电力系统远动原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:205

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出版时间:2009-7

价格:29.00元

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isbn号码:9787122054005

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• 电力系统
• 远动
• 自动化
• 继电保护
• 通信
• SCADA
• 电力电子
• 智能电网
• 控制系统
• 电气工程

现代工业自动化与过程控制系统 书籍信息： 书名： 现代工业自动化与过程控制系统 作者： [此处可虚构作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [此处可虚构出版社名称，例如：机械工业出版社、清华大学出版社] 出版年份： [此处可虚构年份，例如：2023年] ISBN： [此处可虚构ISBN] --- 内容概述 本书全面深入地探讨了现代工业自动化领域的核心概念、关键技术以及当前主流的控制系统架构。它旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及希望深入了解先进制造与过程控制技术的专业人士提供一份详实且实用的参考指南。全书内容紧密围绕“系统化、数字化、智能化”三大主线展开，涵盖了从基础的传感器与执行器原理，到复杂的分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的编程与应用，再到先进的过程控制策略（如先进过程控制, APC）和工业物联网（IIoT）的集成实施。 本书的编撰遵循理论与实践相结合的原则，不仅阐述了严谨的数学模型和控制理论基础，更侧重于介绍当前工业界广泛采用的软硬件平台、标准协议以及实际案例分析，确保读者能够将所学知识直接应用于实际的工业生产环境中。 --- 第一部分：工业自动化的基础与组件 本部分重点构建读者对现代自动化系统的整体认知框架，并详细解析构成自动化系统的基本硬件和软件单元。 第一章：工业自动化的发展历程与趋势 本章首先追溯了自动化技术从机械化、电气化到信息化、智能化的演进路径。着重分析了工业4.0、智能制造对过程控制提出的新要求，包括对柔性制造、数据驱动决策和网络安全性的关注。讨论了云计算、边缘计算在实时控制层面的初步应用前景。 第二章：传感器与变送器技术 详细介绍工业现场常用的各类传感器，包括压力、温度、流量、液位、位置及分析测量仪表。内容深入到各类传感器的物理工作原理、精度等级、线性度、迟滞性以及环境适应性。特别强调了智能传感器（Smart Sensors）的特性，如自诊断能力和数字输出接口，及其在提高测量可靠性方面的作用。 第三章：执行机构与驱动技术 本章聚焦于如何将控制信号转化为实际物理动作的执行设备。详细分析了各类调节阀（球阀、蝶阀、角行程阀等）的结构、流量特性（线性、等百分比、快开）以及选型原则。同时，深入探讨了电机驱动技术，包括步进电机、伺服系统和变频调速（VFD）在精确运动控制和节能优化中的应用。 第四章：工业网络与通信协议 构建现代自动化系统的数据传输骨架。本章系统性地介绍了现场总线（如Profibus, Foundation Fieldbus）和工业以太网（如Profinet, EtherNet/IP）的架构、时序特性和物理层标准。对新兴的TSN（时间敏感网络）技术在确定性通信方面的突破进行了专门阐述。 --- 第二部分：核心控制系统架构 本部分是全书的核心，深入剖析当前工业界主流的集中式与分布式控制平台的原理、配置与编程规范。 第五章：可编程逻辑控制器（PLC）原理与应用 本章从硬件结构（CPU、I/O模块、通信接口）入手，详细解释了PLC的工作周期（扫描周期、逻辑判断、数据处理）。重点讲解了IEC 61131-3 标准下的五种编程语言（梯形图LD、指令表IL、结构化文本ST、功能块图FBD、顺序功能流程图SFC）及其适用场景。通过多个中小型生产过程的实际案例，指导读者完成PLC的逻辑设计与调试。 第六章：分布式控制系统（DCS）架构与配置 阐述DCS相对于传统PLC的优势，特别是其在大规模、复杂过程控制中的集成管理能力。深入解析了DCS的层次化结构（过程控制层、监控层、操作员站、工程站、中央服务器）。详细介绍DCS的组态软件、控制策略的在线修改、系统冗余设计（热备、冷备）以及数据库管理方法。 第七章：人机界面（HMI）与监控系统（SCADA） 本章关注操作人员与控制系统的交互界面。HMI的设计原则、报警管理、趋势图表生成与历史数据记录功能被详细讨论。SCADA系统的网络拓扑、数据采集（Data Acquisition）流程以及远程监控的能力是本章的重点内容。讨论了HMI/SCADA系统在网络安全隔离方面的要求。 --- 第三部分：过程控制策略与优化 本部分从控制理论的工程实践角度出发，介绍如何设计出稳定、高效的过程控制算法。 第八章：经典反馈控制算法的工程实现 系统回顾了PID控制的基本原理，重点放在其参数整定方法上，包括Ziegler-Nichols法、增量法和基于模型的软件整定方法。详细分析了PID在不同环节（如温度、压力、液位）中的响应特性，并介绍了串级控制、前馈控制等常用复合控制结构。 第九章：先进过程控制（APC）概述 APC是提高大型流程工业经济效益的关键技术。本章引入了模型预测控制（MPC）的基本概念，解释了如何建立过程模型（如一阶加延迟模型）以及MPC求解器的核心算法（如二次规划）。探讨了约束处理（Constraint Handling）和多变量耦合系统的控制挑战。 第十章：安全仪表系统（SIS）与功能安全 鉴于过程安全的重要性，本章专门讲解了SIS的架构和设计标准（如IEC 61508/61511）。介绍安全完整性等级（SIL）的概念、风险评估方法（如HAZOP）以及安全连锁逻辑的设计与验证流程。强调了SIS与基本过程控制系统（BPCS）在物理隔离和软件逻辑上的区别。 --- 第四部分：数字化集成与未来展望 本部分探讨自动化系统如何与上层信息系统对接，以及面向未来智能制造的技术方向。 第十一章：制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的集成 本章关注自动化“金字塔”的上层结构。详细描述了MES在车间作业调度、生产追溯、质量管理中的作用，并分析了ISA-95标准是如何规范DCS/PLC层与MES/ERP层之间的数据交换接口和信息模型。 第十二章：工业物联网（IIoT）与数据分析 探讨IIoT如何通过M2M通信、云平台和边缘计算，将海量的过程数据转化为可操作的洞察力。内容包括OPC UA等开放协议的应用，以及如何利用机器学习算法对设备健康状态进行预测性维护（PdM）。 --- 适用对象 本书适合以下读者群体： 1. 高校自动化、电气工程、化学工程、机械工程等专业的本科生和研究生： 作为核心课程的教材或参考书。 2. 工业企业中的过程控制工程师和仪表技术人员： 用于提升对新一代控制系统和先进控制策略的理解和应用能力。 3. 系统集成商和自动化方案设计人员： 用于系统选型、架构设计和项目实施。 --- 总结特点 本书的显著特点在于其对系统集成性的强调，将传统的硬件控制、软件逻辑与现代的数字化、网络化趋势紧密结合。它不仅提供了“如何做”的实践指导，更解释了“为什么这样做”的工程原理，确保读者构建的是一个全面、健壮且面向未来的工业控制视野。丰富的图表、清晰的结构和贴近实际的案例，是本书重要的教学辅助工具。

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我过去接触过几本相关的专业书籍，但大多要么过于侧重理论推导，让人望而生畏；要么就是流于表面，只介绍了各种设备的名称和功能，缺乏底层逻辑的阐述。这本《电力系统远动原理及应用》可以说是找到了一个绝佳的平衡点。它的深度是足够的，足以让研究生级别的读者进行深入研究；但它的广度也足够，能够让刚踏入电力行业的工程师快速建立起全面的知识框架。我特别欣赏其中关于网络安全和电磁兼容性的章节，这在当前信息化的电力系统中显得尤为重要。作者没有回避这些“软性”但至关重要的议题，而是将其提升到了与主站系统结构同等重要的地位来讲解。阅读体验上，纸张的质量和排版也令人赞赏，大量的数学公式都用清晰的字体印刷出来，不容易出错。唯一的“小瑕疵”或许是，对于那些完全没有电力系统基础的读者来说，可能需要先补充一些电力拖动和继电保护的预备知识，但对于目标读者群体而言，这已经是近乎完美的作品了。

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我这次阅读的动机主要是想了解一下，在新能源大规模接入的背景下，传统远动技术面临了哪些新的挑战和演进方向。这本书的后半部分恰好满足了我的需求。它没有固步自封于传统的集中式控制模式，而是前瞻性地探讨了分布式能源接入对控制中心数据流和决策周期的影响。作者提出了一些关于边缘计算和区域自治控制的构想，并且提供了相应的数学模型作为初步探索的蓝图。这种前瞻性和批判性思维的展现，让这本书的价值超越了一本简单的技术手册。它促使读者不仅要理解“现在如何工作”，更要思考“未来将如何发展”。装帧设计上，虽然内容专业，但书脊和封面的设计风格却很现代，拿在手里有一种手握前沿科技资料的自信感。总而言之，这是一部集理论深度、工程实用性和前瞻视野于一体的力作，是电力系统领域不可多得的参考书。

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这本书带给我的最大惊喜，在于它对“应用”二字的深刻诠释。很多教材停留在原理层面就戛然而止，但这本书从头到尾都紧扣着“如何实现”这个核心问题。在我看来，它更像是一本高级的工程手册，而非单纯的理论教材。书中详细描述了当前主流的SCADA/EMS系统架构，并对比了不同通信协议（如IEC 60870-5-104、DNP3）在实际应用中的优缺点，这种实战经验的分享是极其宝贵的。我印象最深的是关于暂态过程监测与控制的部分，作者清晰地阐述了如何利用远动通道实时采集数据，并在毫秒级别内发出切除指令以维持系统同步，这种对时间敏感性的强调，完全体现了电力远动领域对速度和精度的极致要求。它让我对现代电网的“智慧”之处有了更深一层的理解——那份智慧，正是由无数精准、快速的远动操作编织而成的。

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说实话，我拿到这本书的时候，心里是有点打鼓的，毕竟“远动原理”这个词听起来就挺高深的。然而，这本书的叙述方式，简直可以说是教科书中的一股清流。它没有采用那种堆砌公式、佶屈聱牙的学术腔调，而是采取了一种非常生活化、循序渐进的引导方式。比如，在讲解信息采集和传输的可靠性时，作者竟然用到了日常生活中我们收发短信的例子来类比，这种接地气的做法让我一下子就抓住了问题的关键。我尤其欣赏作者在处理故障诊断和自愈控制这部分时的细腻笔触。他没有简单地罗列各种算法的优劣，而是深入剖析了在真实电网故障场景下，不同策略的响应速度和鲁棒性差异。读完这一章，我仿佛置身于一个模拟的电网控制中心，亲手处理着那些棘手的突发事件。这本书的知识体系构建得非常扎实，它让我明白，远动技术绝非孤立的通信技术，而是电力系统安全稳定运行的神经中枢。对于希望从工程实践层面深入理解电力调度的专业人士来说，这本书的价值是无可替代的。

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这本《电力系统远动原理及应用》的封面设计得相当大气，蓝黑的主色调让人立刻联想到电力系统的稳重与可靠。初次翻阅，我最直观的感受是，作者在组织材料方面下了不少功夫。书的结构非常清晰，从基础的概念讲起，逐步深入到复杂的控制策略和应用实例。特别是开篇对远动系统发展历程的梳理，既有历史的厚重感，又不失对前沿技术的敏锐捕捉。我个人对那些关于状态估计和最优潮流计算的章节特别感兴趣，作者用通俗易懂的语言解释了那些原本抽象的数学模型，这一点对于初学者来说简直是福音。书中大量的图表和流程图，让原本晦涩的原理变得可视化，极大地降低了理解的门槛。而且，作者似乎非常注重理论与实践的结合，每一个核心原理之后，都会紧跟着一个贴近实际电网运行的例子进行阐述，这种“学以致用”的编排方式，让读者在学习过程中始终保持着强烈的求知欲和成就感。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位资深工程师手把手的指导，让人感觉充满了干货。

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