計算機聯鎖 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:中國鐵道齣版社

作者:呂永昌

出品人:

頁數:376 页

译者:

出版時間:2007年04月

價格:45.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787113078430

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機應用技術
• 鐵路信號
• 聯鎖係統
• 安全控製
• 自動化
• 電氣工程
• 交通運輸
• 控製係統
• 計算機控製
• 鐵路技術

數字化時代的工程脈動：現代工業控製係統概覽 書籍名稱：數字化時代的工程脈動：現代工業控製係統概覽 圖書簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有前瞻性的視角，用以理解和掌握當代工業生産環境中至關重要的核心技術——現代工業控製係統（ICS）。在工業4.0和智能製造浪潮席捲全球的背景下，對安全、高效、可靠的自動化係統的需求達到瞭前所未有的高度。本書並非聚焦於鐵路或特定領域，而是將視野投嚮整個工業自動化領域的共性技術、底層邏輯與未來趨勢。 第一部分：工業控製係統的基礎架構與演進 本部分詳盡闡述瞭現代工業控製係統的基本構成要素，及其從傳統分散控製係統（DCS）嚮集成化、網絡化架構轉型的曆史脈絡。 第一章：自動化控製的基石：從繼電器到微處理器 本章首先追溯瞭自動控製技術的發展曆程，重點分析瞭早期機電式控製、繼電器邏輯的局限性，並引入瞭可編程邏輯控製器（PLC）作為現代工業控製的“心髒”。我們將詳細剖析PLC的硬件結構、指令集架構（如梯形圖、指令錶、結構化文本）的編程範式，以及實時操作係統（RTOS）在確保指令精確執行中的關鍵作用。此外，我們還將探討分布式控製係統（DCS）的設計哲學，特彆是其在大型、流程性工業中的優勢，如卓越的過程變量管理和操作員站（HMI）的優化設計。 第二章：網絡化與數據骨乾：工業通信協議的解析 現代控製係統是高度互聯的。本章深入探討瞭支撐這一互聯性的工業通信協議。我們不僅會介紹傳統的現場總綫技術，如Profibus、Foundation Fieldbus，分析它們在確定性和帶寬上的權衡，更會著墨於新興的以太網為基礎的工業協議，例如Profinet、EtherCAT和TSN（時間敏感網絡）。TSN作為實現“確定性以太網”的關鍵技術，其在保證數據傳輸的實時性和同步性方麵的機製將被重點剖析。本章還將討論麵嚮更高層級數據交換的OPC UA標準，它如何成為跨平颱、跨供應商的“工業互聯網”通用語言。 第二章的延伸：數據采集與可視化 控製係統不僅要執行邏輯，更要提供洞察。本節探討瞭SCADA（數據采集與監視控製係統）的架構，區分其與DCS在應用範圍上的區彆。我們詳細分析瞭人機界麵（HMI）的設計原則，強調圖形化設計在減輕操作員認知負荷和提高故障響應速度上的重要性，涵蓋趨勢分析、報警管理和操作指導係統的構建。 第二部分：過程控製與優化理論 本部分從控製工程的理論核心齣發，探討如何實現對復雜動態過程的精確、穩定控製。 第三章：反饋控製的精妙：PID控製器及其高級應用 PID（比例-積分-微分）控製器是工業界應用最廣泛的控製算法，但其調諧和優化卻是一門藝術與科學的結閤。本章將從Z變換和拉普拉斯變換的角度，嚴謹推導PID算法的數學模型，並係統介紹Ziegler-Nichols法、皮奧特調諧法等經典整定方法。更進一步，我們將探討先進的控製策略，如串級控製、前饋控製、解耦控製，以及在處理非綫性、延遲環節過程時，如何運用模型預測控製（MPC）來提前規劃控製動作，實現性能的最優化。 第四章：係統穩定性、魯棒性與狀態估計 任何控製係統，其首要任務是保證穩定。本章引入瞭李雅普諾夫穩定性判據和根軌跡分析，幫助工程師評估係統的閉環穩定性。針對實際工況中的不確定性（模型誤差、外部乾擾），我們深入研究瞭魯棒控製的設計思想，如$H_{infty}$控製，確保係統在各種工況下都能保持可接受的性能。此外，對於傳感器數據不可靠或缺失的場景，卡爾曼濾波（Kalman Filter）作為最優綫性狀態估計器，其迭代更新機製和在噪聲抑製中的應用將得到詳細闡釋。 第三部分：安全、可靠性與未來展望 工業控製係統的可靠性直接關係到人員和環境安全，同時，數字化轉型也帶來瞭新的安全挑戰。 第五章：功能安全與係統可靠性工程 本章聚焦於工業過程的本質安全。我們將詳細解讀IEC 61508/61511等國際功能安全標準，理解安全完整性等級（SIL）的確定過程。討論瞭安全儀錶係統（SIS）的設計、實施與驗證流程，包括危險與可操作性分析（HAZOP）在識彆潛在風險中的作用，以及冗餘技術（如雙重模塊化冗餘DMR、三模冗餘TMR）在提高係統可用性和故障容錯能力上的工程實踐。 第六章：工業網絡安全與韌性構建 隨著控製係統IP化和雲端集成，網絡安全已成為核心議題。本章將從“縱深防禦”的理念齣發，分析工業控製係統（ICS）環境特有的安全威脅，例如針對操作係統的零日漏洞、供應鏈攻擊和惡意軟件。我們將探討如何實施網絡分段（如使用Purdue模型）、強化身份驗證與訪問控製（IAM），並介紹工業入侵檢測係統（IDS）在OT（運營技術）環境中的部署策略，旨在構建具備高韌性的自動化基礎設施。 第七章：智能製造與控製係統的未來融閤 本章展望瞭工業控製係統與新興技術的集成方嚮。探討瞭如何利用大數據分析對運行中的設備進行健康狀態監測（PHM），實現預測性維護，從而超越傳統的反應式維護。闡述瞭邊緣計算（Edge Computing）在縮短控製迴路時間、減輕雲端負荷中的潛力。最後，本書將探討人工智能（AI）和機器學習在自適應控製、復雜故障診斷和生産調度優化中的前沿應用，描繪下一代全集成、自優化的智能工廠藍圖。 結論： 本書旨在為控製工程師、係統架構師以及相關專業的學生提供一個堅實的理論基礎和豐富的工程案例，以應對數字化時代工業自動化的復雜挑戰，並掌握構建下一代高效、安全、智能工業係統的關鍵技術。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆