生物加工设备选型与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:266

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出版时间:2009-3

价格:49.00元

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isbn号码:9787122039873

丛书系列:

图书标签:

• 生物加工
• 设备选型
• 生物工程
• 化工设备
• 工业应用
• 过程控制
• 分离工程
• 发酵工程
• 生物技术
• 设备工程

《工业自动化系统设计与集成》 内容简介： 本书深入探讨现代工业自动化系统的设计理念、关键技术、集成方法及其在实际生产中的应用。旨在为读者构建一个全面而系统的工业自动化知识框架，从宏观的系统架构规划到微观的器件选型、PLC编程、人机界面开发，再到现场总线通信、数据采集与处理，以及最终的系统调试与维护，提供详实的指导和实用的技巧。 第一部分：工业自动化系统基础 本部分首先阐述工业自动化的基本概念、发展历程及其重要性，强调自动化在提升生产效率、优化产品质量、降低运营成本和保障生产安全方面的核心作用。我们将深入剖析自动化系统的构成要素，包括传感器、执行器、控制器（PLC、DCS、PAC等）、通信网络和上位监控系统。在此基础上，详细介绍不同类型传感器的选型原则，如温度、压力、流量、液位、位置、视觉等传感器的特性、工作原理及应用场景。同时，也将介绍各类执行器的选型，包括电机、气动执行器、液压执行器等，以及它们在不同工况下的驱动与控制策略。 第二部分：控制器选型与编程 本部分聚焦于工业自动化控制器的核心——PLC（可编程逻辑控制器）。我们将详细介绍PLC的硬件组成、指令系统、编程语言（梯形图、指令表、结构化文本、功能块图）和软件开发环境。本书将引导读者掌握PLC的梯形图编程技巧，包括基本逻辑指令、定时器、计数器、移位指令、数据处理指令等，并结合实际案例讲解如何构建复杂的控制逻辑。对于更高级的应用，我们将触及DCS（分布式控制系统）和PAC（可编程自动化控制器）的概念，对比它们的适用范围和技术特点。此外，还将介绍PLC与上位机通信的常用协议，如Modbus、Profibus、Profinet等，以及数据交换的实现方法。 第三部分：人机界面（HMI）设计与应用 人机界面是操作员与自动化系统交互的窗口，其设计的好坏直接影响生产操作的便捷性和安全性。本部分将深入讲解HMI的设计原则，包括信息可视化、用户体验、操作逻辑和安全防护。我们将介绍主流HMI软件的功能和使用方法，例如组态画面、控件添加、数据绑定、事件触发、报警管理、历史数据记录与趋势分析等。通过丰富的实例，读者将学会如何设计直观易懂的HMI界面，实现对生产过程的实时监控、参数设定、手动控制和故障诊断。 第四部分：工业通信网络与数据集成 现代工业自动化系统高度依赖于高效可靠的通信网络。本部分将详细介绍各种工业通信网络，包括串行通信（RS-232/485）、现场总线（Profibus, DeviceNet, CANopen）、工业以太网（Industrial Ethernet, Profinet, EtherNet/IP）以及无线通信技术（Wi-Fi, LoRa）在工业环境中的应用。我们将分析不同网络的优缺点，并指导读者根据项目需求选择合适的通信拓扑和设备。此外，本部分还将探讨工业物联网（IIoT）的概念，介绍OPC UA等标准化通信协议，以及如何实现跨平台、跨设备的数据采集、集成与分析，为智能制造和工业大数据奠定基础。 第五部分：系统集成、调试与维护 自动化系统的成功运行离不开周密的集成、细致的调试和系统的维护。本部分将详细介绍系统集成的流程，包括设备采购、现场安装、布线规范、电气连接等。我们将深入讲解自动化系统的调试方法，包括硬件联调、软件仿真、逻辑验证、参数优化和性能测试。在调试过程中，我们会重点关注常见问题的排查与解决技巧。最后，本部分还将讨论自动化系统的日常维护、故障排除、备件管理以及系统升级与改造的策略，以确保系统的长期稳定运行和高效可靠。 适用读者： 本书适合自动化、电气工程、计算机科学、机械工程、化工、制造等相关专业的学生，以及从事工业自动化设计、实施、维护和管理的工程师、技术人员和项目经理。 本书特色： 理论与实践相结合： 结合大量的实际工程案例，使读者能够将理论知识应用于实际操作。 系统性强： 从基础概念到高级应用，提供一个全面而深入的自动化系统知识体系。 易于理解： 采用清晰的语言和图文并茂的方式，降低学习难度。 前瞻性： 关注工业物联网和智能制造的发展趋势，为读者指明未来方向。 通过阅读本书，读者将能够掌握设计、集成和应用先进工业自动化系统的关键技能，从而在日益激烈的市场竞争中提升企业的自动化水平和竞争力。

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这本书的图文并茂处理方式令人印象深刻，它成功地将复杂的机械结构和流体力学原理可视化了。我特别欣赏其中对“无菌操作与污染控制”相关设备（如密闭转移系统、无菌过滤装置）的介绍。书中不仅展示了设备的结构图，还配有大量的流程示意图，清晰地标示了物料流和气流的路径，这对于理解气密性要求和维护规程至关重要。我感觉作者对生物制药行业中“源头控制”的理念理解非常深刻，很多设备细节上的设计——比如接头类型、表面粗糙度要求——都与最终产品的无菌保证紧密关联。对于初入此领域的学生而言，这本书无疑是建立系统化安全观的绝佳起点，它把“看不见的安全”通过图示的方式清晰地呈现了出来。

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我必须说，这本书在阐述设备选型标准时，展现了极高的专业素养和严谨的工程态度。它没有采用那种“一刀切”的推荐方式，而是基于经济性、可操作性、验证难度等多个维度进行系统性分析。比如，在选择分离纯化设备时，作者花费了大量篇幅对比了膜分离技术（如超滤、纳滤）与层析技术在处理不同分子量、不同浓度的生物制品时的优劣势。特别是对于层析介质的再生和寿命评估，书中提供的经验数据和故障排除案例，非常贴合实际工作中的痛点。此外，书中对清洗验证（Cleaning Validation）的规范阐述也极具参考价值，这在GMP环境下是至关重要的环节。整体来看，这本书的价值在于，它教会我们如何进行“有理有据”的选择，而不是盲目追逐最新技术，这一点非常难得。

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这本书的叙事风格非常接地气，读起来一点也不枯燥，仿佛是一位经验丰富的前辈在分享他的“踩坑”教训和成功经验。例如，在讨论流体输送系统时，书中并没有过多纠缠于泵的抽象理论，而是重点分析了蠕动泵、齿轮泵、离心泵在处理高粘度或含细胞悬浮液时的剪切损伤差异，以及如何选择合适的管道材料以避免析出物污染。最让我受益的是关于设备验证的章节，它详细阐述了IQ/OQ/PQ（安装、运行、性能确认）的实际操作要点和文件记录规范，这对于确保合规性是核心。通过这本书的学习，我不再仅仅关注“这个设备能做什么”，而是开始思考“在特定环境下，我该如何选择最可靠、最易于验证的设备组合”，这种思维的转变，才是本书最大的价值所在。

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这部教材给我带来了深刻的启示，它不仅仅停留在理论的层面，更着重于实际操作中的细节把控。特别是关于反应器设计的章节，作者深入浅出地讲解了不同类型反应器（如搅拌罐式、气升式等）在不同生物工艺流程中的适用性与局限性。我记得有一部分专门讨论了放大效应（Scale-up effect）带来的挑战，详细列举了剪切力、氧传递效率等关键参数在不同尺度下如何变化，并给出了相应的工程估算方法。这对于我们这些身处研发与生产过渡阶段的工程师来说，无疑是宝贵的经验总结。书中对过程控制系统的介绍也相当详尽，不仅仅是罗列了PID控制器的原理，更是结合了生物反应器中pH、溶氧、温度等关键变量的实时监测与调节策略，使得抽象的控制理论变得直观易懂。读完后，我感觉自己对如何从实验室小试平稳过渡到中试乃至工业化生产，有了更清晰的路线图和更扎实的技术储备。

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坦率地说，这本书的深度和广度超出了我的预期，它几乎涵盖了生物制品生产链条上的所有关键单元操作所需的设备。我尤其关注了后期处理部分，书中对细胞破碎技术（如高压匀浆、酶解）的原理和设备选型进行了详尽的对比，这在生物药（尤其是细胞治疗和基因治疗产品）的制备中越来越重要。不仅仅是设备的参数对比，作者还探讨了在不同批次规模下，如何选择最经济、最高效的破碎方式，并给出了能量消耗与收率之间的权衡模型。这种从宏观工艺到微观设备细节的无缝切换能力，使得这本书的实用价值倍增。它不是一本单纯的设备说明书汇编，而更像是一部结合了工艺优化思维的工程指南。

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