工业常用传感器选型指南-现代工业企业自动化丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:曲波

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-01

价格:20.00

装帧:平装

isbn号码:9787302044260

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好的，以下是为您构思的图书简介，字数约1500字，旨在详细介绍一本与“工业常用传感器选型指南”主题相仿但内容侧重不同的书籍。 --- 书名：《现代工业过程控制系统：集成、优化与智能升级》 图书简介 在当今高速迭代的工业4.0时代，制造业正经历着前所未有的数字化与智能化转型。传统的控制系统已难以满足对生产效率、产品质量和能耗管理的严苛要求。本书《现代工业过程控制系统：集成、优化与智能升级》正是为应对这一挑战而精心撰写，旨在为工程技术人员、系统集成商以及企业管理者提供一套全面、深入且具备前瞻性的控制系统设计、实施与升级的实践指南。 本书并非聚焦于单一的传感器选型技术，而是将视野拓展至整个工业控制系统的架构、通信、数据集成与高级应用层面。我们深刻理解，传感器是数据采集的“眼睛”，但缺乏一个健壮、智能的控制系统作为“大脑”，这些数据便无法发挥其最大价值。因此，本书从系统构建的宏观视角出发，系统梳理了从现场层到决策层的全方位知识体系。 第一部分：控制系统架构的演进与重塑 本部分深入剖析了从传统的DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）架构，到当前主流的集散控制系统（PCS）和基于工业物联网（IIoT）的云边协同架构的演变路径。我们详细阐述了不同架构的优势、适用场景及其在不同行业（如流程工业、离散制造、能源电力）中的典型部署案例。重点内容包括： 1. 分层模型的深入解读： 详解ISA-95标准在现代控制系统设计中的应用，明确现场设备层、控制层、监控与信息层以及企业管理层的清晰划分与接口规范。 2. 异构系统的集成挑战与策略： 针对老旧设备与新型智能设备并存的复杂现场环境，提供了基于OPC UA、MQTT等工业协议的标准化数据采集和互操作性解决方案。 3. 安全控制系统（SIS）的独立性与集成： 探讨了功能安全标准（如IEC 61508/61511）在系统设计中的核心地位，以及如何确保安全回路与过程控制回路的有效隔离与协同工作。 第二部分：过程优化与高级控制策略的实践 控制系统的核心价值在于提升过程的稳定性和经济性。本篇将侧重于如何利用先进的控制算法，超越传统的PID控制局限，实现真正的过程优化。 1. 高级控制算法（APC）的应用精要： 详细讲解了模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制和自适应控制等技术在复杂、耦合性强的生产单元中的应用原理和参数整定方法。本书提供了大量基于实际化工、冶金过程的案例分析，展示如何通过APC实现降低能耗、提高收率的具体效果。 2. 实时优化（RTO）与控制的耦合： 探讨了如何将企业级的优化目标（如成本最小化、利润最大化）通过优化层实时转化为控制器的设定值，实现从“控制”到“运营效率最大化”的跨越。 3. 数据驱动的控制改进： 在数据爆炸的时代，如何利用历史操作数据、实验室分析数据，结合先进的统计工具，对现有控制回路进行性能诊断、瓶颈识别，并指导控制策略的迭代升级。 第三部分：工业物联网（IIoT）与边缘计算的融合 现代控制系统的发展方向不可避免地指向了更强大的数据处理能力和更广阔的连接范围。本部分重点关注如何将云端的强大分析能力下沉至现场，实现“边缘智能”。 1. 工业网关与边缘计算平台的部署： 深入分析了边缘设备在数据预处理、协议转换、本地快速响应控制决策中的关键作用，并对比了主流的工业边缘计算硬件选型与软件栈。 2. 时序数据库与大数据分析基础： 对于海量的过程历史数据（Historian Data），本书提供了高效存储、查询与可视化分析的方法论，重点在于如何从“数据点”中挖掘出“可执行的洞察力”。 3. 远程运维与数字孪生体的初步构建： 探讨了基于IIoT技术实现设备预测性维护（PdM）的实践路径，以及如何利用实时过程数据和仿真模型来构建精简版的数字孪生概念验证（PoC）系统，辅助操作员进行故障排查和操作员培训。 第四部分：系统集成、调试与全生命周期管理 一个控制系统是否成功，不仅取决于其设计理论的先进性，更取决于其在现场的可靠运行和后期的维护效率。 1. 集成测试与虚拟调试（FAT/SAT）： 详细阐述了在系统上电前，如何利用仿真环境对控制逻辑、人机界面（HMI）和通信网络进行充分的功能验证，大幅降低现场投运风险。 2. 人机界面（HMI/SCADA）的设计原则： 遵循人因工程学原理，指导工程师设计出高清晰度、低认知负荷、易于操作和故障诊断的监控界面，确保操作员在紧急情况下能够迅速做出正确响应。 3. 版本控制与系统升级策略： 针对工业软件的长期运行特点，提出了系统的备份、版本控制和分阶段升级的最佳实践，以确保生产的连续性，避免因升级带来的停机风险。 本书的特色在于其强烈的系统集成导向和工程实践性。它假设读者对基础的仪表原理已有了解，转而聚焦于如何将这些基础元件无缝、高效地整合进一个面向未来的、可扩展的自动化系统中。通过对系统架构、高级算法、数据集成和全生命周期管理的全面覆盖，本书旨在帮助读者构建出更具弹性、更智能、更具竞争力的现代工业过程控制平台。 ---

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这部书的封面设计得十分朴实，甚至有些过时，厚厚的篇幅让人望而生畏，像是一本教科书的缩影。我最初购买它的动机纯粹是工作需要，对自动化领域的新手来说，面对市场上琳琅满目的传感器种类，确实感到无从下手。翻开书页，首先映入眼帘的是密集的文字和大量的技术图表，没有任何花哨的排版或者彩页来分散注意力。它的内容组织非常严谨，从最基础的传感器原理讲起，深入到不同物理量（如压力、温度、流量、位置等）的测量技术。最让我感到惊喜的是，它并没有停留在理论层面，而是花费了大量的篇幅去讲解不同工业环境下的具体选型考量——比如在高温、高压、腐蚀性介质中应该优先考虑哪些材料和防护等级，以及如何根据响应速度和精度要求进行权衡。对于我这种实践经验不足的工程师来说，这种“实战”指导价值极高，它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“该怎么选”和“为什么这么选”。我花了整整一周时间才啃完前三章，但每一次阅读都感觉像是上了一堂高强度的专业课，对后续独立进行项目选型工作打下了坚实的理论和实践基础。

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作为一本面向工业企业读者的指南，其专业深度是毋庸置疑的，但更难能可贵的是，它在复杂的技术细节中保持了极强的可读性。作者显然非常理解技术人员在实际工作中面对的困境——即如何将晦涩难懂的传感器数据手册转化为可执行的采购和安装规范。书中对于传感器误差的分析部分尤为精辟，它不仅定义了线性度、迟滞和重复性，还用图示解释了这些误差在实际测量曲线上的表现，并且提供了量化计算的公式。这使得我们在进行预算和风险评估时，能够更科学地预估系统的整体误差范围，避免了过去那种“拍脑袋”式的安全裕度叠加。虽然全书的语言风格偏向于严谨的学术论述，但插入的许多经验总结，例如“在振动环境中，电容式传感器往往优于压阻式”这类短小精悍的提示，就像是资深专家的耳提面命，非常实用，让我少走了不少弯路。

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坦率地说，这本书的“卖相”实在不佳，如果不是被工作任务“绑架”，我可能永远不会注意到它。它没有时尚的封面，没有吸引眼球的副标题，更没有那些关于“未来十年趋势”的宏大叙事。它就是一本专注于解决“当下问题”的工具书。我注意到其中对旧式传感器和新兴MEMS技术的对比分析非常客观，没有过度吹捧任何一方。比如，在介绍超声波传感器时，它详细列举了气流、粉尘和温度梯度对其测量结果的干扰机制，这种不回避技术短板的态度，反而增强了我对作者专业性的信任。在对各种电气连接和电磁兼容性（EMC）的章节中，它提供的建议具有极强的可操作性，直接指导我们如何布置屏蔽电缆、选择合适的接地方式，这些都是在项目验收阶段最容易出问题的关键环节。这本书更像是一本“排雷手册”，帮你预先识别和规避那些隐藏在系统集成背后的隐患。

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这本书的结构安排极其清晰，就像一个训练有素的现场工程师在为你进行一对一的指导。它并没有采用那种按传感器种类堆砌信息的传统方式，而是巧妙地将“应用场景”和“技术原理”相结合。比如，在讨论流量测量时，它会先阐述不同工艺流程对流量精度的要求，然后引出涡街、电磁、超声波等不同原理的流量计的优缺点，以及它们在特定流体特性下的适用性分析。这种“需求导向”的叙述方式极大地提高了阅读效率。我尤其欣赏其中关于信号处理和接口标准的章节，这部分内容往往是其他入门资料中一带而过的地方。这本书深入探讨了从模拟信号到数字总线（如HART、Profibus PA）的转换和兼容性问题，这对于构建现代化的分布式控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC）集成项目至关重要。我利用书中的一个案例分析，成功优化了我司生产线上一个老旧温度传感器的替换方案，不仅提升了长期运行的稳定性，还简化了后期的维护工作，这笔投资绝对物超所值。

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阅读过程中，我发现这本书的内容更新速度可能跟不上最前沿的技术迭代，毕竟传感器技术，尤其是微纳传感器领域发展迅猛。然而，它所奠定的基础理论和选型逻辑是永恒的。例如，关于压力传感器动态响应特性的分析，不论传感器本身如何微型化，其介质耦合、阻尼设计的基本物理原理是不变的。书中对不同传感器量程、分辨率和漂移的系统性阐述，为我们建立内部的技术标准提供了坚实的理论支撑。我个人对其中关于传感器维护和寿命预测的部分特别感兴趣，作者提供了一些基于历史数据和运行工况的寿命评估模型，虽然需要结合实际数据进行校准，但至少提供了一个科学的思考框架，而不是仅仅依赖于厂家给出的MTBF（平均故障间隔时间）。总而言之，这是一部非常扎实、内容密实的参考工具，它不是用来快速浏览的消遣读物，而是需要反复研读、在实际工作中随时查阅的“案头宝典”。

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