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出版者:航空工业出版社

作者:沈贞珉 编

出品人:

页数:289

译者:

出版时间:2004-1

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787801833457

丛书系列:

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书籍简介：现代工业控制系统故障诊断与维修实战指南 （本书内容不涵盖《燃气供热锅炉技术培训教材》中的任何知识点） 一、 绪论：工业自动化时代的维修哲学与技术基石 本书聚焦于当前工业生产线上最核心的自动化控制系统（ICS）的故障诊断、排除与预防性维护。在“工业4.0”与智能制造的浪潮下，PLC、DCS、SCADA以及各类现场总线技术已成为现代工厂的神经中枢。任何一个环节的停机，都可能带来巨大的经济损失。因此，高效、精准的故障处理能力，已从单纯的“修理工”技能，升级为保障生产连续性的关键工程能力。 本书的编写目标，是为电气工程师、自动化技术人员以及资深维修技师提供一本兼具理论深度与实战指导的工具书。我们摒弃了对单一设备原理的冗长叙述，转而强调系统层面的逻辑分析和跨平台故障排查方法论。 二、 核心控制系统架构解析与常见瓶颈 本指南首先对当前主流的工业控制系统架构进行了梳理，重点分析了它们在复杂生产环境下的耦合关系与潜在的薄弱环节。 1. 可编程逻辑控制器（PLC）深度解析与网络诊断： 模块级故障定位： 详细区分CPU板卡故障、I/O模块（数字量、模拟量）失效、电源单元波动与接地不良的现场表现。重点讲解如何利用PLC编程软件的在线监控功能，在不中断生产的情况下，快速锁定程序逻辑错误或硬件损坏的I/O点位。 通信网络诊断： 针对Profibus DP/PA, Modbus TCP/IP, EtherNet/IP等协议，系统性地介绍了网络拓扑错误、波特率不匹配、终端电阻缺失或损坏、以及帧校验错误等导致的数据丢失或通讯延迟问题。本书提供了专门的诊断工具使用技巧，如协议分析仪的部署与数据包解读。 2. 分布式控制系统（DCS）的集成性挑战： DCS系统因其庞大和多层级结构，故障往往难以追踪。本书着重分析了控制层（控制器）、监视层（工作站/服务器）和现场层（传感器/执行器）之间的信息传递链条。 历史趋势与报警管理： 深入探讨了历史数据库（Historian）的性能瓶颈，以及如何通过分析报警的频率、类型和持续时间，提前预警潜在的系统稳定性问题，而非仅仅被动地响应报警。 三、 传感器与执行器：现场层面的“盲点”分析 现场层是系统与物理世界交互的界面，也是最容易受到环境干扰而失效的部分。本书将大量篇幅用于解决这些“看不见”的故障。 1. 模拟信号的质量控制： 零点漂移与满度校准： 对4-20mA和0-10V信号回路的干扰源进行系统分析，包括线缆屏蔽层失效、连接器氧化、以及远端设备供电噪声对信号的污染。我们提供了使用高精度万用表和回路模拟器进行双向验证的实操步骤。 热电偶/热电阻的冷端补偿误差： 详细分析了不同类型补偿导线与接线盒环境温度变化时，如何引入系统性测量误差，并提供了补偿电路的优化建议。 2. 执行器与伺服系统的响应性下降： 针对控制阀（如气动/电动调节阀），重点讲解了阀位反馈信号的滞后性、阀芯卡滞以及控制信号到实际动作响应时间的变化，这通常被误判为PLC输出问题。 四、 变频驱动器（VFD）与电机故障的联动诊断 在现代工业驱动中，变频器是能量转换的核心，其故障直接影响到生产线的速度和扭矩输出。 功率模块（IGBT）失效的预兆分析： 介绍如何通过监测变频器的直流母线电压波动、输出谐波畸变率，来判断功率器件的退化迹象。 电机绝缘与轴承的早期诊断： 强调使用绝缘电阻测试仪（兆欧表）和振动分析仪对电机进行定期健康检查的重要性，避免因电机突发性故障导致变频器过载保护跳闸。 五、 维修方法论：从“经验修复”到“数据驱动决策” 本书的核心价值在于构建一套系统的故障排除流程。 1. 故障树分析（FTA）的系统应用： 教授如何将复杂的系统故障分解为一系列可验证的子事件，并利用故障树模型确定最可能的根本原因，避免盲目更换昂贵的部件。 2. 基于历史数据的预测性维护模型初探： 介绍如何利用收集到的运行参数（如CPU负载、内存使用率、网络延迟）的基线数据，设定动态预警阈值，实现对即将发生的系统性问题的提前干预。 六、 维修安全与规范化操作 在处理高压、高速旋转设备和复杂控制系统的维修时，安全至关重要。本章详细阐述了“先断电、后检查”的基本原则，针对LOTO（上锁挂牌）程序在不同维护场景下的应用规范，确保维修人员的人身安全与设备工况的稳定隔离。 总结： 《现代工业控制系统故障诊断与维修实战指南》是一本面向工程实践的硬核手册，它致力于将复杂的自动化系统解构为可理解、可测试的单元，使读者能够迅速掌握从现场传感器到中央控制器的全链条故障定位技能，从而大幅缩短非计划停机时间，提升工厂的整体运行效率和可靠性。本书内容专注于通用工业自动化技术，不涉及任何特定类型的热能或锅炉系统知识。

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这本教材在对“异常工况处理”的论述上，给我留下了深刻的印象，因为它没有回避那些最容易在现场引发恐慌的突发事件。比如，当火焰监测系统误报或发生熄火保护时，书中列出的多级诊断步骤清晰明了，每一步都对应着一个可检查的物理参数和操作指令。这种面向实战的思维，远比单纯的理论讲解更具价值。此外，书中对各种压力容器和管道系统的疲劳损伤评估方法也进行了介绍，虽然计算公式复杂，但其背后的安全理念值得反复研读。如果说有什么遗憾，那就是在对“人员培训的组织与评估”方面着墨太少。作为一本“技术培训教材”，它极大地侧重于“技术”本身，而对如何有效地将这些知识传授给不同层次的受训者，如何设计有效的实操考核环节，则几乎没有涉及。它提供了一份极好的技术蓝图，但如何用它来培养出合格的“建筑师”，这本书本身提供的指导却相对有限，更像是一份给资深技术专家的参考工具集。

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这本书的装帧设计颇为朴实，封面颜色稳重，符合其专业技术培训教材的定位。初翻阅时，我注意到它在章节编排上似乎遵循了一个由浅入深的逻辑。开篇部分对于锅炉的基础理论和安全规范的介绍显得尤为详尽，字斟句酌地阐述了热力学原理在实际应用中的体现。对于一个初学者来说，这种自上而下的讲解方式无疑提供了坚实的理论基石。尤其是一些关键术语的定义和解释，都力求准确无误，这在需要精确操作的技术领域至关重要。书中穿插的一些图表和流程示意图，虽然在清晰度上还有提升空间，但总体上能够帮助读者构建起对整个燃气供热系统的宏观认知。然而，我个人感觉在面对一些高阶的故障诊断和维护策略时，教材的处理显得略微保守，更侧重于“是什么”和“为什么”，而对于“如何快速有效地解决问题”的实战经验分享略显不足。整体而言，它像一位严谨的导师，为你打下扎实的理论基础，但后续如何将理论转化为炉火纯青的技艺，可能还需要读者在实践中去深入探索和补充。

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拿起这本书，首先感受到的是一种扎实的老派技术教育气息。它没有采用时下流行的互动式教学或多媒体辅助的叙事方式，而是完全依赖文字和静态的工程图纸来构建知识体系。这种方式的优点是，它迫使读者必须集中注意力，去想象和构建三维的设备结构和运行动态。比如，在阐述水垢的形成机制和清除方法时，作者用了大量的篇幅描述化学反应过程，这对于理解预防性维护的根本逻辑非常有帮助。然而，对于习惯了视频演示的年轻一代学习者来说，完全依靠平面的插图去理解复杂的锅炉内部水循环和烟气流向，学习曲线可能会比较陡峭。这本书的整体组织结构，更像是按部就班地完成一个大学课程的全部要求，知识点覆盖全面，但缺乏一些能瞬间点亮认知的“啊哈！”时刻。它更像是为你建造了一座坚固的知识堡垒，但攀爬的乐趣需要你自己去发掘。

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阅读这本书的过程，就像是走进了技术规范的迷宫，处处体现着严谨和教条。它似乎把所有可能遇到的操作细节都纳入了考量范围，从阀门的开启顺序到压力容器的定期检验周期，都罗列得井井有条，几乎没有留下模糊地带。这种对细节的偏执，对于需要严格遵守操作规程的现场工程师而言，无疑是极大的福音。我特别欣赏其中关于不同类型燃烧器性能差异的对比分析，那部分内容的数据支撑很充分，表格的对比也使得选择最优方案时有了清晰的量化依据。不过，也正是这种近乎百科全书式的详尽，使得阅读体验略显沉重。对于那些已经具备一定经验，只想快速查阅特定技术参数或最新法规变动的读者来说，查找效率会大打折扣。教材的索引系统似乎没有得到足够的重视，导致我花费了不少时间在翻找特定的安全阀设定值或是排烟温度的推荐范围。这本书的价值在于其内容的广度与深度，但其作为一本“工具书”的易用性，还有待加强。

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这本书的语言风格与其说是“教材”，不如说是“技术手册”的升级版，语调平实、不带感情色彩，专注于信息的传递效率。在讲解系统联动和自动控制逻辑的部分，我体会到了作者在系统集成方面的深厚功底。它详细剖析了DCS或PLC在锅炉安全连锁保护中的具体应用场景和逻辑树的构建方式，这对于现代化的热力车间管理人员来说是极其宝贵的。书中对“能效比”的计算模型进行了较为深入的推导，并结合了实际运行数据案例（尽管这些案例的数据年份略显陈旧），展示了如何通过微调送风量或回水温度来实现经济运行的优化。美中不足的是，在涉及新兴的低氮氧化物（Low-NOx）燃烧技术或集成可再生能源的供热系统时，篇幅明显不足，内容更新的速度似乎跟不上行业技术迭代的步伐。这使得这本书在面对未来能源结构转型的大背景下，显得有些力不从心，更像是一部聚焦于成熟、传统燃气锅炉技术的权威指南。

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