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《煤矿安全监控、检测系统》细地介绍了《煤矿安全监控系统通用技术要求》和《煤矿甲烷检测用载体催化元件》等七项煤矿安全标准的编制过程，重点解读了标准文本的主要内容和重要指标，对今后标准的实施提出了建议和要求，是煤炭行业管理部门，煤矿安全监管、监察部门，煤炭生产单位，设备制造、使用、销售单位，煤炭高校、科研、设计单位以及标准化技术人员使用七项煤矿安全标准的重要辅导教材和参考用书。
《现代炼油与化工过程控制技术》 图书简介 本书全面深入地探讨了现代石油炼制与化学工业中先进的过程控制技术及其应用。在能源结构日益复杂、环保法规日趋严格的背景下，炼化企业对生产效率、产品质量的稳定性和操作安全性的要求达到了前所未有的高度。本书旨在为相关领域的工程师、技术人员、研究人员及高校师生提供一套系统、前沿且具有实践指导意义的控制理论与工程应用知识体系。 第一部分：炼化过程基础与控制系统架构 本书首先从基础知识入手，详细阐述了石油炼制和基础化工过程的物理化学特性，包括原油蒸馏、催化裂化、加氢处理、乙烯裂解等核心单元的操作原理和关键影响因素。在此基础上，引入了现代炼化工厂的自动化和集成控制系统（IACS）的架构设计，重点分析了分布式控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）与先进过程控制（APC）系统之间的集成与协同工作机制。 特别地，我们对实时数据采集、状态监测以及操作员界面（HMI）的设计原则进行了深入剖析，强调了人机工程学在保障复杂系统稳定运行中的关键作用。 第二部分：经典控制理论的深度应用与优化 尽管先进控制技术日益普及，但经典控制理论（PID控制）在炼化过程中的基础地位依然不可动摇。本书不仅回顾了PID控制器的基本原理，更侧重于其实际应用中的难点与优化策略。 详细讨论了： 1. 多回路复杂耦合系统的解耦控制设计： 针对塔器、反应器等设备中常见的相互影响问题，系统介绍了基于输入输出矩阵分析的动态矩阵控制（DMC）的前置解耦方法，以及非线性解耦技术在强非线性系统中的应用潜力。 2. 过程辨识与模型获取： 阐述了如何利用工厂的历史运行数据，通过最小二乘法、传递函数模型辨识等方法，准确获取受控对象的动态特性模型。模型精度直接决定了后续先进控制的有效性。 3. 控制回路的性能优化与故障诊断： 涵盖了如何利用波特图、根轨迹等工具对现有回路进行稳定性分析和性能调优，并介绍了基于残差分析和模型预测的常见传感器及执行器故障的早期识别技术。 第三部分：先进过程控制（APC）的前沿技术 APC是提升炼化企业核心竞争力的关键技术。本书投入大量篇幅讲解当前工业界最主流和最具潜力的APC技术。 模型预测控制（MPC）： 这是本书的核心章节之一。我们不仅详细阐述了线性MPC的数学基础，如成本函数、约束处理和滚动优化原理，还深入探讨了非线性MPC（NMPC）在处理强非线性、大滞后单元中的优势与计算挑战。通过多个实际案例（如连续搅拌反应器温度控制、精馏塔的侧线抽取控制），展示了MPC如何实现对操作变量的软约束管理和经济性指标的在线优化。 智能优化与模糊控制： 介绍了如何将实时经济模型嵌入到控制系统中，实现多目标优化控制（如在满足质量指标的前提下最小化能耗）。同时，探讨了模糊逻辑控制在处理缺乏精确模型或操作员经验丰富的系统中的应用，特别是对反应终点控制的有效性。 第四部分：安全仪表系统（SIS）与过程安全管理 过程安全是炼化行业的生命线。本书将过程控制与安全防护体系紧密结合。 1. SIS的规范与设计： 详细解读了IEC 61511标准在安全仪表系统生命周期管理中的应用，包括安全完整性等级（SIL）的确定、安全需求规范（SRS）的编制。 2. 高可靠性传感器的选择与冗余设计： 分析了三取二（2oo3）、双点监测等不同冗余策略在关键安全回路中的实施方案，并讨论了投票逻辑和故障检测机制。 3. 联锁逻辑与紧急停车系统（ESD）： 重点阐述了如何构建清晰、可靠的联锁逻辑，防止危险工况的发生，以及紧急停车系统的测试、验证与维护要求。 第五部分：数据驱动的控制与数字化转型 面向工业4.0的趋势，本书探讨了如何利用大数据和人工智能技术革新传统的控制方法。 基于机器学习的状态评估： 介绍如何利用深度学习模型（如LSTM）对设备的历史运行数据进行特征提取，实现对催化剂活性下降、换热器结垢速率的精准预测，从而提前调整控制策略。 数字孪生在控制中的应用： 探讨了高保真动态模型（数字孪生）如何用于APC模型的在线自适应校准，以及作为操作员培训和离线策略验证的平台。 网络安全与控制系统的防护： 鉴于控制系统日益依赖网络连接，本书专门辟出章节讨论了针对DCS/SIS的常见网络攻击向量，以及如何实施纵深防御策略来保障生产控制系统的网络安全。 总结 《现代炼油与化工过程控制技术》内容覆盖面广，理论深度适中，并紧密结合了行业实际需求。全书通过大量的工程案例和图表说明，旨在培养读者解决复杂过程控制难题、实现工厂安全、高效、经济运行的综合能力。本书是炼化行业控制工程师、自动化设计人员不可或缺的参考手册，也是相关专业高年级学生和研究生深入学习过程控制工程的优质教材。
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