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出版者:中國電力

作者:衛泳波

出品人:

頁數:330

译者:

出版時間:2008-1

價格:38.00元

裝幀:

isbn號碼:9787508363295

叢書系列:

圖書標籤:

• 輸煤係統
• 煤炭輸送
• 輸煤設備
• 港口工程
• 礦山工程
• 機械工程
• 自動化控製
• 能源工程
• 工業設備
• 物料輸送

好的，這是一份關於《熱工自動化技術基礎》的圖書簡介，內容詳實，旨在避免與您提供的書名《輸煤係統和設備》産生任何交叉，並力求自然流暢： --- 《熱工自動化技術基礎》 —— 現代工業控製與過程優化的基石 第一部分：熱工過程與測量技術的核心原理 本書旨在係統、深入地闡述熱工領域中自動化控製的基礎理論、關鍵技術及其在現代工業生産中的實際應用。作為一本麵嚮工程技術人員、自動化專業學生以及相關領域研究人員的專業著作，它不僅涵蓋瞭傳統的熱工測量方法，更側重於數字化、智能化背景下的新型傳感器技術與數據處理。 第一章：熱工過程的物理本質與建模 本章首先界定瞭“熱工過程”的範疇，包括傳熱、傳質、燃燒、流動等基本物理現象。重點探討瞭如何利用經典的熱力學、流體力學和化學動力學原理，對復雜的工業過程（如鍋爐爐膛、換熱器、汽輪機等）進行數學建模。我們詳細分析瞭綫性化方法、係統辨識的基本思想，並引入瞭時域和頻域分析的概念，為後續的控製係統設計打下堅實的理論基礎。內容深入到非綫性係統的特性分析，如死區、飽和、滯後等，這對精確理解實際設備的行為至關重要。 第二章：工業過程變量的精確測量與傳感技術 精準的測量是實現有效控製的前提。本章全麵梳理瞭工業現場溫度、壓力、流量、液位這四大核心變量的測量技術。 在溫度測量方麵，除瞭傳統的電阻式、熱電偶式傳感器外，重點介紹瞭基於紅外輻射測溫、光縴傳感的非接觸式高溫測量技術及其誤差補償方法。 壓力與差壓測量部分，深入講解瞭應變式、電容式傳感器的結構原理，以及如何處理高壓、高溫、腐蝕性介質下的測量難題，包括隔膜密封技術。 流量測量是本章的重點難點。涵蓋瞭差壓法（文丘裏管、皮托管）、渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計的工作機理。特彆分析瞭針對不同流體特性（如低流速、高粘度、非導電性）的最優傳感器選型策略。 液位測量則從浮力法、靜壓法拓展到雷達液位計和導波雷達技術，強調瞭復雜界麵（如泡沫、汙垢）下的可靠測量方案。 第三章：信號的調理、變換與數據采集 測量得到的物理量必須經過電子信號的轉換和處理纔能被控製器識彆。本章詳細討論瞭傳感器輸齣信號（如毫伏、毫安、電壓信號）的綫性化、放大、濾波和標準化過程。內容包括：抗乾擾技術（如屏蔽與接地）、模數轉換（ADC）的原理與精度選擇、以及現場總綫（如HART協議）在信號遠傳中的應用，確保瞭數據傳輸的完整性和實時性。 第二部分：自動化控製係統的結構與實現 本部分從宏觀架構入手，逐步深入到控製算法的細節，構建起一個完整的控製係統認知框架。 第四章：自動控製係統的基本結構與性能指標 本章清晰地定義瞭開環係統與閉環係統的概念，並詳細闡述瞭反饋控製在剋服擾動、提高精度方麵的核心作用。控製係統的性能指標被係統化地介紹，包括瞬態響應指標（超調量、調整時間）和穩態指標（穩態誤差），並引入瞭頻率響應分析（波特圖、奈奎斯特圖）作為評估係統穩定性的重要工具。 第五章：經典PID控製理論與工程實踐 PID（比例-積分-微分）控製器是工業控製領域使用最廣泛的算法。本章從數學模型推導齣發，詳盡分析瞭P、I、D三項對係統動態響應的獨立貢獻和相互影響。重點教授瞭各種參數整定方法，包括：Ziegler-Nichols法（經驗法）、內模法（IMC）、以及基於模型的軟件整定工具的應用。此外，還探討瞭在實際應用中遇到的離散化PID、抗積分飽和、位移/增量PID的實現細節。 第六章：現代控製理論與先進調節技術 為應對復雜多變的工業過程，本章介紹瞭超越經典PID的先進控製策略。內容包括： 前饋控製：如何利用對擾動信號的預知來快速補償誤差。 解耦控製：針對多變量、強耦閤係統（如精餾塔控製）的設計方法。 狀態空間法：引入現代控製理論的視角，進行最優控製（如LQR）和觀測器設計（如卡爾曼濾波器），以提高係統對不確定性的魯棒性。 第三部分：控製係統的集成與智能化 本部分將理論與工程實踐相結閤，聚焦於現代工業控製係統的硬件平颱、軟件架構及未來發展趨勢。 第七章：分布式控製係統（DCS）與可編程邏輯控製器（PLC） 本章詳細對比瞭DCS與PLC的結構特點、適用場景和技術演進。內容涵蓋PLC的硬件組成（CPU、I/O模塊、通信單元）、編程語言（梯形圖、指令錶、結構化文本）及其在順序控製、聯鎖保護中的應用。DCS部分則側重於其集成化、高可靠性的特點，以及如何構建工廠級的信息集成平颱。 第八章：現場總綫與工業以太網 工業通信是實現信息高效流通的生命綫。本章深入分析瞭Profibus, Foundation Fieldbus, DeviceNet等現場總綫技術的工作原理、數據幀結構和實時性保證機製。隨後，重點介紹瞭工業以太網（如EtherNet/IP, Profinet）在更高帶寬、更大數據量傳輸中的優勢，以及它們如何支持時間敏感網絡（TSN）的實施，為工業物聯網（IIoT）奠定基礎。 第九章：控製係統的可靠性、安全與未來趨勢 本章討論瞭如何保障控製係統的穩定運行。包括：硬件冗餘設計（雙機熱備、三取二選一）、故障診斷與隔離技術。在安全方麵，係統地介紹瞭功能安全標準IEC 61508/61511，以及如何設計和實施安全儀錶係統（SIS）。最後，展望瞭基於大數據分析的預測性維護、模糊控製、神經網絡控製在熱工過程優化中的前沿應用。 --- 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一章節的理論推導後，均附有典型的工程案例分析，幫助讀者理解抽象概念在實際工廠中的錶現形式。 強調參數整定： 提供瞭大量針對不同類型過程（如一階滯後、二階係統）的實用化整定錶格和軟件工具的使用指導。 覆蓋麵廣： 從基礎的傳感器技術到現代的係統集成與網絡通信，為熱工自動化領域的專業人士提供瞭全麵的知識體係支撐。

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讀瞭這本書的幾章，我發現它在介紹輸煤設備的各個部件時，細節描述非常到位。例如，在講到皮帶輸送機時，不僅有對皮帶材質、型號的選擇，還包括瞭滾筒的設計、托輥的布置方式、清掃裝置的類型等等，甚至連連接方式都進行瞭區分說明。對於一些關鍵部件，比如減速機和聯軸器，書中還配有詳細的原理圖和受力分析，這對於理解設備內部的動力傳遞和應力分布非常有幫助。另外，關於設備的安全操作規程和常見的故障排除方法，書中也有專門的章節來講解，比如對於皮帶跑偏的調整，給齣瞭多種原因和相應的解決方案。我特彆注意到書中提到瞭一些關於設備防腐和耐磨材料的選擇，這對延長設備使用壽命非常重要。雖然我關注的更多是設備在自動化控製下的運行錶現，這本書更側重於機械本身，但紮實的機械基礎知識是理解和控製自動化係統的先決條件，所以這本書的價值依然很高。

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這本書的封麵設計相當樸實，一眼就能看齣是技術類書籍。翻開目錄，我看到瞭“輸送機械”、“儲煤倉”、“給煤機”、“破碎設備”等章節，這些都是工業領域常用的設備名稱。其中“鬥式提升機”和“皮帶輸送機”更是貫穿瞭整個物料輸送環節的核心。我尤其對“倉壁振動器”和“破拱裝置”的章節感到好奇，因為在實際的煤炭輸送過程中，煤塊的粘連和堵塞是個常見的問題，瞭解這些解決辦法會非常有幫助。書中對各種設備的工作原理、結構特點、選型依據以及維護保養都進行瞭詳細的闡述，感覺內容會比較紮實，理論與實踐相結閤。不過，由於我對輸煤係統的整體瞭解還比較有限，這本書的側重點更偏嚮於設備本身的介紹，對於整個係統的優化設計和運行管理方麵的探討可能不會涉及太多。總體而言，對於需要深入瞭解輸煤設備構成、原理和基本操作的工程師或技術人員來說，這本書應該能提供不少有價值的信息。

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這本書的篇幅不小，內容涵蓋瞭輸煤係統中的多個核心環節。我閱讀瞭關於“卸煤溝”和“給煤設備”的部分，書中詳細介紹瞭不同類型的卸煤方式，比如重力卸煤、機械卸煤等，以及它們各自的適用範圍和優缺點。在給煤設備方麵，對於閘闆給煤機、螺鏇給煤機、葉輪給煤機等，都進行瞭細緻的結構解析和性能評價。書中還提到瞭煤炭流動的特性，比如堆積角、流動性等，這些參數對於設計閤適的儲煤倉和給煤設備至關重要。我特彆關注瞭關於“抑塵”和“防爆”技術的介紹，這在煤炭輸送過程中是必須考慮的安全和環保因素。書中對這些問題的解決方案進行瞭初步的介紹，雖然沒有深入到具體的技術細節，但為我提供瞭一個瞭解的起點。對我而言，這本書更像是一本“工具書”，在遇到具體設備問題時，可以快速查閱相關的技術資料。

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從閱讀體驗上來說，這本書的語言風格比較嚴謹，學術性較強，但並不晦澀難懂。作者在講解過程中，經常會引用相關的國傢標準和行業規範，這讓內容更具權威性。書中附帶的圖紙和錶格非常多，而且繪製得十分清晰，很多結構件的尺寸和連接方式都能直觀地展現齣來。對於一些復雜的工作流程，比如煤炭從入倉到齣倉的整個過程，書中都有流程圖來輔助說明。我比較欣賞的是，書中在介紹不同類型設備時，都會進行優劣勢的對比分析，並給齣具體的應用場景建議。這對於讀者在實際項目中進行設備選型時，能夠提供有力的參考依據。然而，由於我本身更側重於電氣控製和PLC編程方麵，書中關於電氣控製係統的篇幅會相對較少，這可能是我下一步需要補充學習的方嚮。但對於理解機械部分的邏輯和接口，這本書無疑打下瞭堅實的基礎。

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這本書給我的感覺是，它更適閤那些希望快速建立起對輸煤係統設備基礎認知的人。書中對每一類設備都進行瞭基本的分類和介紹，比如皮帶輸送機就區分瞭固定式、移動式、伸縮式等，並簡要說明瞭它們的用途。對於一些常見的問題，比如設備運行的噪音、振動等，書中也提到瞭一些可能的原因，並給齣瞭初步的處理建議。我比較感興趣的是書中關於“料倉清堵”的一些物理學原理的闡述，比如流體力學在煤塊流動中的作用。雖然這本書的側重點並不在於前沿的智能化和數字化技術，但對於理解輸煤係統中的“硬”設備，它提供瞭一個相當全麵的概覽。我希望在後續的學習中，能夠將這些機械基礎與自動化控製結閤起來，形成更完整的知識體係。

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