電力係統遠動原理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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頁數:205

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出版時間:2009-7

價格:29.00元

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isbn號碼:9787122054005

叢書系列:

圖書標籤:

• 電力係統
• 遠動
• 自動化
• 繼電保護
• 通信
• SCADA
• 電力電子
• 智能電網
• 控製係統
• 電氣工程

現代工業自動化與過程控製係統 書籍信息： 書名： 現代工業自動化與過程控製係統 作者： [此處可虛構作者姓名，例如：張偉、李明] 齣版社： [此處可虛構齣版社名稱，例如：機械工業齣版社、清華大學齣版社] 齣版年份： [此處可虛構年份，例如：2023年] ISBN： [此處可虛構ISBN] --- 內容概述 本書全麵深入地探討瞭現代工業自動化領域的核心概念、關鍵技術以及當前主流的控製係統架構。它旨在為工程技術人員、自動化專業學生以及希望深入瞭解先進製造與過程控製技術的專業人士提供一份詳實且實用的參考指南。全書內容緊密圍繞“係統化、數字化、智能化”三大主綫展開，涵蓋瞭從基礎的傳感器與執行器原理，到復雜的分布式控製係統（DCS）、可編程邏輯控製器（PLC）的編程與應用，再到先進的過程控製策略（如先進過程控製, APC）和工業物聯網（IIoT）的集成實施。 本書的編撰遵循理論與實踐相結閤的原則，不僅闡述瞭嚴謹的數學模型和控製理論基礎，更側重於介紹當前工業界廣泛采用的軟硬件平颱、標準協議以及實際案例分析，確保讀者能夠將所學知識直接應用於實際的工業生産環境中。 --- 第一部分：工業自動化的基礎與組件 本部分重點構建讀者對現代自動化係統的整體認知框架，並詳細解析構成自動化係統的基本硬件和軟件單元。 第一章：工業自動化的發展曆程與趨勢 本章首先追溯瞭自動化技術從機械化、電氣化到信息化、智能化的演進路徑。著重分析瞭工業4.0、智能製造對過程控製提齣的新要求，包括對柔性製造、數據驅動決策和網絡安全性的關注。討論瞭雲計算、邊緣計算在實時控製層麵的初步應用前景。 第二章：傳感器與變送器技術 詳細介紹工業現場常用的各類傳感器，包括壓力、溫度、流量、液位、位置及分析測量儀錶。內容深入到各類傳感器的物理工作原理、精度等級、綫性度、遲滯性以及環境適應性。特彆強調瞭智能傳感器（Smart Sensors）的特性，如自診斷能力和數字輸齣接口，及其在提高測量可靠性方麵的作用。 第三章：執行機構與驅動技術 本章聚焦於如何將控製信號轉化為實際物理動作的執行設備。詳細分析瞭各類調節閥（球閥、蝶閥、角行程閥等）的結構、流量特性（綫性、等百分比、快開）以及選型原則。同時，深入探討瞭電機驅動技術，包括步進電機、伺服係統和變頻調速（VFD）在精確運動控製和節能優化中的應用。 第四章：工業網絡與通信協議 構建現代自動化係統的數據傳輸骨架。本章係統性地介紹瞭現場總綫（如Profibus, Foundation Fieldbus）和工業以太網（如Profinet, EtherNet/IP）的架構、時序特性和物理層標準。對新興的TSN（時間敏感網絡）技術在確定性通信方麵的突破進行瞭專門闡述。 --- 第二部分：核心控製係統架構 本部分是全書的核心，深入剖析當前工業界主流的集中式與分布式控製平颱的原理、配置與編程規範。 第五章：可編程邏輯控製器（PLC）原理與應用 本章從硬件結構（CPU、I/O模塊、通信接口）入手，詳細解釋瞭PLC的工作周期（掃描周期、邏輯判斷、數據處理）。重點講解瞭IEC 61131-3 標準下的五種編程語言（梯形圖LD、指令錶IL、結構化文本ST、功能塊圖FBD、順序功能流程圖SFC）及其適用場景。通過多個中小型生産過程的實際案例，指導讀者完成PLC的邏輯設計與調試。 第六章：分布式控製係統（DCS）架構與配置 闡述DCS相對於傳統PLC的優勢，特彆是其在大規模、復雜過程控製中的集成管理能力。深入解析瞭DCS的層次化結構（過程控製層、監控層、操作員站、工程站、中央服務器）。詳細介紹DCS的組態軟件、控製策略的在綫修改、係統冗餘設計（熱備、冷備）以及數據庫管理方法。 第七章：人機界麵（HMI）與監控係統（SCADA） 本章關注操作人員與控製係統的交互界麵。HMI的設計原則、報警管理、趨勢圖錶生成與曆史數據記錄功能被詳細討論。SCADA係統的網絡拓撲、數據采集（Data Acquisition）流程以及遠程監控的能力是本章的重點內容。討論瞭HMI/SCADA係統在網絡安全隔離方麵的要求。 --- 第三部分：過程控製策略與優化 本部分從控製理論的工程實踐角度齣發，介紹如何設計齣穩定、高效的過程控製算法。 第八章：經典反饋控製算法的工程實現 係統迴顧瞭PID控製的基本原理，重點放在其參數整定方法上，包括Ziegler-Nichols法、增量法和基於模型的軟件整定方法。詳細分析瞭PID在不同環節（如溫度、壓力、液位）中的響應特性，並介紹瞭串級控製、前饋控製等常用復閤控製結構。 第九章：先進過程控製（APC）概述 APC是提高大型流程工業經濟效益的關鍵技術。本章引入瞭模型預測控製（MPC）的基本概念，解釋瞭如何建立過程模型（如一階加延遲模型）以及MPC求解器的核心算法（如二次規劃）。探討瞭約束處理（Constraint Handling）和多變量耦閤係統的控製挑戰。 第十章：安全儀錶係統（SIS）與功能安全 鑒於過程安全的重要性，本章專門講解瞭SIS的架構和設計標準（如IEC 61508/61511）。介紹安全完整性等級（SIL）的概念、風險評估方法（如HAZOP）以及安全連鎖邏輯的設計與驗證流程。強調瞭SIS與基本過程控製係統（BPCS）在物理隔離和軟件邏輯上的區彆。 --- 第四部分：數字化集成與未來展望 本部分探討自動化係統如何與上層信息係統對接，以及麵嚮未來智能製造的技術方嚮。 第十一章：製造執行係統（MES）與企業資源規劃（ERP）的集成 本章關注自動化“金字塔”的上層結構。詳細描述瞭MES在車間作業調度、生産追溯、質量管理中的作用，並分析瞭ISA-95標準是如何規範DCS/PLC層與MES/ERP層之間的數據交換接口和信息模型。 第十二章：工業物聯網（IIoT）與數據分析 探討IIoT如何通過M2M通信、雲平颱和邊緣計算，將海量的過程數據轉化為可操作的洞察力。內容包括OPC UA等開放協議的應用，以及如何利用機器學習算法對設備健康狀態進行預測性維護（PdM）。 --- 適用對象 本書適閤以下讀者群體： 1. 高校自動化、電氣工程、化學工程、機械工程等專業的本科生和研究生： 作為核心課程的教材或參考書。 2. 工業企業中的過程控製工程師和儀錶技術人員： 用於提升對新一代控製係統和先進控製策略的理解和應用能力。 3. 係統集成商和自動化方案設計人員： 用於係統選型、架構設計和項目實施。 --- 總結特點 本書的顯著特點在於其對係統集成性的強調，將傳統的硬件控製、軟件邏輯與現代的數字化、網絡化趨勢緊密結閤。它不僅提供瞭“如何做”的實踐指導，更解釋瞭“為什麼這樣做”的工程原理，確保讀者構建的是一個全麵、健壯且麵嚮未來的工業控製視野。豐富的圖錶、清晰的結構和貼近實際的案例，是本書重要的教學輔助工具。

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我過去接觸過幾本相關的專業書籍，但大多要麼過於側重理論推導，讓人望而生畏；要麼就是流於錶麵，隻介紹瞭各種設備的名稱和功能，缺乏底層邏輯的闡述。這本《電力係統遠動原理及應用》可以說是找到瞭一個絕佳的平衡點。它的深度是足夠的，足以讓研究生級彆的讀者進行深入研究；但它的廣度也足夠，能夠讓剛踏入電力行業的工程師快速建立起全麵的知識框架。我特彆欣賞其中關於網絡安全和電磁兼容性的章節，這在當前信息化的電力係統中顯得尤為重要。作者沒有迴避這些“軟性”但至關重要的議題，而是將其提升到瞭與主站係統結構同等重要的地位來講解。閱讀體驗上，紙張的質量和排版也令人贊賞，大量的數學公式都用清晰的字體印刷齣來，不容易齣錯。唯一的“小瑕疵”或許是，對於那些完全沒有電力係統基礎的讀者來說，可能需要先補充一些電力拖動和繼電保護的預備知識，但對於目標讀者群體而言，這已經是近乎完美的作品瞭。

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這本書帶給我的最大驚喜，在於它對“應用”二字的深刻詮釋。很多教材停留在原理層麵就戛然而止，但這本書從頭到尾都緊扣著“如何實現”這個核心問題。在我看來，它更像是一本高級的工程手冊，而非單純的理論教材。書中詳細描述瞭當前主流的SCADA/EMS係統架構，並對比瞭不同通信協議（如IEC 60870-5-104、DNP3）在實際應用中的優缺點，這種實戰經驗的分享是極其寶貴的。我印象最深的是關於暫態過程監測與控製的部分，作者清晰地闡述瞭如何利用遠動通道實時采集數據，並在毫秒級彆內發齣切除指令以維持係統同步，這種對時間敏感性的強調，完全體現瞭電力遠動領域對速度和精度的極緻要求。它讓我對現代電網的“智慧”之處有瞭更深一層的理解——那份智慧，正是由無數精準、快速的遠動操作編織而成的。

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我這次閱讀的動機主要是想瞭解一下，在新能源大規模接入的背景下，傳統遠動技術麵臨瞭哪些新的挑戰和演進方嚮。這本書的後半部分恰好滿足瞭我的需求。它沒有固步自封於傳統的集中式控製模式，而是前瞻性地探討瞭分布式能源接入對控製中心數據流和決策周期的影響。作者提齣瞭一些關於邊緣計算和區域自治控製的構想，並且提供瞭相應的數學模型作為初步探索的藍圖。這種前瞻性和批判性思維的展現，讓這本書的價值超越瞭一本簡單的技術手冊。它促使讀者不僅要理解“現在如何工作”，更要思考“未來將如何發展”。裝幀設計上，雖然內容專業，但書脊和封麵的設計風格卻很現代，拿在手裏有一種手握前沿科技資料的自信感。總而言之，這是一部集理論深度、工程實用性和前瞻視野於一體的力作，是電力係統領域不可多得的參考書。

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說實話，我拿到這本書的時候，心裏是有點打鼓的，畢竟“遠動原理”這個詞聽起來就挺高深的。然而，這本書的敘述方式，簡直可以說是教科書中的一股清流。它沒有采用那種堆砌公式、佶屈聱牙的學術腔調，而是采取瞭一種非常生活化、循序漸進的引導方式。比如，在講解信息采集和傳輸的可靠性時，作者竟然用到瞭日常生活中我們收發短信的例子來類比，這種接地氣的做法讓我一下子就抓住瞭問題的關鍵。我尤其欣賞作者在處理故障診斷和自愈控製這部分時的細膩筆觸。他沒有簡單地羅列各種算法的優劣，而是深入剖析瞭在真實電網故障場景下，不同策略的響應速度和魯棒性差異。讀完這一章，我仿佛置身於一個模擬的電網控製中心，親手處理著那些棘手的突發事件。這本書的知識體係構建得非常紮實，它讓我明白，遠動技術絕非孤立的通信技術，而是電力係統安全穩定運行的神經中樞。對於希望從工程實踐層麵深入理解電力調度的專業人士來說，這本書的價值是無可替代的。

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這本《電力係統遠動原理及應用》的封麵設計得相當大氣，藍黑的主色調讓人立刻聯想到電力係統的穩重與可靠。初次翻閱，我最直觀的感受是，作者在組織材料方麵下瞭不少功夫。書的結構非常清晰，從基礎的概念講起，逐步深入到復雜的控製策略和應用實例。特彆是開篇對遠動係統發展曆程的梳理，既有曆史的厚重感，又不失對前沿技術的敏銳捕捉。我個人對那些關於狀態估計和最優潮流計算的章節特彆感興趣，作者用通俗易懂的語言解釋瞭那些原本抽象的數學模型，這一點對於初學者來說簡直是福音。書中大量的圖錶和流程圖，讓原本晦澀的原理變得可視化，極大地降低瞭理解的門檻。而且，作者似乎非常注重理論與實踐的結閤，每一個核心原理之後，都會緊跟著一個貼近實際電網運行的例子進行闡述，這種“學以緻用”的編排方式，讓讀者在學習過程中始終保持著強烈的求知欲和成就感。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位資深工程師手把手的指導，讓人感覺充滿瞭乾貨。

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