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页数:228

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出版时间:2010-5

价格:26.00元

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isbn号码:9787114083280

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工业自动化与过程控制系统设计 内容简介 本书全面深入地探讨了现代工业自动化领域的核心理论、关键技术与工程实践，旨在为读者构建一个扎实、系统的工业控制系统（ICS）知识体系。全书内容覆盖了从底层传感器、执行器到上层监控与数据采集（SCADA）系统的完整链条，并重点分析了当前工业4.0和智能制造背景下新兴的控制策略与网络安全挑战。 本书结构严谨，逻辑清晰，理论阐述详实而不失工程指导性。全书共分为八大部分，涵盖了以下核心模块： 第一部分：工业自动化基础理论与元件 本部分首先界定了工业自动化的概念、历史沿革及其在现代制造业中的战略地位。随后，详细解析了构成自动化系统的基本要素：传感器与变送器。内容涵盖了温度、压力、流量、液位等核心物理量传感器的作用原理（如电阻式、电容式、压电效应等）、选型原则、安装规范及误差分析。紧接着，对执行机构进行了系统梳理，重点阐述了伺服电机、步进电机、变频器（VFD）在调速与定位控制中的应用，以及气动、液压执行器的动态特性与选型考量。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）原理与应用 PLC是现代工业控制系统的中枢神经。本部分从PLC的硬件架构（CPU、I/O模块、通信模块）入手，深入剖析了其扫描周期、工作流程与指令系统。教材详细讲解了梯形图（LD）、指令表（STL）、结构化文本（ST）等主流IEC 61131-3编程语言的语法和应用场景。特别地，本书提供了大量的实际案例，包括顺序控制、数据处理、定时器与计数器的高级应用，以及如何利用PLC实现PID闭环控制算法的硬件实现与参数整定。此外，还对西门子S7系列、罗克韦尔Allen-Bradley系列等主流PLC平台进行了对比分析。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与现场总线技术 随着过程工业对高可靠性、大规模集成的需求，DCS已成为石油、化工、电力等行业的标配。本部分详细介绍了DCS的基本架构、冗余设计原理（如电源冗余、控制站冗余、网络冗余）及其在关键过程控制中的优势。随后，本书将笔触转向现场数据传输层，对工业通信协议进行了深度剖析，包括经典的总线技术（如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）以及面向工业物联网（IIoT）的新兴协议（如HART, Modbus TCP/IP）。内容侧重于数据一致性、实时性保障和物理层故障诊断。 第四部分：工业网络与通信架构 现代自动化系统高度依赖稳定的工业网络。本部分系统地介绍了工业以太网（Ethernet/IP, PROFINET, EtherCAT）的拓扑结构、帧格式和时间同步机制（如IEEE 1588 PTP）。详细分析了从传统的串行通信到基于IP的现代网络在带宽、确定性、安全性和互操作性方面的演进。此外，本书专门开辟章节讨论了工业控制系统网络的分层架构（ISA-95模型），以及不同层级之间数据交换的规范与最佳实践。 第五部分：过程控制理论与先进控制策略 本部分聚焦于过程控制的理论基础。首先，对经典的单回路PID控制器进行了深入的数学建模与工程整定（如Ziegler-Nichols法、IMC法），并探讨了串级控制、前馈控制、比值控制等先进反馈结构的设计与应用。随后，进入复杂系统的控制领域，详细阐述了模型预测控制（MPC）的原理、模型辨识方法及其在约束优化问题中的求解过程。对于具有强耦合、大滞后的复杂系统，本书还介绍了鲁棒控制和自适应控制的基本思想与实现路径。 第六部分：人机界面（HMI）与监控系统（SCADA） HMI和SCADA系统是操作员与控制系统交互的窗口。本部分阐述了人机工程学在界面设计中的重要原则，确保操作的直观性和安全性。在SCADA层面，本书讲解了数据采集、历史趋势分析、报警管理、操作员权限分配等核心功能模块的设计要求。重点内容包括SCADA服务器的冗余配置、报警的优先级设置以及如何利用可视化工具构建清晰、高效的生产监控仪表板。 第七部分：工业信息安全与系统集成 随着IT/OT融合的加深，工控系统的网络安全防护已成为重中之重。本部分系统地梳理了工控系统面临的主要威胁（如勒索软件、供应链攻击、内部威胁），并引入了IEC 62443系列标准作为安全防护的框架。内容包括网络分段、访问控制策略（NAC）、安全审计、虚拟化技术在隔离高危应用中的应用，以及针对PLC/DCS固件的漏洞管理。此外，还探讨了如何将OT数据安全地集成到MES/ERP系统中，实现数据驱动的决策。 第八部分：自动化系统工程项目实施与维护 本部分侧重于工程实践。详细介绍了自动化项目从需求分析、系统设计规范编制（FDS/SDS）、软硬件采购、组态调试到现场投运的全过程管理方法。特别强调了工厂验收测试（FAT）和现场验收测试（SAT）的关键检查点。在系统维护方面，本书提供了故障诊断的系统性方法论，包括I/O诊断、通信诊断和控制逻辑故障排查的实用技巧，以及如何利用历史数据进行系统性能优化和预防性维护。 本书内容紧密结合最新的行业标准和工程案例，理论深度适中，既适合高等院校自动化、电气工程、机械工程等专业的高年级学生和研究生学习，也为从事自动化系统集成、设备维护和工程设计的一线工程师提供了权威的参考指南。通过对本书的学习，读者将能够独立完成中小型工业控制系统的规划、设计、编程、调试与后期管理工作。

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阅读体验上，这本书给我最深刻的印象是它的“实用主义”倾向。作者似乎完全站在一个普通车主的立场上，而不是保险行业的布道者。例如，在讲解“代位求偿权”时，他没有停留在概念解释，而是举例说明：如果你被一个没有买保险的司机撞了，最好的维权路径是什么？他详细列出了从现场取证、报警、到后续法律程序的每一步操作指南，细致到连不同城市交警部门的文书格式都有所提及。这种“手把手”的教学风格，让人感觉手中拿的不是一本理论书，而是一份随时可以放入手套箱的应急手册。我特别欣赏其中关于“如何有效应对定损争议”的那一章，作者分享了几个技巧，教我们如何评估维修报价的合理性，以及在遇到不公正定损时，如何准备材料向保险公司的核赔部门提出申诉。这些内容，是在任何官方宣传材料中都看不到的“干货”，它们直击车主痛点，提供了即时、有效的解决方案，体现了作者深厚的行业积累和对普通消费者权益的关切。

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这本书的封面设计得非常醒目，那辆疾驰而过的跑车剪影，配上沉稳的深蓝色背景，一下子就抓住了我的眼球。我原本对“汽车保险”这类主题总是抱有一种敬而远之的态度，觉得无非是堆砌枯燥的法律条文和复杂的数学公式。然而，这本书的开篇却以一个引人入胜的真实案例入手，讲述了一起涉及多方责任认定的交通事故，作者没有直接抛出结论，而是像一位经验丰富的老律师一样，引导读者跟随他的思路，一步步剖析当时的情境、适用的条款以及最终的判决。这种叙事方式极大地降低了阅读门槛，让我这个对保险理赔一窍不通的“小白”也能迅速沉浸其中。更让我惊喜的是，书中对保险公司内部操作流程的描述，那种“幕后”的视角，揭示了理赔环节中那些不为人知的细节和博弈，读起来简直像在看一部金融悬疑剧。它让我明白了，保险合同远非简单的纸面承诺，而是一套精密运作的风险管理体系。对于那些希望从基础知识开始，但又不想被传统教材的晦涩劝退的读者来说，这本书绝对是开启新世界大门的钥匙。它成功地将严肃的金融工具，转化成了一场引人入胜的实战教学。

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如果说前几部分是关于“硬技能”的传授，那么书中穿插的几篇关于“职业道德与行业演变”的随笔，则为整本书注入了人文关怀和宏大视野。作者没有仅仅满足于教会读者如何“省钱”或“快赔”，而是深入探讨了保险在现代社会风险转移机制中的核心价值。他回顾了早期车险制度的建立背景，以及随着自动驾驶技术和新能源汽车的普及，现有理赔体系所面临的挑战和变革方向。读到这里，我感受到了一种超越商业范畴的思考深度。这使得这本书不再仅仅是一本工具书，更像是一份行业观察报告。它让我开始思考，我购买的保险，不仅是保障我个人的财产损失，更是社会互助体系的一部分。这种对行业生态和未来趋势的描摹，让这本书的价值得到了升华，它不仅为当下提供了解决方案，更为未来可能出现的全新风险形态，提供了前瞻性的思考框架。

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这本书的结构编排堪称教科书级别的典范，尤其是章节之间的逻辑过渡，处理得极为流畅自然，仿佛一条精心铺设的河流，引导着读者的认知不断深入。它并没有按照常见的“险种分类法”来组织内容，而是采用了“事故发生顺序”的叙事线索。从“投保前”的风险评估与条款选择，到“事故发生时”的现场处理与证据固定，再到“事故发生后”的理赔申请与纠纷解决，整个流程被清晰地拆解成若干个可操作的模块。这种以时间为轴线的组织方式，极大地增强了阅读的代入感和实用性。特别是书中对“免赔额”和“交叉比对”等复杂概念的阐释，作者别出心裁地使用了大量的流程图和对比表格，即便我对概率统计学不太敏感，也能瞬间领悟其间的微妙差异。它巧妙地平衡了理论深度与操作简易性，使得那些本应让人望而却步的专业术语，在这个体系中都找到了它们最恰当的位置，不再是孤立的知识点，而是构成了一张完整的风险防护网。

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这本书的语言风格变化多端，这也是它最迷人的一点。在解释一些具有法律约束力的条款时，作者的用词严谨、措辞精确，如同法庭上的辩论，每一个词都经过了仔细的斟酌，确保无歧义。然而，在描述那些充满人性色彩的理赔纠纷时，语言又变得非常生动和富有画面感。比如，书中记录了一起关于“全损车辆残值归属”的案例，作者对双方当事人的心理活动描写得入木三分，让人仿佛置身于争执的现场，能真切感受到当事人在财产损失面前的无奈和挣扎。这种在严肃与人性化之间的自由切换，使得整本书的阅读体验张弛有度，丝毫没有那种单一风格带来的疲惫感。它成功地将冰冷的合同条文，赋予了有温度的故事内核，让读者在学习专业知识的同时，也能获得对社会复杂人际关系和商业伦理的深刻理解。这是一种高超的叙事技巧，让知识的传递过程本身，成为了一种享受。

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