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《大坝安全检测与自动化》是作者在多年从事大坝安全监测研究工作的基础上编写的，主要内容包括：大坝安全监测设计及监测项目，监测仪器设备的工作原理、安装埋设、使用维护，测值计算方法，自动化技术（系统），大坝安全实时分析与评价系统等。
《现代工业过程控制系统：原理、设计与应用》 内容简介 本书系统阐述了现代工业过程控制系统的基本原理、关键技术、设计方法与工程实践。面对日益复杂的工业流程和对过程优化、安全稳定运行的更高要求，本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的知识框架，涵盖从传感器、执行器到分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）以及先进过程控制（APC）的完整技术链条。 第一部分：过程控制基础理论与元件 本部分深入探讨了工业过程的动态特性分析和控制理论基础。首先，详细介绍了各类工业测量仪表和执行器的选型、工作原理及其在实际环境中的误差分析与校准方法。重点阐述了动态特性辨识，包括时间常数、纯延迟的确定，以及传递函数、零极点分析在系统建模中的应用。 在控制理论方面，本书系统梳理了经典控制方法，如PID控制器的整定（Ziegler-Nichols法、最小二乘法等）、状态空间模型基础，并引入了现代控制理论的初步概念，如可控性、可观测性分析。针对工业中常见的非线性和时滞问题，讨论了前馈控制、串级控制、比值控制等先进经典控制策略的构建与实施细节。 第二部分：工业控制系统的硬件架构与软件平台 本部分聚焦于构成现代工业控制系统的核心硬件和软件平台。 分布式控制系统（DCS）部分，详细解析了DCS的系统结构、网络架构（如控制网络、操作员站网络、工程站网络），以及其在大型复杂流程中的可靠性设计（如热备份、冗余系统）。重点分析了DCS的组态技术，包括功能块库的应用、控制回路的逻辑组态和报警管理机制。 可编程逻辑控制器（PLC）部分，涵盖了不同系列PLC的硬件选型、I/O模块的配置与接地要求。软件编程方面，本书遵循IEC 61131-3标准，详细讲解了梯形图（LD）、指令表（STL）、结构化文本（ST）、函数块图（FBD）和顺序功能图（SFC）五种编程语言的适用场景和编程规范。特别关注了PLC在快速逻辑控制、联锁保护以及与上位机数据交换（如Modbus、EtherNet/IP）中的应用。 第三部分：现场总线与工业网络技术 随着信息化的推进，现场总线技术成为连接现场设备与控制器的关键。本章深入剖析了工业以太网（Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP/IP）和现场总线技术（如PROFIBUS-DP/PA、Foundation Fieldbus）的协议栈、实时性保证机制和抗干扰能力。书中提供了详细的选型指南，用于指导读者根据过程的实时性要求、数据量和现场环境选择合适的通信技术，并探讨了工业网络的安全防护措施。 第四部分：先进过程控制（APC）与优化 本书的亮点在于对先进过程控制的全面覆盖，这对于提高生产效率、降低能耗和产品质量均一性至关重要。 模型预测控制（MPC）被详细阐述，包括模型的建立（在线/离线辨识）、预测时域和控制时域的设定、优化问题的求解（二次规划）以及MPC在多变量耦合控制问题中的实际应用案例，例如精馏塔的温度与回流比联合控制。 此外，本书还覆盖了其他重要的APC技术，如模糊控制、神经网络控制在非线性系统中的应用潜力。针对间歇操作过程（如反应釜批次控制），讨论了基于模型的批次控制（Batch Control）的策略设计和S88标准的应用。 第五部分：过程安全与可靠性工程 控制系统的安全是工业生产的生命线。本部分重点关注过程安全管理体系。 详细解读了安全仪表系统（SIS）的架构，包括传感器、逻辑求解器（通常是安全认证的PLC/PAC）和最终元件。书中详述了如何根据风险评估（HAZOP、LOPA）的结果来确定安全完整性等级（SIL），并据此设计满足IEC 61508/61511标准的仪表回路。内容涵盖了危险与可操作性分析（HAZOP）的执行步骤、安全联锁的逻辑设计，以及SIS的定期测试和维护规范，确保安全系统的有效性。 第六部分：控制系统的集成、维护与升级 本部分面向工程实践，讨论了控制系统的全生命周期管理。包括系统集成策略（如何将DCS、PLC、SIS系统集成到统一的监控平台）、人机界面（HMI）的设计原则（遵循ISA 101的“高可靠性HMI”标准，如色彩管理、信息密度控制）、系统调试与试运行（包括“冷启动”、“热切换”的步骤）、故障诊断与排除的系统化方法，以及控制系统软硬件的平滑升级路径规划。 本书配有大量工程实例、流程图和仿真结果，旨在帮助工程师和技术人员构建坚实的理论基础，并掌握在实际工业场景中设计、实施和维护复杂控制系统的能力。 适用对象： 石油化工、电力、冶金、制药等流程工业领域的自动化工程师、仪表工程师和工艺工程师。 过程控制、自动化、机电一体化等相关专业的本科高年级学生及研究生。 从事工业控制系统集成、项目实施的技术人员。
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