具体描述
基于工作过程的高职电气自动化技术专业人才培养方案与核心课程标准，ISBN：9787040254747，作者：方宁 等 著
好的，这是一份关于一本假定存在的图书的详细简介，该图书名为《现代工业控制系统设计与应用》。 --- 现代工业控制系统设计与应用 内容简介 《现代工业控制系统设计与应用》是一本面向工业自动化领域工程师、技术人员以及相关专业高年级本科生和研究生深度学习的专业教材与实践指南。本书旨在系统、全面地阐述当前工业现场主流控制系统的设计原理、核心组件选型、集成实施流程以及前沿应用技术，着重于理论与工程实践的紧密结合。 本书结构清晰，内容涵盖了从基础的数字逻辑到复杂的分布式控制架构的完整知识体系。全书共分为六大部分，共计二十章，内容详实，配有大量实际工程案例和图表解析。 第一部分：工业控制系统的基础理论与架构（第1-3章） 本部分作为全书的理论基石，首先回顾了自动控制理论的核心概念，包括反馈控制、PID调节器的设计与整定，并引入了现代控制理论的基础知识。重点在于建立读者对系统稳定性和动态响应的深刻理解。 第1章：工业控制系统的基本概念与发展历程 概述了控制系统的分类、基本组成要素（传感器、执行器、控制器、人机界面）以及工业自动化技术的发展脉络。特别分析了从继电器控制到可编程逻辑控制器（PLC）再到集散控制系统（DCS）的演变趋势。 第2章：传感器与执行器技术深度解析 详细介绍了压力、流量、温度、位移等关键过程变量的测量技术，涵盖了各类传感器的物理原理、选型标准和抗干扰措施。同时，深入探讨了电机驱动技术，包括变频器（VFD）的选型原则、软启动器及其在不同负载下的应用策略。 第3章：控制系统硬件平台选型与配置 聚焦于工业级PC、PLC（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix）和PAC（可编程自动化控制器）的硬件架构对比。讲解了模块化设计、冗余配置（如电源、CPU和I/O卡）以及工业总线接口（如Profibus、Profinet、EtherNet/IP）的选型依据。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）编程与实践（第4-8章） 本部分是全书的核心实践环节，详细剖析了主流PLC的编程规范、指令集和应用技巧。 第4章：IEC 61131-3标准编程语言精讲 深入讲解了五种标准编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FBD）和顺序功能图（SFC）。通过对比分析，指导读者根据不同控制需求选择最适用的编程范式。 第5章：高级逻辑控制与数据处理 侧重于复杂逻辑的实现，如移位寄存器、循环移位、数据块（DB）管理和间接寻址技术。重点阐述了如何利用ST语言实现复杂的数学运算和算法嵌入。 第6章：模拟量控制与回路调优 专门讲解了如何高效处理和标定模拟量信号（4-20mA, 0-10V）。详细阐述了PLC内部PID模块的参数设置方法，并引入了基于过程响应曲线的Ziegler-Nichols等经典整定方法。 第7章：运动控制基础与PLC集成 介绍了伺服驱动器的工作原理，包括脉冲串控制、闭环速度/位置控制模式。演示了如何在主流PLC中配置和调用运动控制指令库，实现简单的点位控制和电子凸轮功能。 第8章：PLC故障诊断与维护 提供了系统化的故障排查流程，包括硬件故障、程序逻辑错误和通信中断的定位技术。强调了热备份、程序版本管理和预防性维护计划的制定。 第三部分：分布式控制系统（DCS）与过程控制（第9-11章） 本部分转向大规模、高可靠性要求的流程工业控制系统。 第9章：DCS系统架构与组件 阐述了DCS相对于PLC的优势，详细描述了控制站、服务器、操作员站的层次结构。重点解析了DCS中的冗余策略和系统级的安全隔离。 第10章：先进过程控制（APC）原理 引入了比传统PID更高级的控制策略，如模型预测控制（MPC）。讲解了如何建立过程模型（如传递函数或状态空间模型），以及如何利用MPC实现多变量耦合系统的解耦控制。 第11章：安全仪表系统（SIS）与功能安全 深入探讨了SIS的设计标准（IEC 61508/61511）和功能安全等级（SIL）。讲解了安全仪表回路的完整生命周期管理，包括安全要求规范（SRS）的制定和定期的安全完整性验证。 第四部分：工业网络与通信技术（第12-14章） 本部分聚焦于现代工厂信息流的构建，即工业以太网和现场总线的应用。 第12章：工业以太网协议栈详解 全面对比了Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP等主流工业以太网协议的实时性要求、数据帧结构和网络拓扑要求。重点讲解了时间敏感网络（TSN）在工业控制中的潜在应用。 第13章：现场总线技术：Profibus与HART 详细分析了Profibus DP/PA的总线结构、站地址分配和数据交换机制。同时，介绍了HART协议在智能仪表双向通信中的应用，实现参数配置和诊断信息的获取。 第14章：工业网络的安全防护 讨论了工业控制系统（ICS）面临的网络威胁，并系统介绍了ISA/IEC 62443标准框架下的网络分段、访问控制、防火墙策略部署和入侵检测系统（IDS）在OT环境中的应用。 第五部分：人机界面（HMI）与数据可视化（第15-17章） 有效的可视化是人机交互的关键。本部分指导读者如何设计高效、符合人因工程学的监控界面。 第15章：HMI/SCADA系统的设计原则 阐述了SCADA系统的层次结构、数据采集机制和历史数据库管理。着重讲解了界面设计中的色彩心理学、报警管理策略（如基于优先级的报警分级）和操作员工作负荷评估。 第16章：高级数据可视化与趋势分析 介绍了如何利用HMI平台实现实时趋势图、过程流程图（PFD）的动态映射。讲解了数据点命名规范和图形对象库的建立，以确保界面的一致性和可维护性。 第17章：移动化与远程监控 探讨了利用平板电脑或智能手机进行远程监控和维护的解决方案，包括虚拟网络计算（VNC）和基于OPC UA的安全远程访问技术。 第六部分：工业物联网（IIoT）与智能制造集成（第18-20章） 本部分展望了未来控制系统的发展方向，侧重于信息技术与操作技术的融合。 第18章：OPC UA：连接OT与IT的桥梁 深入讲解了OPC UA（Unified Architecture）的数据模型、安全机制和服务导向架构。演示了如何使用OPC UA服务器和客户端实现跨平台、跨厂商的数据互操作性。 第19章：数据采集、存储与边缘计算 讨论了如何从控制层高效采集海量数据（Big Data in Automation）。重点介绍了边缘计算（Edge Computing）的概念，如何在控制器或网关侧进行初步的数据清洗、特征提取和本地决策，减轻云端压力。 第20章：基于云平台的维护与优化 介绍了如何利用云计算平台（如AWS IoT Greengrass, Azure IoT Edge）进行远程资产管理、预测性维护（PdM）模型部署。通过对设备运行数据的历史分析，实现基于状态的维护策略优化。 本书特色： 实践导向： 几乎每章都配有“工程应用案例”或“实践操作步骤”，指导读者从零开始配置和调试实际系统。 前沿性强： 覆盖了工业4.0和智能制造所需的核心技术栈，特别是对TSN、OPC UA和功能安全有深入的探讨。 案例丰富： 选取了化工、电力、制药和汽车制造等多个行业的典型控制场景进行剖析，使理论知识更具针对性。 《现代工业控制系统设计与应用》不仅是学习先进控制技术的权威参考书，更是工程师在复杂自动化项目中从方案设计到系统集成的实用工具手册。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有