The Integration of Process Design and Control pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
Traditionally, process design and control system design are performed sequentially. It is only recently displayed that a simultaneous approach to the design and control leads to significant economic benefits and improved dynamic performance during plant operation. Extensive research in issues such as 'interactions of design and control', 'analysis and design of plant wide control systems', 'integrated methods for design and control' has resulted in impressive advances and significant new technologies that have enriched the variety of instruments available for the design engineer in her endeavour to design and operate new processes. The field of integrated process design and control has reached a maturity level that mingles the best from process knowledge and understanding and control theory on one side, with the best from numerical analysis and optimisation on the other. Direct implementation of integrated methods should soon become the mainstream design procedure. Within this context "The Integration of Process Design and Control", bringing together the developments in a variety of topics related to the integrated design and control, will be a real asset for design engineers, practitioners and researchers. Although the individual chapters reach a depth of analysis close to the frontier of current research status, the structure of the book and the autonomous nature of the chapters make the book suitable for a newcomer in the area. The book comprises four distinct parts: Part A: Process characterization and controllability analysis; Part B: Integrated process design and control Methods; Part C: Plant wide interactions of design and control; and Part D: Integrated process design and control extensions. By the end of the book, the reader will have developed a commanding comprehension of the main aspects of integrated design and control, the ability to critically assess the key characteristics and elements related to the interactions between design and control and the capacity to implement the new technology in practice. This book brings together the latest developments in a variety of topics related to integrated design and control. It is a valuable asset for design engineers, practitioners and researchers. The structure of the book and the nature of its chapters also make it suitable for a newcomer to the field.
作者简介
目录信息
读后感
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用户评价
《The Integration of Process Design and Control》这本书，可以说是我近年来阅读过的最有价值的工程类书籍之一。它并没有止步于对传统流程设计和过程控制技术的简单罗列，而是将两者进行深度整合，并揭示了这种整合所带来的颠覆性影响。我非常赞同书中关于“通过设计实现可操作性”的观点。在很多情况下，流程的可操作性差，并非是因为控制系统本身的问题，而是由于流程设计在初期就存在缺陷，例如，设备参数设置不合理，或者工艺流程中存在难以控制的临界点。这本书则强调，应该在流程设计阶段就充分考虑可操作性，通过对设备选型、流程结构、物料衡算和能量衡算等方面的优化，从源头上提高流程的可控性和易操作性。书中对几个典型工业案例的深入剖析，让我印象深刻。例如，在设计一套大型制药生产线时，作者详细阐述了如何通过优化反应条件、改进混合效率、以及引入在线分析技术，来确保产品质量的稳定性和生产过程的可追溯性，并且是如何通过预先规划控制结构和参数，来实现对生产过程的精确调控。我尤其被书中关于“模型预测控制（MPC）在一体化设计中的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何利用MPC技术来优化流程设计，并实现更高级别的自动化和智能化生产。这种将先进控制理论与流程设计相结合的思路，无疑是未来工业发展的重要方向。这本书的内容极具前瞻性，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的角度去思考工程问题，为我的工作带来了新的思路和方法。
评分《The Integration of Process Design and Control》这本书，为我打开了理解化工生产新维度的大门。它并没有仅仅停留在对流程设计和过程控制各自技术的介绍，而是将两者巧妙地融合，并揭示了这种融合所带来的巨大价值。我尤其欣赏书中关于“将控制理论融入设计思维”的理念。它强调了，在设计初期就应该充分考虑系统的动态特性、干扰敏感性以及控制的便利性。例如，在选择反应器类型时，不仅要考虑反应速率和产物分布，还需要考虑其动态响应是否易于控制。书中通过对几个典型工业案例的细致分析，生动地展示了这一点。例如，在设计一个高度敏感的生物发酵过程时，作者详细阐述了如何根据发酵动力学、微生物特性以及对温度、pH、溶解氧等参数的敏感性，来优化发酵罐的设计，例如，改进搅拌器设计以提高混合效率，优化通气方式以保证溶解氧的稳定供应，并且是如何通过预先规划精密的控制策略，来实现对关键工艺参数的精确控制，从而最大化目标产物的产量和质量。我尤其被书中关于“鲁棒控制在一体化设计中的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何通过在流程设计阶段就充分考虑系统的鲁棒性，例如，通过设置安全裕度和冗余，以及如何利用鲁棒控制技术来应对模型不确定性带来的影响，从而实现系统在各种工况下的稳定运行。这本书的内容非常丰富且具有前瞻性，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的角度去审视和解决工程问题，为我的职业生涯带来了重要的启示。
评分拿到《The Integration of Process Design and Control》这本书，我第一感觉是它的封面设计既简洁又专业，而翻开书页，更是被其内容的深度和广度所折服。我一直认为，成功的工业生产不仅仅是技术和设备的堆砌，更是设计与控制的完美结合，而这本书正是围绕着这个核心展开。我尤其欣赏书中关于“动态性能优化”的理念，它强调了流程设计不仅仅是为了实现稳定的稳态运行，更需要关注系统在动态过程中的表现，例如，对干扰的响应速度、对参数变化的敏感度等等。而这一切，都需要在流程设计的初期就考虑控制的需求。书中通过对多个具体工业案例的细致分析，生动地展示了这一点。例如，在设计一个炼油厂的关键工艺单元时，作者详细阐述了如何通过调整反应器的停留时间、优化换热器的传热面积、以及在关键位置设置合适的传感器和执行器，来确保整个装置在面对原油品质变化、操作条件波动时，仍能保持高效、稳定的运行，并且能够实现精准的产品分离和质量控制。我尤其被书中关于“层次化控制在流程设计中的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何将不同层级的控制策略与流程设计相结合，例如，在基础控制层面上，就对设备的动态响应和易控制性进行优化，而在更高层级的优化控制和调度层面上，则通过先进的优化算法来实现整体生产效率的最大化。这本书的内容非常扎实，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个更宏观、更系统的角度去审视和解决工程问题，为我的职业发展提供了宝贵的借鉴。
评分读罢《The Integration of Process Design and Control》，我深感其作为一本专业书籍的严谨与前瞻。作者并非简单地堆砌技术术语，而是以一种循序渐进、逻辑清晰的方式，将流程设计与控制的深度融合这一宏大主题层层剖析。我尤其对书中关于“设计 for Controllability”（为可控性而设计）的阐述印象深刻。以往，我们往往是在流程设计基本完成后，再考虑如何为其配备一套控制系统，而这本书则颠覆了这种思维模式。它强调，从工艺流程的构思阶段，就应该充分考虑其可控性，例如，选择更易于控制的反应路径，优化设备布局以减少死区和滞后，甚至在选型时就考虑设备的动态响应特性。书中通过对几个典型化工单元操作的案例分析，生动地展示了这种“一体化”设计如何显著提升系统的性能。例如，在设计一个多组分精馏塔时，作者不仅讨论了塔板数、回流比等传统设计参数，更深入地探讨了如何通过优化塔内结构（如塔盘类型、分布器设计）以及引入先进的测量技术，来降低其操作的敏感性和易干扰性，从而使得后续的控制系统设计能够更加得心应手，也更能实现精确的产品分离。此外，书中对“模型在设计与控制中的协同作用”的论述也极具启发性。作者详细阐述了如何构建不同精度的工艺模型，并将其分别应用于设计优化和控制策略的开发，以及如何通过模型的状态反馈和前馈来弥补模型不确定性带来的影响。这种贯穿整个生命周期的模型应用，无疑为实现高效、稳定的生产奠定了坚实的基础。这本书不仅仅是对现有技术的总结，更是一种对未来化工生产模式的探索，它鼓励工程师们打破学科壁垒，用更全面的视角去理解和实践工程问题。
评分在我个人的工程实践中，长期以来都有一种“设计”和“控制”是两个相对独立但又紧密关联的领域的感觉，而《The Integration of Process Design and Control》这本书则彻底颠覆了这种认知。它将这两个看似独立的领域巧妙地融合在一起，并揭示了这种融合所带来的巨大潜力。我被书中关于“性能驱动的设计”的理念深深吸引，作者不仅仅是在讲述如何设计一个能够运行的流程，更是在探讨如何设计一个能够达到最优性能的流程，并且这种性能的实现，离不开从一开始就将控制的需求融入设计之中。书中通过对几个具体工业案例的深入剖析，生动地展现了这一点。例如，在设计一个大型化学反应器时，作者详细阐述了如何根据目标产率、选择性和反应动力学，来优化反应器的体积、搅拌效率以及进料方式，同时，也详细说明了如何根据这些设计参数来预先规划控制回路的结构和参数整定，从而确保反应器在各种工况下都能保持稳定的运行，并最大化产品收率。我尤其欣赏书中关于“动态仿真在一体化设计中的应用”的章节，作者详细介绍了如何利用高精度的动态仿真模型来评估不同设计方案在动态响应、抗干扰能力以及控制性能方面的表现，并且通过反复的仿真和优化，来选出最适合的流程设计和控制策略组合。这种基于仿真的迭代优化方法，无疑是实现高效、可靠生产的关键。这本书的内容非常丰富，它不仅涵盖了理论知识，更重要的是提供了大量实践性的指导，让我对如何将设计与控制更紧密地结合起来有了全新的认识，也为我在今后的工作中提供了宝贵的参考。
评分《The Integration of Process Design and Control》这本书，在我看来，是一本真正能够引导工程师实现“从设计到控制一体化”的实操指南。它没有停留在理论的层面，而是通过大量的案例分析和深入的机理阐述，展示了如何将流程设计的各个环节与控制的需求紧密结合。我尤其赞赏书中关于“过程可操作性”的详细论述。在许多生产实践中，尽管控制系统本身设计良好，但由于流程设计上的缺陷，仍然会导致操作困难和性能下降。这本书则强调，从流程的构思阶段，就应该充分考虑其可操作性，例如，通过优化设备选型、改进工艺流程结构、以及在关键节点设置合适的测量和执行机构，来从源头上提高系统的可控性和易操作性。书中通过对几个具体工业案例的深入剖析，有力地证明了这一点。例如，在设计一个复杂的多组分连续精馏塔时，作者详细阐述了如何根据原料组成、分离要求以及塔内传质传热特性，来优化塔板的类型、间距以及回流比等参数，并且是如何通过预先规划控制结构和参数，来实现对产品纯度的精确控制，从而最大化产品收率和最小化能耗。我尤其被书中关于“集成式优化与仿真工具的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何利用先进的仿真软件来对一体化设计的各个方面进行评估和优化，例如，如何通过动态仿真来预测不同控制策略对流程性能的影响，以及如何利用优化算法来寻找最优的流程设计参数和控制参数组合。这本书的内容非常全面且具有实践意义，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的视角去审视和解决工程问题，为我的工作带来了重要的启示。
评分作为一名资深的化工工程师，我一直对“流程设计与控制的融合”这一议题有着浓厚的兴趣，但市面上能够深入探讨这一主题的书籍却屈指可数。《The Integration of Process Design and Control》这本书，填补了这一空白，并且以其严谨的学术态度和前瞻性的视野，给我留下了深刻的印象。我非常欣赏书中关于“以性能为导向的设计”的理念。它不仅仅是关注稳态运行，更强调了系统在动态过程中的性能表现，例如，对干扰的响应速度、对参数变化的敏感度以及系统的稳定性。而这一切，都需要在流程设计的初期就考虑控制的需求。书中通过对几个具体工业案例的细致分析，生动地展示了这一点。例如，在设计一个大型乙烯裂解装置时，作者详细阐述了如何通过优化裂解炉的设计、改进进料预热系统以及在关键节点设置高精度在线分析仪，来确保整个装置在面对原料品质变化、操作条件波动时，仍能保持高效、稳定的运行，并且能够实现精准的产品收率和质量控制。我尤其被书中关于“模型预测控制（MPC）在设计优化中的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何利用MPC技术来优化流程设计，并实现更高级别的自动化和智能化生产。这种将先进控制理论与流程设计相结合的思路，无疑是未来工业发展的重要方向。这本书的内容非常丰富且具有启发性，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的角度去审视和解决工程问题，为我的工作带来了新的思路和方法。
评分作为一名有着数十年化工行业从业经验的工程师，我阅读过不少关于流程设计和过程控制的书籍，但《The Integration of Process Design and Control》给我带来了前所未有的启示。它不仅仅是内容的丰富，更重要的是其独特的视角和深刻的洞察力。我尤其欣赏作者对于“从源头解决控制问题”这一理念的强调。在很多情况下，流程设计的不足会导致后续控制的困难，例如，选用了对进料变化敏感性极高的设备，或者在流程中设置了不易控制的瓶颈。而这本书则倡导在设计的初期，就充分考虑可控性，通过对设备选型、流程结构、参数选择等方面的优化，从根本上提升系统的可控性。书中通过对若干实际工程案例的详细分析，有力地证明了这一点。例如，在设计一个复杂精细化工生产线时，作者详细阐述了如何通过优化反应器的停留时间分布、提高传质传热效率、以及在关键节点设置合适的测量和执行机构，来使得整个流程在面对原料波动、环境变化等干扰时，仍能保持高效、稳定运行。我尤其被书中关于“鲁棒控制在流程设计中的应用”的章节所吸引，作者详细介绍了如何将鲁棒控制的理论和方法融入到流程设计中，例如，通过设计冗余设备、选择具有良好动态特性的单元操作，以及在早期设计阶段就考虑并量化系统的鲁棒性指标，从而确保系统在面对不确定性时依然能够保持高性能。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的角度去审视和解决工程问题。
评分作为一名在化工领域摸爬滚打了十多年的工程师，我一直对“过程设计与控制的融合”这个概念深感兴趣，但市面上真正能够深入探讨这一主题的书籍却屈指可数。当我拿到《The Integration of Process Design and Control》时，我怀揣着既期待又略带怀疑的心情翻开了它。首先映入眼帘的是它精炼而又不失深度的排版，每一页都充满了作者严谨的学术态度。我特别欣赏作者在开篇就点明了传统流程设计与控制相互独立所带来的局限性，并敏锐地捕捉到在日益复杂的现代工业生产中，这种割裂带来的低效率和潜在风险。书中对“一体化”理念的阐述，并非空洞的理论，而是建立在扎实的工程实践基础之上。例如，作者在讨论如何将控制系统的性能指标融入到早期设计阶段时，引用了几个具体的案例，详细分析了如何通过优化反应器尺寸、换热器面积以及循环流量等参数，来同时满足生产效率、产品质量和操作稳定性等多方面的要求。这让我深刻体会到，一个成功的流程设计不仅仅是搭建一个能够运行的物理框架，更需要从一开始就将“如何被精确而稳定地控制”这一核心要素考虑进去。我尤其被书中关于“鲁棒性设计”的章节所吸引，作者并没有停留在概念层面，而是深入剖析了如何通过引入冗余、设计安全裕度以及选择合适的控制策略来应对工艺参数的波动和外部干扰。这对于在充满不确定性的实际生产环境中操作的工程师来说，无疑是宝贵的指导。书中对模型预测控制（MPC）在设计优化中的应用也进行了详尽的阐述，我个人认为这是本书最具有前瞻性的部分之一，它展示了如何利用先进的控制理论来驱动设计决策，实现前所未有的性能提升。总而言之，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本启发思考的著作，它引导我重新审视了流程设计和控制之间的关系，并为我打开了通往更高效、更可靠生产系统的新视野。
评分《The Integration of Process Design and Control》这本书，无疑是我近期阅读过的最能引发我深刻思考的工程类著作。它没有流于表面地讲述流程设计和过程控制的各自特性，而是将两者置于一个统一的框架下进行审视和整合，并由此揭示了实现更高效、更可靠生产系统的关键。我特别赞赏书中关于“控制驱动设计”的理念。传统上，我们往往是将控制系统看作是流程设计完成后的一个补充，而这本书则强调，应该将控制的需求作为流程设计的重要驱动力。这意味着，在流程设计的早期阶段，就应该充分考虑系统的可控性，例如，选择具有良好动态特性的设备，优化流程结构以减少死区和滞后，以及在关键节点设置合适的测量和执行机构。书中通过对几个典型化工单元操作的深入剖析，有力地证明了这一点。例如，在设计一个复杂聚合反应器时，作者详细阐述了如何根据反应动力学、产物分布以及对温度、压力等参数的敏感性，来优化反应器的几何形状、搅拌方式以及进料策略，并且是如何通过预先规划先进的控制策略，来实现对反应过程的精确控制，从而最大化目标产物的收率和选择性。我尤其被书中关于“鲁棒设计与自适应控制的融合”的章节所吸引，作者详细介绍了如何通过在流程设计阶段就充分考虑系统的鲁棒性，例如，通过设置安全裕度和冗余，以及如何利用自适应控制技术来应对模型不确定性带来的影响，从而实现系统在各种工况下的稳定运行。这本书的内容非常全面且具有前瞻性，它不仅为我提供了新的技术知识，更重要的是，它引导我从一个全新的视角去理解和解决工程问题，为我的职业生涯带来了重要的启示。
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