书名:控制回路基础——批量过程和连续过程
定价:79.00元
售价:53.7元,便宜25.3元,折扣67
作者:Terrence Blevins, Mark Nixon 陈德基
出版社:清华大学出版社
出版日期:2016-11-01
ISBN:9787302443728
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装-胶订
开本:16开
商品重量:0.4kg
在介绍过程特征描述和控制设计的许多地方,读者都会有机会将所学的知识用在基于互联网的专题练习中。读者只要能宽带上网和有一个网络就可以使用专题练习。专题练习包含有动态过程仿真,这样读者会有一种真实的“动手”经历。网站上还有内容用以帮助探索基本和高级控制技术。另外,书门有一章介绍建立过程仿真的技术。这些技术采用绝大多数分布式控制系统都提供的各种工具。在介绍控制技术时,简单的过程实例被用来展示这些技术是如何在工业中使用的。本书关于工业应用的*后一章还包含一些更复杂的工业实例,它们展示如何将基本控制技术结合起来以满足不同的应用需求
本书深入介绍了在过程控制领域中工作所用到的概念和术语。书中的材料表述方式直观,不依赖于控制系统供应商的产品。读者不一定需要在过程工厂环境工作过,也不一定需要熟悉现场设备和控制系统。许多关于实际控制设计和过程应用的材料来自作者在过程控制系统工作的亲身体验。因而此书旨在给各种人员提供一个指南,包括工程师、经理、技术员和其他刚刚接触过程控制的人,或有经验的、但对多回路控制技术还不熟悉的控制工程师。在介绍完工业上常用的传统的单回路和多回路技术之后,本书简单介绍了高级控制技术。不管读者是否是一个过程控制工程师,在一个控制团队工作,或在一个仪表部门工作,书中的知识都将有助于夯实基础以理解和使用现有的控制系统或设计新的控制应用。。
目录章简介
第2章背景和历史展望
2.1工厂结构
2.2工厂组织
2.2.1过程区域
2.2.2过程设备
2.2.3工厂操作员
2.2.4辅助部门
2.2.5工作实践
2.3早期控制系统
2.4分布式控制系统
2.5操作员界面
2.6系统安装
2.7与外部系统的界面
2.8现代控制系统
2.9标准的影响
参考文献
第3章测量
3.1电磁流量计
3.2涡街流量计
3.3基于差压的测量
3.4科式质量流量计
3.5压力测量
3.6温度测量
3.7液位测量
3.8其他测量技术
参考文献
第4章在线分析仪
4.1采样分析仪和原位分析仪的对比
4.2烟气中的氧O2
4.3流体的pH和ORP
4.4在线估计器
参考文献
第5章终控制元件
5.1调节阀
5.2阻尼驱动器
5.3变频器
5.4切断阀
参考文献
第6章现场布线和通信
6.1传统设备安装
6.2HART设备的安装
6.3现场总线设备的安装
6.4安装无线HART
参考文献
第7章控制和现场仪表文档
7.1平面布置图
7.2过程流程图
7.3管道和仪表图
7.4回路图
7.5标注规范
7.6连接线和功能符号
7.7设备图形符号
7.8文档实例
7.8.1范例——基本中和反应控制系统
7.8.2范例——基本反应塔控制
7.8.3范例——批量反应器控制系统
7.8.4范例——连续进料和回收罐
参考文献
第8章操作员图形界面
8.1报警条件显示
8.2动态元素
8.2.1图符
8.3用户显示
8.4过程性能监测
8.5流程图数据接口
参考文献
第9章过程特征描述
9.1过程结构
9.2过程定义
9.3纯增益过程
9.4纯延迟过程
9.5纯滞后过程
9.6一阶加纯滞后过程
9.7积分过程
9.8反向响应过程
9.9线性过程
9.10专题练习——简介
9.11专题练习——过程特征描述
9.11.1专题练习指导
9.11.2专题综述与讨论
参考文献
0章控制系统的目的
10.1经济激励
10.1.1合成氨工厂范例
10.2安全性、环保法规和设备保护
10.3协调收益和复杂性的平衡
1章单回路控制
11.1手动控制
11.1.1实施
11.1.2输入/输出处理
11.1.3模拟量输入
11.1.4状态
11.1.5手动加载功能块
11.1.6模拟量输出
11.2反馈控制
11.2.1纯比例控制
11.2.2比例积分控制
11.2.3比例�不�分�参⒎挚刂�
11.2.4控制结构
11.2.5控制动作
11.2.6反算
11.3PID功能块实现
11.3.1PID形式和结构
11.3.2模式
11.4脉冲输出
11.4.1占空比控制
11.4.2增加/减少控制
11.5过程动作
11.6专题练习——反馈控制
参考文献
2章整定和回路性能
12.1初始回路整定
12.2手动整定
12.3自动建立整定
12.3.1自动整定应用
12.3.2响应仿真
12.4系统投用——黏滞阀门及其他现场挑战
12.5回路增益特征描述
12.6配对参数与解耦
12.7专题练习——PID整定
12.8专题练习讨论
参考文献
3章多回路控制
13.1前馈控制
13.1.1动态补偿
13.1.2其他实现方式
13.1.3专题练习——前馈控制
13.1.4专题练习讨论
13.2级联控制
13.2.1级联控制的好处
13.2.2范例——过热器温度控制
13.2.3实现
13.2.4专题练习——级联控制
13.3超驰控制
13.3.1超驰操作
13.3.2范例——白液澄清器
13.3.3范例——压缩机
13.3.4实现
13.3.5专题练习——超驰控制
13.3.6专题练习讨论
13.4使用两个操纵参数的控制
13.4.1分程控制
13.4.2阀位控制
13.4.3比例控制
4章模型预估控制
14.1用MPC取代PID控制
14.2MPC投用
14.3用MPC取代带前馈的PID
14.4用MPC取代PID超驰
14.5用MPC处理过程间的相互干扰
14.6在现有控制策略中添加MPC控制
14.7MPC的应用
14.8专题练习——模型预估控制
参考文献
5章过程仿真
15.1过程仿真概述
15.2从P&ID;图开发过程仿真
15.3过程非线性仿真
15.4其他注意事项
15.5专题练习——过程仿真
参考文献
6章工业应用
16.1库存控制
16.1.1缓冲罐
16.1.2回收罐
16.1.3锅炉汽包液位——单冲量
16.1.4锅炉汽包液位——三冲量
16.1.5专题练习——三冲量汽包液位控制
16.2批量过程
16.2.1批量蒸煮器
16.2.2批量化学反应器
16.2.3批量生物反应器
16.2.4专题练习——批量化学反应器
16.3连续过程
16.3.1化学反应器
16.3.2喷雾干燥器控制
16.3.3专题练习——连续化学反应器
16.4燃烧控制
16.4.1小型锅炉/加热器
16.4.2加热缸
16.4.3电站锅炉——单一燃料
16.4.4石灰回转窑
16.4.5专题练习——电站锅炉控制
16.5蒸馏控制
16.5.1专题练习——蒸馏控制
16.6过程区域间的协调
16.6.1合成氨工厂氢/氮控制
16.6.2动力室蒸汽生产
16.6.3专题练习——合成氨工厂氢/氮控制
16.7复杂的动态过程,过程间的相互干扰
16.7.1纸浆漂白
16.7.2一段转化炉温度
参考文献
附录A本书相关网络资源
A.1访问网站
A.2下载选择
A.3书籍选择
术语表
Terrence “Terry” Blevins在他的职业生涯中一直积极参与过程控制系统的应用及设计。15年来,他担任系统工程师和团队管理者为纸浆和造纸工业设计和开发了先进的控制解决方案。Terry在建立艾默生过程管理集团 (Emerson Process Management) 的高级控制项目中起了关键作用。Terry是开发DeltaV高级控制产品的团队领导。他是现场总线基金会 (Fieldbus Foundation?) 功能模块规范开发和维护团队的领导,也是SIS (安全仪表系统)结构和模型规范的编辑。在这方面的工作中,Terry参与了将现场总线基金会的功能模块推进成为国际标准的过程。Terry是IEC (国际电工委员会)SC65E WG7功能块标准委员会的美国专家,该委员会负责IEC 61804的功能块标准。他是ISA104 - EDDL(电子设备描述语言)具有投票权的委员和委员会主席,是美国对IEC65E小组的技术咨询小组(USTAG)的技术顾问。他也是美国技术咨询小组USNC TAG(IEC/SC65和IEC/TC65)的成员。Terry撰写了过程/工业仪表与控制手册(Process/ Industrial Instruments and Controls Handbook)第五版1节标准概要的“ISA /IEC现场总线概述”,联合撰写了仪器工程师手册,过程控制与优化(Instrumentation Engineer's Handbook, Process Control and Optimization)第四版的四个章节。他与别人合著了ISA(国际自动化协会)的畅销书解除对高级控制的约束(Advanced Control Unleashed)。他拥有50项,并已写作了70篇以上关于过程控制系统设计和应用的论文。Terry在1971年获得路易维尔大学(University of Louisville) 电机工程科学学士学位,在1973年获得普渡大学 (Purdue University) 电子工程科学硕士学位。2004年,他入选了控制杂志的过程自动化名人堂。目前,Terry是艾默生过程管理集团DeltaV产品工程部未来产品规划团队的首席技术师。
Mark Nixon的职业生涯一直与控制系统的设计和开发相关。Mark开始时作为一个系统工程师在石油和天然气,炼油,化工,纸浆等行业的项目上工作。他在1998年从加拿大搬到得克萨斯州奥斯汀市,在各种研究和开发的职位上工作过。从1995到2005年,Mark是DeltaV系统首席设计师。2006年,他加入了无线团队,非常积极的参与了WirelessHART规范和IEC 62591标准的制定。Mark目前的研究领域包括基于WirelessHART(无线HART)设备的控制,批量过程的数据分析,无线技术在过程工业中的应用,移动用户,操作员界面和高级图形学。他目前活跃于下列领域:操作员行为中心(.operatorperformance.org),WirelessHART标准,ISA - 88标准,现场总线基金会标准(.fieldbus.org/)和ISA - 101 标准。他写了许多论文,目前拥有超过70项。他与别人合著了WirelessHART:用于工业自动化的实时网状网络(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation),并为工业仪表与控制手册(Industrial Instruments and Controls Handbook)和过程工业中的现代测量与终端执行单元精要(Essentials of Modern Measurements and Final Elements in the Process Industry)提供了章节。Mark 1982年在滑铁卢大学 (University of Waterloo) 电气工程系获得理学学士学位。
Deji Chen (陈德基) 在过程控制工业界工作了近20年,现为同济大学计算机系教授级研究员。他是OPC工业标准的始创者之一,工作过的项目涉及各种现场总线,包括WirelessHART标准的制定。他合写了许多论文,拥有多项,与Mark Nixon等合著了WirelessHART:用于工业自动化的实时网状网络(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation)和Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry。德基于1999年在德州大学奥斯汀分校 (University of Texas at Austin) 计算机系获得博士学位,研究方向是实时系统。
从装帧质量和排版来看,这本书做得很用心,纸张厚实,印刷清晰,这在技术书籍中算是加分项。但是,内容上,我发现图表的质量和信息密度存在严重的不平衡。很多关键的波特图和时域响应曲线,虽然绘制得很标准,但缺乏必要的标注和对异常情况的解释。例如,当系统出现振荡时,图上只显示了波形,但没有深入分析是由于相位裕度不足还是增益过大导致的,读者需要自行回溯文本进行交叉验证。更令人遗憾的是,书中几乎没有提及任何关于实际软件工具的应用。在如今这个时代,没有MATLAB/Simulink或者Python等工具的支持,纯粹的手算和图解分析已经难以应对现代工程的复杂性。这本书完全脱离了现代仿真和验证的实践环境,显得有些脱节,像是一份上个世纪的工程手稿,虽然理论基础扎实,但在与时俱进方面做得远远不够。
评分我购买这本书的初衷是想深入了解如何针对复杂、非线性的化工反应釜进行精确的温度和压力控制,特别是针对那种需要快速启动和关闭的间歇性生产线。然而,这本书的案例研究似乎主要集中在那些比较“经典”和“稳定”的流程上,比如简单的液位控制、恒定流量的维持等。对于那些具有显著死区、饱和效应或强耦合特性的系统,书中提供的分析工具显得力不从性。我期待看到更具挑战性的应用场景,比如如何处理多变量耦合系统中的解耦问题,或者在系统参数随时间漂移时如何进行自适应控制。这本书中对控制器的设计,几乎都停留在手动整定参数的阶段,对于现代控制器(如基于状态反馈或最优控制)的介绍非常简略,仿佛现代控制理论只是一个可有可无的脚注。对于期望提高生产柔性和适应性控制能力的工程师来说,这本书提供的价值非常有限。
评分这本书的封面设计着实吸引人,那鲜明的红黑配色,配上那种略带工业风的字体,让人一眼就能感觉到它所蕴含的专业性和严谨性。我本来是想找一本关于现代工业自动化控制系统中高级算法应用的入门书籍,结果翻开这本书,发现它更像是对经典控制理论的一次深度回顾与梳理。内容上,它似乎花费了大量的篇幅去讲解那些基础的PID控制原理、开环与闭环系统的概念,以及如何通过简单的数学模型来描述一个动态过程。我记得有几章花了很大篇幅去推导伯德图和奈奎斯特图的绘制方法,虽然这些知识在理论上非常扎实,对于理解系统稳定性至关重要,但对于我这种急于应用到实际项目中,比如设计一个基于模型预测控制(MPC)的优化策略的读者来说,未免有些过于基础和偏重传统了。它更像是为初入工业控制领域、需要打下坚实数学和物理基础的学生准备的教科书,而不是为寻求前沿解决方案的工程师准备的工具书。如果期待从中找到关于模糊控制、神经网络控制,或者现代鲁棒控制方法的具体实现细节,可能会感到有些失望,因为它似乎更专注于“如何让一个泵稳定运行”而不是“如何让整个生产线效率最大化”的哲学层面。
评分这本书的语言风格极其干燥,充满了严谨但又略显晦涩的工程术语。每一个概念的引入都像是经过了冗长的逻辑铺垫,读者需要极高的专注力才能跟上作者的思路。例如,在讨论系统响应速度与超调量的权衡时,作者用了一种非常学术化的方式来表达,即便配有图示,初学者也需要反复阅读才能真正领会其内在的物理意义。我更偏爱那种能够用简洁明了的语言,结合生动的工业案例来解释复杂概念的教材。这本书似乎假设读者已经对自动控制理论有了一定的背景知识,使得那些需要基础概念支撑的章节显得有些门槛过高。很多地方的推导过程省略了关键的中间步骤,如果读者不是手持计算器或者绘图软件实时演算,很容易在某个公式的跳跃处迷失方向。总的来说,它更像是一部供专业研究人员参考的工具书,而不是一本适合自学和快速掌握技能的读物。
评分我对这本书的结构安排感到有些困惑。它似乎试图在一个相对有限的篇幅内,涵盖“批量过程”和“连续过程”两大类工业控制场景,但这种并列的叙事方式导致了深度上的不足。在论述连续过程的动态特性时,很多关键的拉普拉斯变换的应用和传递函数的建立,都只是蜻蜓点水般地带过,没有给出足够详尽的实例来辅助理解。而当转到描述批量过程时,重点又迅速转移到了批次间的切换、反应终点的判断等问题上,这些内容与前面对连续系统的论述关联性不强,显得有些割裂。我希望能看到一种更具融合性的视角,比如如何利用统一的数学框架去抽象不同类型的控制问题,而不是简单地将它们归类并分别给出解决方案。书中对传感器和执行器的实际噪声抑制、时间延迟补偿等工程实践中常见的“脏活累活”讨论得非常少,这使得书本的理论性远高于其实用指导性。读完后,我感觉自己掌握了更多的“是什么”和“为什么”,但对于“怎么做”的实操层面,帮助依然有限。
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
© 2025 book.idnshop.cc All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有