它们在不同介质和环境下的选择策略。 其他关键传感器：此外，我们还将触及物位、分析（如pH、电导率、气体成分）、位置、速度等传感器，揭示它们在工业自动化体系中扮演的多样化角色。 然而，仅仅测量是不够的。这些来自现场的宝贵数据，需要被转化为可执行的指令，驱动生产设备的运行。本书将为您打开工业控制系统的宏伟图景。 执行机构：从调节阀、泵、电机到加热器，它们是执行指令的“手臂”。我们将深入了解不同类型执行机构的工作原理、选型原则，以及如何与控制系统进行有效的配合，实现精准的调节。 控制理论与实践：PID控制作为工业控制的基石，我们将对其理论基础进行深入浅出的讲解，并结合实际案例，展示如何在复杂系统中实现稳定、精确的控制。同时，我们还将探讨更高级的控制策略，如模糊控制、自适应控制等，以及它们在应对非线性、时变系统时的优势。 可编程逻辑控制器 (PLC)：作为工业自动化的“大脑”，PLC以其强大的逻辑处理能力和灵活性，成为现代工业控制的核心。我们将详细介绍PLC的硬件组成、指令系统、编程方法，并提供丰富的实际应用案例，帮助您掌握PLC的编程与应用技巧。 分布式控制系统 (DCS)：对于大型、复杂的生产装置，DCS系统提供了集中管理、分散控制的解决方案。本书将为您解析DCS系统的架构、功能模块，以及它如何在保证系统稳定性和可靠性的同时，实现全局优化。 人机界面 (HMI)：操作员与自动化系统之间的桥梁，HMI的设计直接影响着生产效率和操作安全性。我们将探讨HMI的设计原则、组态软件的应用，以及如何通过直观的界面实现对生产过程的有效监控和操作。 进入21世纪，自动化技术正在以前所未有的速度向智能化迈进。 数据采集与监控系统 (SCADA)：SCADA系统将分散在各处的设备数据汇集起来，实现远程监控、数据记录和报警管理，为决策者提供全面的生产视图。 工业物联网 (IIoT)：通过将传感器、设备与网络连接，IIoT技术正在打破信息孤岛，实现设备间的互联互通和数据共享，为智能化运维和预测性维护奠定基础。 大数据与人工智能在工业中的应用：本书还将展望未来，探讨大数据分析如何从海量生产数据中挖掘价值，人工智能（如机器学习、深度学习）如何赋能故障预测、工艺优化、能耗管理，引领工业走向更高级别的智慧化。 本书内容涵盖了从基础的传感器原理到复杂的控制系统设计，再到前沿的智能化技术应用。我们力求理论与实践相结合，通过丰富的图示和详实的案例，帮助您构建对工业自动化领域的系统性认知。无论您是相关专业的在校学生，还是在工业生产一线工作的工程师，抑或是对现代工业的运行机制充满好奇的读者，本书都将为您提供宝贵的知识和深刻的启迪，助您理解并驾驭工业生产的脉搏，拥抱更加智慧、高效的工业未来。

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说实话，这本书的深度超出了我的预期，它更像是一本面向中高级工程师的参考手册，而非入门读物。很多章节深入到了仪表元器件的误差分析和校准方法论，比如如何处理环境温度对精密电容式传感器的漂移影响，或者不同现场总线协议（如HART、Fieldbus）在抗干扰能力上的细微差别。对于初学者来说，可能需要配合一些基础的电工电子知识才能完全消化，但对于已经在生产一线工作了一段时间，渴望提升自己对底层技术理解的专业人士来说，这本书简直是“醍醐灌顶”。它没有回避工程中的“痛点”，反而直面了许多实际项目中遇到的难题，比如非线性控制对象的自整定算法优化，或者复杂混合物组分在线分析仪（如GC）的数据处理延迟问题。作者对这些挑战的回应是既有理论深度，又不失工程可行性，推荐的解决方案往往是经过时间检验的成熟技术。读完这本，我感觉自己看待车间里的每一个指示灯、每一个调节阀的方式都变了，不再是简单地“工作”与“不工作”，而是深入到了它们背后的精密数学模型和物理规律。

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如果让我用一个词来概括这本书的阅读体验，那一定是“严谨且实用”。它避免了许多理论书籍中常见的“学院派”气息，所有的理论推导和公式引用都服务于解决实际工程问题。我印象特别深的是关于流量计的校准章节，作者不仅讲解了水箱标定法，还详细分析了不同流体介质（如高粘度液体、高压气体）在现场校准时需要考虑的流体动力学修正因子，这在一般的仪表手册中是很难找到的细节。此外，作者对安全规范的强调也令人印象深刻，化工行业安全是生命线，书中对防爆等级、SIL评级以及紧急停车系统的冗余架构的讲解，显示了作者深厚的行业敬畏心和丰富的现场经验。整本书的语言风格沉稳、准确，没有冗余的形容词，每一个句子都像精密仪器一样，传递着明确的信息。对于需要建立或优化一套化工控制系统的工程师来说，这本书提供了一套可靠的、经得起推敲的技术标准和方法论，是工作台面上绝对不能缺少的参考书。

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这本书最吸引我的地方，在于它体现出一种面向未来的前瞻性思维。在很多经典教材还停留在对传统气动和模拟信号系统的详细描述时，这本书已经将目光投向了工业互联网和智能制造的浪潮。其中关于“基于模型的预测控制（MPC）”以及如何将AI算法初步融入到优化控制策略中的探讨，让我眼前一亮。作者并未将这些前沿技术描绘得如同科幻一般遥不可及，而是非常务实地分析了它们在化工领域落地的必要性、当前的瓶颈以及实现路径。例如，它讨论了如何利用大数据对设备健康状态进行预测性维护（PHM），而不是等到仪表故障后再进行被动检修，这对于提高装置的整体稼动率具有极其重要的指导意义。这种将传统控制理论与新兴数字化技术深度融合的视角，使得这本书不仅仅是一本关于“现有技术”的总结，更是一份指引行业未来发展方向的路线图。它激发了我对持续学习新技术的动力，感觉自己手中的知识工具箱又增加了一把“瑞士军刀”。

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这本《化工仪表及自动化》读下来，感觉作者对这个领域的理解非常深刻，简直就像是手把手带着我这个门外汉走进了高精尖的工业控制世界。书中对各种传感器的原理和选型分析得细致入微，比如像压力、流量、温度这些最基础的参数测量，不同的工况下该用哪种仪表，每种仪表的优缺点是什么，作者都给出了非常详实的对比和案例。我尤其喜欢它讲解自动控制回路的部分，不仅仅是停留在理论公式上，而是结合实际化工生产中的反应釜温度控制、精馏塔压力平衡等场景，把PID控制的参数整定、前馈补偿这些复杂概念讲得深入浅出。读完后，我感觉自己对现代化工生产线上的“神经系统”——那些密布的仪表和复杂的控制系统——有了一个清晰的认知框架。那些晦涩难懂的术语，经过作者的阐述，都变得生动起来，仿佛能亲眼看到数据是如何被采集、传输、处理，并最终转化为精准操作的。这本书的价值在于，它完美地架起了理论知识与实际工程应用之间的桥梁，对于想在化工自动化领域深耕的人来说，绝对是一本不可多得的“武功秘籍”。它不是那种空泛地谈概念的书，而是处处体现着实战经验的结晶。

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这本书的排版和内容组织简直是教科书级别的典范，结构严谨得让人佩服。它不像有些技术书籍那样堆砌公式，而是采用了一种递进式的学习路径。开篇对化工过程的物理化学基础做了简要回顾，为后续的仪表原理打下了坚实的基础。随后，章节的安排非常有逻辑性，从最基础的“测”——各种物理量和化学量测量技术，到“控”——各类调节阀、执行器的动态特性分析，再到“算”——DCS/PLC等集散控制系统的架构和编程逻辑，环环相扣，层层深入。我特别欣赏作者在描述复杂系统时所采用的图示和流程图，那些精密的系统框图，配合着清晰的文字说明，让原本抽象的自动化逻辑变得可视化。我翻阅了很多相关资料，但很少有能将“组态软件的应用”和“安全仪表系统（SIS）的冗余设计”这样两个看似不相关的领域，整合得如此流畅和合理的。阅读过程中，我能明显感受到作者对确保化工过程安全、稳定运行的强烈责任感，这种态度渗透在了每一个技术细节的讲解中。

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