继电保护与综合自动化系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:陈英涛 编

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2007-9

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787122008046

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 继电保护
• 综合自动化
• 电力自动化
• 智能电网
• 电力电子
• 高电压
• 电气工程
• 电力系统分析
• 控制工程

现代工业控制系统架构与应用实践 本书聚焦于现代工业生产过程中至关重要的自动化与控制技术，深入探讨了从底层感知到顶层决策的完整控制链条，旨在为工程师、技术人员及相关专业学生提供一套全面、实用的工业控制系统设计、实施与维护的知识体系。 本指南全面覆盖了工业自动化领域的核心技术栈，并着重强调了系统集成、数据处理与故障诊断的工程实践方法。内容组织遵循从基础理论到前沿应用的逻辑脉络，确保读者能够系统地构建起对复杂工业场景的掌控能力。 --- 第一部分：工业控制基础理论与元件选型 本部分奠定了理解现代自动化系统的基石，详细解析了工业控制中最常用的硬件组件及其工作原理。 第一章：工业信号采集与处理 本章深入分析了传感器与变送器的分类、选型原则及安装注意事项。详细阐述了各类模拟量（如温度、压力、流量）和数字量信号的采集流程、抗干扰技术以及信号线性化处理方法。特别讨论了高精度、高可靠性工业传感器在恶劣环境下的性能保证措施，以及数据预处理在数字化采集中的关键作用。 第二章：可编程逻辑控制器（PLC）架构与编程 作为现代工业控制的核心，PLC的硬件架构、CPU模块、I/O扩展、通信接口等关键组成部分被详尽解析。重点在于不同厂商（如西门子、罗克韦尔、三菱等）主流PLC的编程语言标准（IEC 61131-3，包括梯形图、指令表、结构化文本、功能块图和顺序功能图）的深入比较与实际应用案例。本章还涵盖了高级PLC功能，如中断处理、高速计数、运动控制基础指令集的应用。 第三章：人机界面（HMI）与数据可视化设计 HMI是操作员与设备交互的窗口。本章详细介绍了HMI/触摸屏的硬件选型、软件组态开发流程。内容包括有效的界面设计原则（如信息密度、操作逻辑、色彩规范），报警管理系统的设计与实现，以及趋势曲线、历史数据记录的配置方法。讨论了如何通过良好的HMI设计提升操作效率和安全性。 第四章：工业网络通信协议栈 工业网络的互联互通是实现信息化的基础。本章系统地介绍了工业控制领域最主要的通信标准，包括串行通信（RS-232/485）、以太网基础（TCP/IP在工业环境中的应用）、以及专用的现场总线技术（如PROFIBUS、Modbus TCP/RTU、CANopen、EtherNet/IP）。重点讲解了不同协议的帧结构、数据交换机制以及在复杂网络拓扑中的路由和故障排查技巧。 --- 第二部分：高级控制算法与系统集成 本部分将理论知识应用于复杂的工业过程控制，介绍如何构建稳定、高效的多回路控制系统。 第五章：过程控制基础与回路整定 本章深入讲解了经典的过程控制理论，包括反馈控制、比例-积分-微分（PID）控制器的原理。详细阐述了PID参数的理论推导与工程实践中的整定方法（如Ziegler-Nichols法、最小二乘法、人工经验法）。同时，对比分析了先进控制策略，如级联控制、前馈控制、串级控制的适用场景与实施步骤，以应对具有大延迟、强耦合等特性的复杂过程。 第六章：分布式控制系统（DCS）与系统集成 针对大型、流程性工业（如化工、电力、冶金），本章全面介绍了DCS的系统架构、控制站配置、工程师站与操作站的部署。重点阐述了DCS与PLC在功能划分上的差异与协同工作模式。内容还包括系统生命周期管理、冗余设计原理（硬件冗余与软件冗余）以及系统升级与维护的最佳实践。 第七章：运动控制与伺服驱动系统 本章专注于高精度、高动态要求的机械控制。解析了伺服电机、变频器（VFD）的工作原理及其选型。详细介绍了点位控制、插补控制的编程实现，以及如何通过总线技术（如EtherCAT）实现多轴同步控制。涵盖了安全扭矩关闭（STO）等基础安全功能在运动控制中的应用。 --- 第三部分：工业信息安全与数字化转型 本部分着眼于工业控制系统的未来发展趋势，探讨数据集成、安全防护和系统可靠性保障。 第八章：工业物联网（IIoT）与数据采集 探讨了如何将传统的自动化系统接入现代信息网络。本章介绍了工业网关（Edge Computing）的功能，用于协议转换和本地数据预处理。详细讲解了OPC UA标准在实现跨平台、安全数据交换中的核心地位，以及数据上传至云端或制造执行系统（MES）的架构模式。 第九章：控制系统安全防护策略 随着系统互联性的增强，网络安全已成为工业控制系统的关键挑战。本章从纵深防御的角度出发，详细介绍了网络分段（Purdue模型）、防火墙/隔离器的部署、安全审计与入侵检测技术。针对PLC和HMI的固件漏洞、默认密码管理以及远程访问的安全规范进行了深入探讨。 第十章：系统可靠性工程与故障诊断 本章侧重于确保系统的长期稳定运行。内容包括：设备的健康监测（Condition Monitoring）技术，如振动分析、油液分析在早期故障预测中的应用。详细介绍了基于历史数据的统计过程控制（SPC）方法，以及在系统发生故障时，如何利用日志分析、在线诊断工具快速定位并排除软硬件故障的工程化步骤。 --- 本书特色： 强调工程实践： 理论讲解紧密结合具体的工业案例和主流厂商的产品配置。 关注系统集成： 详细剖析不同层级系统（传感器、PLC、HMI、MES）间的数据流和通信机制。 前瞻性视角： 融入了工业安全与物联网技术的最新要求，指导读者构建面向未来的智能工厂基础设施。 通过本书的学习，读者将能够独立完成中小型工业自动化项目的方案设计、硬件选型、软件开发、现场调试及后期运维工作，并能对复杂的控制系统架构做出合理的优化决策。

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从一个资深技术编辑的角度来看，这部作品的文本润饰工作达到了教科书级别的水准。语言风格极为精准，没有丝毫的含糊不清或冗余拖沓。它完美地平衡了学术的严谨性与工程的实用性。在某些章节，它甚至展现出一种文学性的精准，比如描述电磁铁吸合的瞬间，那种力量感和速度感被描述得淋漓尽致，让人在理解技术的同时，也领略到工程美学。更难能可贵的是，作者在全书中保持了高度一致的术语体系，这在跨领域协作日益频繁的今天，是多么重要的品质。我曾尝试对比过几本国际上的同类参考书，这部作品在本土化处理上做得尤为出色，它充分考虑了国内电网的实际运行特点，使得书中的案例分析和技术规范都具有极强的地域适用性。总而言之，这是一部值得所有电力专业人士永久珍藏的工具书。

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这部巨著的封面设计简直是视觉盛宴，那种深邃的蓝与精准的线条交织在一起，立刻让人感受到一种严谨而又充满现代感的氛围。我初次翻开它，就被那种扑面而来的专业气息所震撼。书中对于电力系统的基础理论阐述得极其到位，从经典的电磁感应定律到复杂的电力潮流计算，作者似乎将教科书里那些晦涩难懂的公式，用一种近乎诗意的笔触重新编织了一遍，让即便是初次接触这个领域的读者，也能迅速抓住核心脉络。特别是对那些关键概念的解析，比如暂态稳定性的分析，它不仅仅是罗列公式，更是深入到物理过程的本质，描绘出了电力系统在故障瞬间那种“惊心动魄”的动态变化。我感觉自己像是在一位经验丰富的老工程师的指导下，一步步拆解着一个庞大而精密的机器，每一个细节都处理得井井有条，让人不得不佩服作者深厚的理论功底和清晰的逻辑思维能力。这本书无疑是为那些渴望真正理解电力系统“灵魂”的求知者准备的。

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这本书的排版和图示质量，简直是业界的一个标杆。市面上很多技术书籍，图表模糊不清，专业术语堆砌，读起来着实令人头疼。但这部作品，无论是内部的电路图、继电器内部结构剖面图，还是大型系统的拓扑结构展示，都清晰得令人赞叹。每一张插图都像是精心绘制的艺术品，辅助文字说明，使得复杂的逻辑关系一目了然。举个例子，书中对不同类型断路器的动作机制进行对比分析时，它并没有采用枯燥的文字描述，而是配上了多张时间-行程曲线图和原理示意图，那种直观的冲击力，远胜过千言万语的解释。这充分体现了作者对读者体验的极度重视，他们明白，在面对高深技术时，视觉辅助的重要性不亚于文字本身。对于需要经常查阅参考资料的同行来说，这种高清晰度的呈现方式，极大地提升了工作的效率和准确性。

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我注意到，这本书在处理那些“灰色地带”问题时，展现出了极高的专业素养和责任感。在电力系统中，很多时候“正确答案”并非绝对的，而是需要在不同约束条件（如成本、环境、预期寿命）下做出最优化的权衡。这本书的作者非常擅长引导读者进行这种批判性思考。书中在阐述保护定值整定时，不仅给出了计算公式，更深入探讨了如何根据负荷变化、短路电流衰减特性以及外部设备误差，来设定一个既不过度灵敏也不过于保守的保护区间。它没有提供一个“万能钥匙”，而是教会我们一套严密的、可追溯的决策框架。这种“授人以渔”的教育方式，远比死记硬背标准流程更有价值，它培养的是工程师面对未知挑战时的那种沉稳和自信，这才是真正区分专业人士和平庸操作者的关键所在。

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我是在一个极其偶然的机会下接触到这本书的，当时我正在为一项复杂的工业自动化改造项目寻找可靠的技术参考。坦率地说，我最初对如此厚重的技术书籍抱持着一丝敬畏和怀疑，担心其中充斥着过时的理论和难以落地实践的陈旧案例。然而，阅读接下来的篇章，我发现这本书的视野远超我的想象。它巧妙地将传统的电气工程原理与最新的数字技术、先进的控制算法进行了无缝对接。书中对现代变电站的构建、智能电子设备（IEDs）的选型与配置，都有着令人耳目一新的论述。尤其是关于通信规约和网络安全的部分，提供了大量实用的指导，这对于我们身处数字化浪潮中的工程师来说，简直是雪中送炭。它不是停留在理论层面“纸上谈兵”，而是提供了大量可以立刻在实际工程中进行参考和验证的“蓝图”，这使得阅读过程充满了实操的乐趣和成就感。

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