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出版者:清华大学出版社

作者:邓勃

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1997-02-01

价格:12.8

装帧:

isbn号码:9787302007975

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工业流程自动化与智能控制系统集成 内容提要 本书深入探讨了现代工业生产流程中自动化与智能控制系统的设计、实施、优化与集成。面对日益复杂的制造环境和对生产效率、产品质量、能源效率及安全合规性的严苛要求，本教材全面覆盖了从基础的传感器与执行器技术，到先进的分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的应用，再到前沿的工业物联网（IIoT）、人工智能（AI）在过程优化中的集成应用。 全书共分十二章，结构清晰，理论与实践紧密结合。前三章奠定基础，详细介绍了工业自动化的基本概念、发展历程，并对过程控制中的关键物理量（如温度、压力、流量、液位）的测量技术进行了深入剖析，特别是针对高精度、高响应速度测量需求的新型传感器原理及其在恶劣工业环境中的应用挑战。 第四章至第六章聚焦于控制核心——控制器技术。详细讲解了PLC的硬件架构、编程语言（遵循IEC 61131-3标准），并引入了现代过程控制的支柱——DCS的系统构成、网络架构及冗余设计。特别增设一章，系统阐述了先进过程控制（APC）的基础，如模型预测控制（MPC）、自适应控制，并结合实际化工、电力案例，演示如何通过高级算法实现对耦合系统和强非线性系统的精确调控。 第七章和第八章重点讨论了系统的集成与网络安全。随着工业4.0的推进，OT（运营技术）与IT（信息技术）的融合成为必然趋势。本部分详细讲解了工业通信协议栈（如Modbus TCP/IP, PROFINET, OPC UA）的互操作性实现，以及数据在SCADA（数据采集与监视控制系统）层面进行集中管理的方法。更重要的是，鉴于工业控制系统面临的网络威胁日益增加，我们系统地介绍了工业信息安全的基本框架、风险评估方法以及纵深防御策略，确保生产连续性和数据完整性。 第九章至第十一章是本书的特色和前沿探索部分，致力于智能制造的实现。详细介绍了如何利用工业边缘计算技术对海量传感器数据进行实时预处理，以降低云端负担并提高响应速度。随后，深入探讨了机器学习算法（如神经网络、支持向量机）在预测性维护（PdM）中的应用，如何通过分析设备运行数据提前预警故障。此外，本书还剖析了数字孪生（Digital Twin）在工厂设计、模拟和实时优化中的构建方法和关键技术，展示了如何通过高保真度的虚拟模型辅助现实世界的决策制定。 最后一章（第十二章）回归到系统生命周期管理，涵盖了自动化项目的实施流程、调试验证（FAT/SAT）、操作人员的培训体系构建，以及系统在长期运行中如何进行高效的维护、升级和技术迭代，确保投资回报率的最大化。 本书特点 1. 技术广度与深度兼备： 覆盖了从基础仪表到尖端AI决策支持系统的完整技术链条。 2. 案例驱动教学： 每章后附有详细的工程案例分析，多数来源于大型石化、精细化工或能源企业的实际项目经验总结。 3. 面向未来技能培养： 强调对操作人员和工程师的跨学科能力要求，尤其是在数据科学、网络安全与过程控制的交叉领域。 4. 注重标准化与规范： 严格遵循国际电工委员会（IEC）、国际标准化组织（ISO）及相关行业标准，确保所学知识的实用性和可迁移性。 适用对象 本书是高等院校自动化、控制工程、化学工程、机械工程、能源动力工程等专业的本科生和研究生教材或参考书。同时，它也是现场的控制工程师、系统集成商、工厂维护技术人员进行职业技能提升和知识更新的优秀工具书。 预期成果 读者在学完本书后，将能够独立完成中小型工业流程的自动化方案设计、核心控制器的选型与编程、高级控制策略的实施，并具备利用前沿信息技术优化现有生产系统的初步能力，全面适应智能工厂对复合型人才的需求。

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我原以为我会读到关于最新一代质谱仪的介绍，或是对不同类型检测器灵敏度极限的比较分析。然而，这本书的关注点似乎完全偏离了技术层面，它更像是一部关于“材料的记忆”的编年史。作者花费了大量的篇幅去描写一些看似无关紧要的物件——一块生锈的铁片，一页泛黄的图纸，甚至是空气中某种不易察觉的气味是如何随着时间推移而发生微妙变化的。这种对“物性变化”的关注，虽然带有一定的观察深度，却完全没有触及到科学仪器分析中对“定性和定量”的硬性要求。它探讨的“变化”，更多是感性的、不可重复的，与我们追求的、基于统计学可靠性的分析结果背道而驰。阅读过程中，我脑海中不断浮现出实验室里那些冰冷的、标准化的操作流程，与书中那种随性、任由时间主宰一切的论调形成了强烈的反差，让我感到一种知识上的“失重”。

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最令我感到困惑的是，这本书中完全找不到任何关于“数据处理”或“误差分析”的内容。在仪器分析的世界里，原始数据的可靠性是基石，我们花费大量时间去学习如何处理噪音、如何进行回归分析，确保结果的有效性和可重复性。然而，在这本书里，我看到的却是对“不确定性”的拥抱，甚至是赞美。作者似乎刻意规避了任何形式的量化表达，所有关于“多少”、“多快”、“多强”的问题都被巧妙地回避了，取而代之的是一些模糊的、主观的描述。这使得这本书与我期待的工具书属性相去甚远。它更像是一部关于“如何放弃控制”的指南，探讨的是人类在面对信息过载时，选择性遗忘或忽略量化指标后所达到的某种精神状态。如果我把它当作一本闲书来看待，或许能欣赏到其中某些文学上的精巧之处，但作为一本名为《仪器分析》的作品，它在核心内容上的缺失，几乎是致命的。

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这本书的结构组织极其松散，章节之间缺乏明确的逻辑串联，更别提那种仪器分析教科书里常见的、层层递进的知识框架了。它更像是一系列散点式的随笔集合，每一段落都像是从不同的时间点、不同的地点随手拾起的片段。我努力想为这些内容构建一个内在的联系，试图找出一条从“基础理论”到“实际应用”的清晰脉络，但很快就放弃了。这里的“分析”，似乎更侧重于对社会现象或人际关系的解构，用一种近乎人类学的视角去审视那些我们习以为常的互动模式。语言上，充满了大量的双关语和隐喻，这对于需要清晰、无歧义的专业术语的我们来说，简直是灾难性的。我花了很大力气去辨别作者究竟是在描述一个具体的物理过程，还是在影射某种抽象的概念，这种解读的负担，远超出了我学习一门新分析技术所需的精力。

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翻开这本《仪器分析》，我原本期待能沉浸在那些精密仪器的世界里，那些关于光谱、色谱的奇妙原理，或是电化学分析的细腻触感。然而，映入眼帘的却是一部风格迥异的作品。它的语言是如此的平实，几乎没有那种专业书籍特有的那种严谨和教条感，反而更像是一本深入田野考察的手记，充满了对日常现象的敏锐捕捉和深刻反思。我尝试在字里行间寻找那些熟悉的化学名词，那些能让我联想到实验室里嗡嗡作响的仪器设备的描述，却只捕捉到一些关于时间流逝、光影变幻的诗意描摹。这种落差感是巨大的，仿佛我买了一张去往月球的船票，结果发现那艘船停泊在了内陆的湖泊旁。作者似乎更热衷于探讨“观察”本身，而非“测量”的工具。他用细腻的笔触勾勒出一幅幅关于等待、关于偶然的画面，这些画面与我所熟知的、追求精确和量化的仪器分析领域，实在相去甚远，让人不禁怀疑，这究竟是一本关于“分析”的书，还是关于“存在”的哲学探讨。或许，这是一种更深层次的“分析”，只是分析的对象不再是分子结构，而是人类心灵的褶皱。

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这本书的叙事节奏慢得令人有些焦灼，我一直努力寻找那些能让我提起精神的“技术突破”或者“实验设计”的章节，哪怕只是一段关于如何校准一台高效液相色谱仪的详尽描述也好。但通篇下来，我感觉自己像是一个被困在迷宫里的探险家，四周都是茂密的植被和不规则的路径，就是找不到那个通往核心的出口。文字的堆砌显得异常冗余，每一句话都像是在对一个极小的细节进行无休止的拓宽，仿佛作者生怕遗漏了任何一个微小的感觉或感知。我不得不承认，这种文学处理手法确实营造了一种独特的氛围，一种沉浸式的、近乎冥想的状态，但这对我一个渴望快速掌握特定知识体系的读者来说，无疑是一种折磨。如果说仪器分析的精髓在于“效率”和“准确”，那么这本书的精髓似乎就在于“拖沓”和“模糊”。我试图从中提炼出任何可以应用于实际分析工作的知识点，结果却是徒劳，所有的情节和描述都像是漂浮在半空中的云朵，抓不住，也留不下任何可供复现的轨迹。

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