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出版者:中国水利水电出版社

作者:邓志华

出品人:

页数:281

译者:

出版时间:2003-8

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508415598

丛书系列:

图书标签:

• 计算机组装
• 计算机维护
• 硬件维修
• 电脑DIY
• 计算机技术
• 信息技术
• 电脑硬件
• 系统安装
• 故障排除
• 硬件知识

好的，为您创作一本名为《现代工业控制系统设计与实践》的图书简介，内容将详细阐述该书的重点领域，完全避开“计算机系统组装与维护技术”的相关内容。 --- 《现代工业控制系统设计与实践》图书简介 数字化浪潮下的核心驱动力 在当前以工业4.0和智能制造为核心的全球产业升级浪潮中，高效、可靠、灵活的工业控制系统（ICS）已成为衡量一个国家制造业核心竞争力的关键指标。《现代工业控制系统设计与实践》一书，正是基于这一时代背景，为工程技术人员、自动化专业学生以及系统集成商提供的一本全面、深入、具有高度实践指导价值的专业参考手册。 本书的视角聚焦于复杂的生产环境、严苛的实时性要求以及日益增长的网络安全挑战。它摒弃了基础硬件的冗余叙述，转而深入探讨如何利用先进的架构、算法和通信协议，构建出真正具备“智能”的自动化生产线和流程控制单元。 第一部分：控制系统架构与理论基石 本部分为理解现代控制系统奠定了坚实的理论和架构基础。 1. 工业控制系统（ICS）的演进与分类： 我们将系统地梳理从传统的继电器逻辑控制到分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和现场总线技术（Fieldbus）的演进历程。重点分析了不同架构在成本、扩展性、冗余度和适用行业（如流程工业、离散制造）上的权衡取舍。深入剖析了面向中大型工厂的DCS核心组件——控制器（Controller）、操作员站（Ows）、工程站（EWS）以及历史数据库（Historian）之间的协同工作机制。 2. 先进控制理论的应用： 本书并未停留在传统的PID控制层面，而是系统性地引入了先进的过程控制（APC）技术。详细讲解了模型预测控制（MPC）的基本原理、模型辨识方法（如系统阶数确定与参数估计），以及其在处理多变量耦合、约束优化问题中的实际应用案例。此外，对模糊控制、自适应控制和鲁棒控制在特定工况下的设计与调试进行了深入探讨。 3. 传感器与执行器的精确匹配： 现代控制的精度受限于前端信息的准确性。本章详细分析了高精度温度、压力、流量和振动传感器的选型标准，重点关注了噪声抑制、抗干扰能力和校准流程。在执行器方面，深入研究了伺服驱动器与变频器的矢量控制技术，以及高动态响应阀门和定制化机械手的集成策略。 第二部分：核心控制平台与编程实践 本部分聚焦于当前工业界主流的控制硬件平台及其软件工程实践。 1. 分布式控制系统（DCS）的深度剖析： 针对西门子PCS 7、ABB 800xA、福克斯波罗等主流DCS平台，本书提供了系统的配置指南。重点阐述了如何构建高可用性（High Availability）的冗余架构，包括热备份（Hot Standby）的切换机制、冗余电源与通信链路的配置。着重讲解了DCS中块库（Block Library）的设计原则，以实现软件资产的复用与标准化。 2. 先进PLC与运动控制集成： 区别于基础的逻辑控制，本章侧重于高性能PLC在复杂运动控制中的应用。涵盖了多轴同步控制（Cubic Spline Interpolation）、电子凸轮（Electronic Camming）的编程实现，以及与伺服驱动器之间的标准通信协议（如SERCOS III或EtherCAT）的配置与调试技巧。针对离散生产线的节拍同步问题，提供了实用的解决方案。 3. 工业通信网络的构建与优化： 现代控制系统高度依赖稳定、高速的通信网络。本书全面覆盖了现场总线（Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）和工业以太网（Profinet, EtherNet/IP）的拓扑设计、设备地址规划与网络诊断。特别强调了实时以太网在确定性数据传输方面的关键技术，如时间同步（IEEE 1588 PTP）在分布式系统中的应用。 第三部分：人机交互与可视化工程 控制系统的有效性，很大程度上取决于操作员能否在最短时间内获取关键信息并做出正确决策。 1. 高级人机界面（HMI）设计原则： 本书遵循ISA 101.00.01“操作员员工作流程”标准，指导读者设计“高效率、低认知负荷”的监控界面。内容包括色彩心理学在报警管理中的应用、关键性能指标（KPI）的仪表盘化展示，以及如何避免“报警泛滥”的问题。详细介绍了基于角色的访问控制（RBAC）在HMI安全集成中的实现。 2. SCADA系统的集成与数据流管理： 系统地介绍了现代监控与数据采集（SCADA）系统的层次结构，重点讲解了如何从PLC/DCS层级高效、安全地抽取过程数据、报警事件和操作记录。探讨了数据在SCADA与上层制造执行系统（MES）之间的无缝对接方案，确保数据的一致性和时间戳的准确性。 第四部分：系统安全、运维与数字化转型 在连接日益紧密的工业环境中，系统的安全性和可维护性至关重要。 1. 工业控制系统网络安全（ICS Security）： 这是本书的重点和难点。基于IEC 62443标准框架，详细阐述了如何对控制网络进行区域划分（Zoning）和管道分割（Conduit）。涵盖了防火墙（Firewall）的策略配置、入侵检测系统（IDS）在OT网络中的部署，以及对工控设备（如PLC固件、HMI软件）的漏洞管理和安全补丁流程。重点分析了远程访问（Remote Access）的安全隧道构建方法。 2. 系统的健康监测与预测性维护（PdM）： 本书引入了工业物联网（IIoT）的概念，指导读者如何利用系统日志、传感器数据流，通过数据分析技术对控制设备的健康状况进行实时评估。详细介绍了基于振动分析、热成像和运行参数漂移的预测性维护模型构建，目标是从被动维修转向主动干预，最大化设备运行时间（Uptime）。 3. 数字化孪生（Digital Twin）在控制中的应用基础： 探讨了如何利用高保真度的仿真模型来辅助控制逻辑的验证和调试，特别是在高风险流程的启动前评估。讲解了仿真环境与真实控制器的软硬件在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）测试方法的构建，确保新控制策略在部署前达到工业级鲁棒性要求。 --- 《现代工业控制系统设计与实践》旨在成为工程师从“配置设备”迈向“设计系统”的关键桥梁。它强调的是系统思维、前沿技术集成以及对工业标准和安全规范的严格遵守，是推动我国高端制造迈向更高自动化水平的必备参考书。

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作为一名教学辅助人员，我一直在寻找一本既能覆盖基础知识又能兼顾行业前沿发展的教材。这本书在这方面做得非常出色。它的章节安排体现了对知识体系构建的深刻理解。比如，在讨论网络接口卡（NIC）的性能瓶颈时，作者没有止步于千兆以太网，而是引入了2.5G、万兆乃至光纤通道的基本概念，并探讨了在数据中心环境中带宽升级的必要性。更让我眼前一亮的是，它对操作系统级别的硬件交互管理有独到的见解。例如，它详细剖析了Linux内核如何调度和管理I/O请求，以及如何通过调整系统参数来优化特定工作负载下的硬件表现。这种将底层固件、硬件设计与操作系统优化策略融为一体的叙事方式，使得全书的格局一下子被打开了。书中的图示设计也极具专业水准，那些复杂的系统架构图和数据流向图，线条清晰，层次分明，即便是初次接触这些概念的学生，也能迅速抓住重点，绝非那种随便用PPT截图拼凑的敷衍之作。

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这本书的装帧设计真不错，封面那种深沉的蓝色调配上简洁的白色字体，一下子就给人一种专业、严谨的感觉，拿在手里很有分量。我本来对硬件维护这一块就有点头大，总觉得那些密密麻麻的电路图和复杂的术语像天书一样。翻开目录，看到章节划分得非常清晰，从最基础的电脑构成原理讲起，一直到后期的故障排查与优化，逻辑性很强。特别是关于存储设备那一章，它不仅仅是罗列了SSD和HDD的规格，而是深入浅出地对比了它们在实际应用场景下的性能差异，甚至还提到了最新的NVMe技术是如何改变数据存取速度的。作者在讲解时似乎特别注意读者的接受程度，总能在关键点插入一些形象的比喻，比如将CPU比作“大脑”，将内存比作“工作台”，这让那些抽象的概念瞬间就生动起来了。我尤其欣赏它对工具使用的介绍，不是简单地说“你需要螺丝刀”，而是详细说明了不同规格的批头在拆卸不同类型机箱和散热器时分别的适用性和注意事项，这一点对于新手来说简直是救命稻草。总而言之，这本书的排版和内容组织，给人一种非常踏实的感觉，让人觉得学习这个领域并非遥不可及。

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这本书的阅读体验是出乎我意料的流畅，这得益于它那近乎完美的案例驱动学习法。与其生硬地抛出理论，不如说它构建了一个个真实的“维修工单”。我特别喜欢其中关于“系统间歇性蓝屏”的排查流程，作者没有直接给出“更换内存”的结论，而是引导读者按照从软件驱动、系统日志、硬件压力测试等多个维度逐步排除的可能性。每一步操作都附带了截图或流程图，连进入BIOS/UEFI设置界面的快捷键在不同主板厂商间的差异都标注了出来，这种细致程度让人感觉像是在一位经验丰富的高级工程师手把手指导。我按照书中的步骤成功解决了我电脑上一个困扰我很久的USB设备识别问题，那感觉简直是“醍醐灌顶”。它不仅教你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”，比如对不同类型电容的失效原因分析，就让我明白了为什么有些老旧电脑会莫名其妙地罢工。这种深入到“根源”的讲解，极大地提升了我对硬件底层逻辑的理解深度。

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这本书的语言风格非常独特，它既有技术手册的严谨，又不失一线技术人员的实用主义色彩。读起来完全没有那种官方文件般的枯燥感。例如，在讲解散热解决方案时，它不仅仅描述了风冷和水冷的参数差异，还用了一种近乎“口述经验”的方式，分享了不同导热介质（如硅脂、液金）的涂抹技巧和注意事项，甚至提到了不同品牌散热器在特定CPU上的热设计功耗（TDP）表现的“潜规则”。这说明作者绝非纸上谈兵，而是真正经历过无数次装机和调试的实战派。我特别欣赏其中关于数据恢复和系统备份策略的部分，它强调了“预防胜于治疗”的原则，并对比了云备份、本地镜像和异地灾备的优劣，提供了一套完整的企业级数据安全框架。这种将硬件维护与信息安全、业务连续性联系起来的宏观视角，让这本书的价值远超一本简单的硬件维修指南，它更像是一部关于如何构建稳定、高效信息系统的实用宝典。

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我最近在准备一个技术认证考试，需要一本能系统梳理知识脉络的参考书，本来没抱太大希望，毕竟市面上很多教材都停留在十年前的硬件标准上。然而，这本书的更新速度和前瞻性给了我一个惊喜。它对现代图形处理单元（GPU）的架构演变，特别是NVIDIA和AMD近几年的技术路线图，做了非常透彻的分析，这对于理解当前主流的游戏和专业渲染环境至关重要。更难能可贵的是，它没有陷入无休止的技术参数堆砌，而是巧妙地将理论知识与实际操作场景相结合。比如，在讲解电源供应单元（PSU）的效率等级（如80 PLUS白牌到钛金牌）时，作者立刻连接到长期运行的电费成本和系统稳定性的角度进行讨论，这种经济学和工程学的结合视角，极大地拓宽了我的认知。我甚至发现，书中对服务器级别的组件，如ECC内存和RAID阵列的配置策略，也进行了相当详尽的介绍，这让这本书的应用范围一下子从个人PC拓展到了小型企业级应用。阅读过程中，我发现作者的语言风格非常老练和自信，没有丝毫的冗余，每一个句子都像经过精确计算的指令，直达核心。

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