过程控制及仪表

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出版者:
作者:邵裕森
出品人:
页数:354
译者:
出版时间:2003-7
价格:27.00元
装帧:
isbn号码:9787313014900
丛书系列:
图书标签:
  • 过程控制
  • 仪表
  • 自动化
  • 化工
  • 工业控制
  • 传感器
  • 执行器
  • PID控制
  • 控制系统
  • 测量技术
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具体描述

随着现代工业生产的迅速发展,过程控制在生产过程自动化中得到了越来越广泛的应用。为了满足工业生产与人才培养的实际需要,编者在总结经验的基础上,保优增新,重新进行修订。本书根据现代工业生产过程的特点,联系国内生产实际和国内外先进技术水平,以控制理论为基础,系统地介绍过程控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及工业应用中必须注意的有关问题。对于常用的过程检测控制仪表从使用的角度进行介绍。

本书修订后共分十章。

第一章介绍过程控制发展概况及其物特点,系统组成及其分类,系统的品质指标。

第二章介绍过程建模方法,其中包括过程辨识与参灵敏估计。这一章是本书的重点内容之一。

第三章介绍过程参数检测和变送器,及其常用仪表选用。

第四章介绍了过程控制议表的工作原理、性能特点,侧重介绍可编程调节器的功能及其组态(程序设计)与工业应用。

第五章介绍单回路控制系统的方案设计和调节器参数整定。这是过程控制最基本的内容,也是本书的重点内容之一。

第六章介绍提高控制品质的常用过程控制系统及应用中的有关问题。它包括串级控制、前馈控制和大时延控制。

第七章介绍满足特殊生产工艺、实现特定要求的过程控制系统的构成原理与工业应用,它包括比值控制、均匀控制、分程控制和选择性控制。

第八章介绍工业生产中常遇到的耦合现象及其对策——解耦控制和工业实施中的有关问题。

第九章介绍新型过程控制的原理概念、构成方法等,以拓宽知识面,了解过程控制的新发展。

第十章从工业尖用角度系统地介绍集散控制系统(DOS)的基本结构特点、软件设计、通信网络、工程化设计及其在现代工作自动化中的应用。

现代炼金术的秘密:一览有机合成的精妙与挑战 书籍名称: 《现代炼金术的秘密:一览有机合成的精妙与挑战》 图书简介: 本书深入探讨了人类历史上最古老、最具变革性的科学领域之一——有机合成化学的当代前沿。我们不再追求点石成金,而是致力于从简单的分子模块中,精确、高效地构建出具有复杂三维结构和特定功能的有机分子。这门学科的精妙之处在于其对原子和键的绝对掌控力,它不仅是化学的基石,更是医药、材料科学、农业乃至信息技术等诸多现代工业的驱动力。 第一部分:有机合成的哲学与基石 1.1 从自然提取到人工构建:合成的演进 本章追溯了有机合成的历史脉络,从早期对天然产物分离纯化的尝试,到 19 世纪中叶维勒合成尿素所带来的“生命力论”的颠覆。重点分析了理解分子结构和反应机理如何成为推动合成化学进步的双引擎。我们详细阐述了有机合成如何从一门经验科学,逐步演化为一门基于理论预测和精密控制的工程科学。讨论了“目标导向合成”与“新反应发现”之间的辩证关系,即我们是在寻找实现既定目标的新路径,还是在探索未知化学空间中的新反应类型。 1.2 分子骨架的构建:关键偶联反应的革新 有机合成的艺术核心在于碳-碳键的有效形成。本书用大量篇幅剖析了近几十年来最具影响力的偶联反应体系,特别是钯催化的交叉偶联反应(如 Suzuki-Miyaura、Heck、Sonogashira 反应)。我们不仅介绍了这些反应的普适性,更深入剖析了催化剂的设计思路——如何通过精细调控配体(Ligand)的电子和空间效应,来提高反应的选择性、活性和官能团耐受性。此外,我们也探讨了非贵金属催化(如镍、铜催化)的崛起,及其在可持续化学中的潜力。 1.3 空间魔术:立体选择性合成的挑战 对于生命活性分子而言,分子的三维构型往往决定了其功能。本章聚焦于不对称合成(Asymmetric Synthesis)的最新进展。内容涵盖了手性催化剂的设计原理(包括小分子有机催化、金属配合物催化),以及如何通过反应条件的精确调控,实现对单一对映异构体的选择性制备。详细解析了动力学拆分、不对称诱导和手性源的利用策略,强调了立体化学在药物设计中的不可替代性。 第二部分:反应的精确导航与效率革命 2.1 官能团的保护与脱除:合成路线的逻辑规划 在多步骤合成中,如何确保反应仅发生在目标官能团上,而不影响分子中其他敏感基团,是合成化学家必须解决的难题。本章系统梳理了经典保护基团的化学特性、引入与移除的条件,并着重介绍了“正交保护策略”——即设计一套可以在不同条件下依次移除的保护基组合。这部分内容体现了合成路线设计中的逻辑推理和预见性。 2.2 C-H 键的直接功能化:合成的终极目标 C-H 键是分子中最丰富但惰性最高的化学键。长期以来,化学家必须先将 C-H 键转化为更具反应活性的官能团(如卤代物),才能进行后续的偶联反应。本书深入介绍了 C-H 键活化技术(C-H Activation),这代表着合成效率的革命。讨论了导向基(Directing Group)的设计,以及如何利用过渡金属催化剂,直接在分子上选定一个 C-H 键进行官能团化,极大地缩短了合成路线,降低了原子经济性损失。 2.3 流程化学与自动化合成 现代有机合成正朝着更安全、更高效的方向发展。本部分探讨了流程化学(Flow Chemistry)在有机合成中的应用。不同于传统的间歇式反应釜,连续流动反应器如何实现对反应温度、压力和停留时间的精确控制,尤其适用于高危反应(如硝化、叠氮化)或需要快速混合的反应。此外,还简要介绍了自动化合成平台和机器人技术,如何加速新分子的发现过程,将合成实验从“试错”推向“高通量优化”。 第三部分:复杂分子构建与前沿应用 3.1 全合成的挑战与胜利 全合成(Total Synthesis)是衡量合成化学家能力的试金石。本章精选了数例具有里程碑意义的天然产物全合成案例,例如结构极其复杂的天然抗癌药物或生物碱。分析了科学家们为攻克特定结构难题(如环张力、密集的手性中心)所采用的创新策略,如级联反应(Cascade Reaction)或分子内环化反应。这些案例不仅是化学技术的展示,更是人类智慧克服自然复杂性的体现。 3.2 合成化学驱动的材料科学 有机合成已不再局限于药物分子。本部分阐述了合成化学如何为功能材料提供分子基础。讨论了如何设计具有特定光电性能的有机半导体分子,用于有机发光二极管(OLED)和有机太阳能电池。同时,深入探讨了“自下而上”的合成策略在构筑金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)中的应用,这些材料在气体吸附、分离和催化方面展现出巨大潜力。 3.3 药物发现中的合成化学:从靶点到先导化合物 本书最后聚焦于合成化学在现代药物研发中的核心作用。详细介绍了药物化学家如何利用组合化学库(Combinatorial Library)和片段式药物发现(Fragment-Based Drug Discovery, FBDD)策略,快速合成数以万计的候选分子。强调了如何通过结构活性关系(SAR)研究,利用合成方法对先导化合物进行系统性的结构修饰,以优化其药代动力学性质(ADME)和靶点亲和力。 结语:面向未来的分子创造 有机合成的未来将更加依赖于可持续性、智能化和精准化。本书旨在为读者构建一个清晰的知识框架,理解从基础反应到复杂分子构建的完整逻辑链条,激发对分子创造这一科学艺术的深厚兴趣。它不仅是化学专业学生的参考书,更是所有对精密制造和分子工程学抱有好奇心的读者的理想读物。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我对这本书的整体结构和逻辑安排非常满意,它循序渐进地引导读者进入过程控制的世界,从最基础的“为什么需要过程控制”开始,逐步深入到“如何实现过程控制”。书的开篇并没有直接抛出复杂的理论,而是先阐述了过程控制在现代工业中的重要性,这让我能够带着一种“应用导向”的心态去阅读。然后,它详细介绍了各种常用的测量仪表,比如压力表、流量计、液位计等,并对它们的测量原理、特点、选型和安装进行了深入的剖析。我特别欣赏的是,书中并没有回避那些在实际操作中经常遇到的问题,例如仪表漂移、信号干扰等,并给出了一些解决思路。在控制部分,这本书对经典控制理论进行了梳理,从开环控制到闭环控制,再到各种控制器(如P、PI、PID)的原理和参数整定方法,都讲解得非常透彻。我特别喜欢书中关于“控制器整定”的章节,它提供了几种不同的整定方法,并分析了它们的优缺点,这对于我这种需要在实际中应用这些知识的人来说,简直是如获至宝。此外,书中还涉及了一些高级控制策略,如前馈控制、串级控制等,虽然我目前还未能完全掌握,但这些内容无疑为我打开了更广阔的学习视野。这本书的参考文献列表也非常丰富,为我后续深入研究提供了很好的指引。

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这本书的内容深度非常适中,既没有过于理论化到让人望而却步,也没有过于浅显到流于表面。作者在介绍每一个知识点时,都力求做到既有理论依据,又不失实践指导意义。我特别欣赏书中对于“模糊控制”和“神经网络控制”等先进控制技术的介绍,虽然篇幅不算太长,但作者成功地在有限的空间内,勾勒出了这些技术的应用前景和基本原理,让我对这些前沿领域产生了浓厚的兴趣。此外,书中还涉及了“分布式控制系统(DCS)”和“可编程逻辑控制器(PLC)”等现代工业控制系统的基础知识,这些都是当前工业自动化领域的核心技术,了解它们对于理解现代工厂的运作至关重要。我一直觉得,工业控制系统是一个非常庞大的体系,而这本书就像一个“导航仪”,为我指明了方向,让我知道在这个体系中,各个组成部分是如何协同工作的。书中关于“过程优化”的章节也给我留下了深刻的印象,它不仅仅是教你如何控制,更是教你如何通过精细化的控制,来提高生产效率、降低能耗、提升产品质量,这些都是企业追求的终极目标。

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这本书的语言风格非常严谨,但又不失学术的严谨性,让我觉得作者是一位经验丰富的工程师或学者。在讲解每一个概念时,作者都引用了大量的专业术语,并且对这些术语的含义进行了清晰的定义,这对于我这种初学者来说非常重要,能够帮助我建立一个准确的专业词汇体系。我特别喜欢书中关于“仪表校准”的章节,它详细介绍了校准的意义、方法以及相关的标准,这让我明白了为什么在生产过程中,定期的仪表校准是如此重要,直接关系到测量数据的准确性和可靠性。而且,书中对于不同类型仪表的优缺点进行了客观的评价,并给出了相应的选型建议,这对于我在实际工作中选择合适的仪表非常有帮助。我还会反复阅读书中关于“故障诊断”的部分,它提供了一些常见的仪表故障现象及其可能的原因分析,以及相应的排除方法,这让我能够更好地应对生产过程中可能出现的突发状况。这本书的内容充实,信息量大,每一页都充满了干货,让我觉得学习过程非常高效。

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在我看来,这本书最大的亮点在于其图文并茂的讲解方式,这极大地提升了我的阅读体验。许多抽象的概念,通过书中精美的插图和流程图,变得直观易懂。例如,在讲解某个传感器的工作原理时,书中会配上详细的结构示意图,并用箭头标注信号的传递路径,让我能够清晰地看到能量是如何被转化和传输的。我尤其喜欢书中关于“控制回路”的章节,作者通过绘制一个完整的控制回路图,将测量仪表、控制器、执行器以及被控对象之间的相互关系展现得淋漓尽致,让我一下子就理解了它们是如何协同工作的。而且,书中对每一个环节的功能都做了详细的解释,比如执行器在接收到控制信号后,是如何改变阀门开度或者电机转速,从而影响被控参数的。除了原理图,书中还穿插了不少实际的工业设备照片,让我能够将书本上的知识与真实的工业场景联系起来,增强了学习的代入感。我一直对仪表上的各种接口和接线方式感到好奇,这本书在这方面也有涉及,虽然不是非常详细的电气接线图,但至少让我对如何将仪表连接到控制系统有了一个初步的概念。总的来说,这本书不仅传授了理论知识,更注重培养读者的实际应用能力,这一点非常难得。

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我必须承认,这本书的某些章节确实需要一定的数学基础才能完全理解,比如关于“控制系统稳定性分析”的部分,涉及到拉普拉斯变换、奈奎斯特判据等内容。但是,作者在引入这些内容时,并没有直接跳到公式,而是先解释了这些数学工具在控制理论中的作用和意义,这让我能够更好地理解它们是如何被用来分析和设计控制系统的。而且,书中提供了许多例题,并且对例题的解题过程进行了详细的说明,这对于我这种需要通过练习来巩固知识的人来说,非常有帮助。我会在练习册上反复做题,直到我能够熟练运用这些数学工具来分析和解决实际问题。我特别喜欢书中关于“频率响应分析”的章节,它让我明白,为什么在设计控制器时,需要考虑系统的频率特性,以及如何通过改变控制器的参数来改善系统的动态性能。总的来说,这本书在理论深度和实践指导性之间找到了一个很好的平衡点,既能够满足我对科学原理的探究欲望,又能够为我未来的实践应用打下坚实的基础。

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这本书的封皮设计倒是挺有意思的,蓝白相间,看起来很专业,也很有科技感,不像有些书那样花里胡哨。翻开目录,名字就挺唬人的,“过程控制及仪表”。我一直对工业生产背后的原理挺好奇的,比如化工厂里那些错综复杂的管道,以及那些屏幕上跳动的数据,它们到底是怎么运作的?这本书是不是能解答我的疑惑呢?我比较关心的是,它会不会讲到一些实际的案例,而不是纯粹的理论堆砌。毕竟,光是理论很难让人理解透彻,有实际的应用场景,能够结合着书中的知识去思考,这样学习起来才会更有动力。我希望书中能够有图示,能够清晰地解释那些仪表和控制系统的工作原理,比如温度传感器、压力变送器等等,它们究竟是怎么把物理量转化为可以被机器识别和处理的信号的。而且,我也想了解一下,在现代工业中,自动化和智能化扮演着怎样的角色,这本书会不会涉及到一些前沿的技术,比如模糊控制、神经网络控制,或者是在线优化之类的?当然,如果书中还能包含一些关于仪表选型、安装和维护的指导,那就更完美了。我总觉得,掌握了这些基础知识,将来即使不做这方面的工作,也能对身边的工业环境多一份了解和洞察。这本书的定价也还算合理,希望内容能够物有所值,让我真的能够学到东西,而不是仅仅停留在概念层面。我特别想知道,那些仪表上的各种符号和缩写,是不是都有详细的解释,因为我见过一些工厂的照片,上面有很多我看不懂的标识。

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读完这本书,我最大的感受是,它真的是一本非常扎实的入门读物,尤其适合我这种对过程控制领域刚开始接触的读者。书中的语言虽然专业,但作者在讲解基本概念时,用了不少类比和浅显易懂的解释,让我这个非专业人士也能慢慢跟上思路。比如,在讲到反馈控制的时候,作者用了“自动调温器”的比喻,非常形象地说明了系统如何根据当前的状态来调整输出,以达到预期的目标。我一直以为控制系统就是一堆复杂的数学公式,但这本书让我明白,它更像是一个精密的“管家”,负责监测和调节工业生产过程中的各种参数,确保一切都在有条不紊地进行。而且,书中对各种仪表的工作原理和应用场景都有详细的介绍,从最基本的传感器到复杂的执行器,我都有了一个初步的了解。我特别喜欢书中关于PID控制的章节,虽然它是一个非常经典但也可能让人觉得枯燥的理论,但作者通过图示和实际操作的模拟,让学习过程变得生动有趣。我印象最深的是,书中提到,即使是看似简单的“稳定”一个温度,背后也需要精确的测量、计算和执行,这让我对工业生产中的自动化有了全新的认识。我还会反复阅读书中关于安全仪表系统(SIS)的部分,因为在化工等高风险行业,安全的重要性不言而喻,了解这些能够保障生产安全的系统,让我觉得这本书的价值不仅仅在于理论知识,更在于它所承载的对生命和财产的尊重。

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从一位普通读者的角度来说,这本书的内容让我对工业生产有了更宏观和更深入的认识。我曾经以为,工厂里的机器就是按照预设好的程序自动运行的,但这本书让我明白,背后有一个庞大而精密的“大脑”在指挥着一切,那就是过程控制系统。从温度、压力、流量到液位,各种参数都在被实时监测和调节,以确保整个生产流程的平稳和高效。我特别喜欢书中关于“过程安全”的讨论,它不仅仅关注生产的效率和质量,更将安全放在了首位,详细介绍了各种安全联锁系统和紧急停车系统的工作原理,这让我看到了技术进步背后对生命和环境的关怀。这本书还让我了解了,为什么有时候生产线上会出现“跑冒滴漏”或者产品质量不稳定,很多时候都与过程控制的精度和稳定性有关。我还会反复翻阅书中关于“仪表仪表”的介绍,我发现原来那些不起眼的仪表,在整个控制系统中扮演着如此重要的角色,它们是系统的“眼睛”和“耳朵”,将外部世界的物理量转化为控制系统能够理解的信号。这本书的价值在于,它能够帮助我们更好地理解我们身边的工业世界。

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读完这本书,我最大的收获就是建立起了一种“系统性思维”的模式。我不再将工业生产看作是一系列孤立的设备和操作,而是理解为一个相互关联、相互影响的动态系统。书中关于“反馈”和“前馈”的讲解,让我深刻理解了系统是如何通过不断的调整来达到平衡的。例如,在加热一个反应釜时,不仅仅需要控制加热器的功率,还需要监测反应釜内的温度,并根据温度的变化来调整加热功率,这就是一个典型的反馈控制过程。而前馈控制则是在预见到可能影响系统稳定性的外部因素时,提前进行干预,例如,当知道冷空气会进入车间时,提前增加供暖功率,以防止车间温度下降。书中还详细介绍了不同类型的控制器(如比例、积分、微分控制器)如何通过组合来达到最佳的控制效果,这让我觉得,即使是看似简单的控制任务,背后也蕴含着丰富的工程智慧。我还会反复研究书中关于“自适应控制”的部分,它让我看到了控制系统能够随着时间和环境的变化而不断优化自身性能的可能性,这是一种非常前沿的思维方式,也让我对未来的自动化发展充满了期待。

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从一个初学者的角度来看,这本书的叙述风格非常友好,作者并没有因为这是一本专业书籍就回避使用通俗易懂的语言。虽然书中涉及到一些数学公式和工程图纸,但作者总会在公式推导后给出清晰的解释,或者在图纸旁边附上文字说明,引导我们理解其背后的物理意义。我尤其喜欢书中对于“稳定性”这个概念的讲解,它不仅仅是一个数学上的定义,作者更是从实际生产的角度,阐述了稳定性对过程控制的重要性,比如系统震荡可能导致的设备损坏或产品质量下降。而且,书中对于“仪表精度”和“仪表线性度”的区分,也讲得非常清楚,让我明白了为什么在选择仪表时,需要考虑这些因素。我之前一直以为,只要是温度传感器,能够测量温度就行了,但这本书让我意识到,不同的应用场景对仪表的精度和响应速度有着不同的要求。书中还提供了一些实际的案例分析,例如某个化工生产过程中,某个参数出现异常波动的原因分析,以及如何通过调整控制策略来解决问题,这些内容对我来说非常有启发性,让我觉得学到的知识是可以直接应用到实际中的。这本书让我对“控制”这个词有了更深刻的理解,它不仅仅是简单的开关控制,而是一个复杂的、动态的、需要不断优化的过程。

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