具体描述
Compressed air systems are the third most important utility to industry and are commonly the most misunderstood. Written to appeal to operators, mechanics and junior engineers, this manual is designed to provide a solid understanding of common compression systems and operations techniques. Using this book, the users learn tips and techniques for: creating a baseline of system performance, determining the impact of different compressors and compressor control types for the job at hand, and learning basic approaches to general maintenance.
好的，这是一份不包含《Compressed Air Operations Manual》内容的、详细的图书简介，旨在介绍一本关于现代工业流程自动化与优化的书籍。 --- 工业流程自动化与智能控制系统：面向未来生产力的集成化实践指南 书籍定位与核心价值 本书《工业流程自动化与智能控制系统：面向未来生产力的集成化实践指南》并非一本关于特定设备操作的实用手册，而是一部全面、深入探讨现代制造业、能源工业以及基础设施管理领域中，如何构建、部署和优化复杂自动化控制系统的集成化理论与实践指南。 本书的独特价值在于，它跨越了传统的机电控制范畴，聚焦于信息物理系统（CPS）的融合、工业物联网（IIoT）的集成应用，以及数据驱动的智能决策在实时控制环境中的落地。它旨在为系统工程师、自动化项目经理、流程设计师以及高级技术管理人员提供一个清晰的路线图，指导他们如何从传统的分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）架构，平稳过渡到具备高适应性、高可靠性和自我优化能力的智能制造生态系统。 第一部分：基础范式转变与架构演进 本部分详细剖析了当代工业控制系统所面临的挑战，并介绍了支撑下一代自动化系统的核心概念框架。 1. 工业控制范式的重构：从实时到智能 传统控制系统侧重于精确的物理变量调节（如温度、压力、流量）。本章深入探讨了如何将系统目标从“维持设定值”转变为“实现全局最优性能”，这要求控制系统必须具备上下文感知能力和预测性决策能力。讨论了从确定性控制到概率性控制的转变，以及如何量化和管理不确定性。 2. 开放架构与互操作性标准 随着不同供应商设备和软件平台的激增，互操作性成为瓶颈。本章聚焦于工业通信协议的演进，如OPC UA、TSN（时间敏感网络）在确保数据一致性和确定性实时通信中的关键作用。详细分析了语义互操作性的重要性，即确保控制层与信息层（MES/ERP）之间的数据含义准确传递。 3. 工业物联网（IIoT）的系统集成层 深入探讨 IIoT 架构中边缘计算（Edge Computing）的必要性。边缘智能如何在本地对传感器数据进行预处理、聚合和初步分析，从而减轻云端负担并满足低延迟控制需求。书中提供了构建高弹性、低延迟边缘节点的具体设计考量，包括硬件选型和本地数据缓存策略。 第二部分：高级控制算法与模型预测技术 本部分是本书的技术核心，重点关注如何利用先进的数学模型和计算能力，实现超越传统PID控制的系统性能。 4. 模型预测控制（MPC）的深度应用 MPC 被认为是实现复杂多变量、约束优化控制的基石。本章提供了详细的 MPC 原理介绍，包括状态空间模型建立、成本函数优化、以及实时求解器的选择与调优。特别关注在存在长延迟、非线性特性的复杂流程中（如化工反应器、大型能源分配网络）实施 MPC 的挑战与对策。 5. 自适应与强化学习在控制中的融合 探讨了如何利用强化学习（RL）Agent 来处理那些难以建立精确数学模型的系统。书中区分了两种主要的应用场景：一是模型参数的在线自适应调整；二是完全基于试错学习的策略生成。强调了在工业环境中应用 RL 时的安全边界约束（Safety Envelope Definition）设计。 6. 过程系统工程（PSE）与数字孪生构建 数字孪生不再是简单的仿真模型，而是与物理资产实时同步的虚拟实体。本章讲解了如何利用高保真（High-Fidelity）的物理模型（如基于第一性原理或混合建模）作为数字孪生的核心，并将其与实时历史数据进行动态校准（Data Reconciliation）。探讨了数字孪生在“What-If”分析、操作员培训和控制策略验证中的实践价值。 第三部分：数据安全、可靠性与运维优化 构建智能系统不仅关乎控制性能，更关乎系统的长期稳定运行和抵御外部威胁的能力。 7. 网络安全与控制系统防护（OT Security） 控制网络（OT）面临的威胁与 IT 网络截然不同。本章系统地阐述了 OT 环境下的安全风险评估方法，包括识别攻击面（Attack Surface Mapping）、深度防御（Defense-in-Depth）策略在 ISA/IEC 62443 标准下的落地实施。重点讲解了如何实现关键控制指令的完整性验证与不可篡改性。 8. 预测性维护（PdM）与资产性能管理（APM） 超越时间或使用次数的定期维护，PdM 利用传感器数据和机器学习来预测设备故障时间点。本书提供了从振动分析、热成像到油液分析数据的特征工程方法，并介绍了基于剩余使用寿命（RUL）预测的维护调度优化模型，以最大限度减少非计划停机时间。 9. 人机交互与操作员支持系统 随着自动化程度的提高，操作员的角色转变为“系统监督者”。本章探讨了如何设计认知负荷友好的可视化界面（HMI/SCADA），以及如何利用专家系统和故障诊断辅助工具，在系统发生异常时，为操作员提供清晰、及时的决策支持，避免“自动化依赖”导致的反应延迟。 目标读者群体 本书专为对提升工业控制系统性能、实现数字化转型有迫切需求的专业人士设计： 自动化工程师与系统集成商 流程控制与优化专家 工业网络安全与可靠性工程师 工厂技术主管与流程改进团队领导者 通过对这些前沿技术和集成方法的深入剖析，本书致力于帮助读者构建出更智能、更具韧性、更能适应未来市场需求的工业控制基础设施。
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