具体描述
《工业控制工程中的抗干扰技术》共分8章：第1章从电磁兼容性（EMC）的角度概述工业控制系统面临的各种电磁干扰和控制系统应具备的抗扰度能力：第2章介绍干扰的耦合途径以及电缆的静电屏蔽和电磁屏蔽；第3章讨论控制系统的接地工程设计，强调应采用公用接地网实现等电位连接；第4章讨论控制系统的雷电保护，并介绍了有关控制系统遭雷击的案例分析；第5章引入了控制室网格屏蔽的设计计算方法；第6章讨论控制室的静电防护，综述了防静电工作区的理念；第7章阐述电源与信号的隔离和干扰抑制；第8章概述控制室诸如自然环境条件、电气工作条件和机械工作条件对控制系统性能的影响。其中重点介绍了控制系统的雷电保护技术、控制室的格栅型屏蔽设计计算方法、控制室的静电防护和EPA设计。
《工业控制工程中的抗干扰技术》兼顾抗干扰技术的基础知识和工程实践，实际应用广泛，是一本很实用的工程技术类参考书。《工业控制工程中的抗干扰技术》可供自动化工程领域内从事与控制系统相关工作的技术人员使用，也可供高等院校有关专业的师生参阅。
《工业自动化系统可靠性设计与实践》 一、本书核心关注点： 本书旨在深入探讨工业自动化系统在复杂多变的工作环境中，如何通过系统化的设计理念、精细化的工程实践，以及前瞻性的技术应用，来提升其整体的可靠性与稳定性。我们并非着重于单一的抗干扰方法，而是将视角置于整个自动化系统的生命周期，从需求分析、方案设计、设备选型、布线实施，到系统调试、运行维护，以及故障诊断与应急响应，全方位构建一个 robust（健壮）的工业自动化运行体系。 二、系统性可靠性设计理念： 本书强调“系统思维”，认为自动化系统的可靠性并非来源于某一孤立的技术或组件，而是由多个层面、多种因素协同作用的结果。我们将从以下几个维度展开阐述： 1. 冗余与备份策略： 关键设备冗余： 详细分析PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）、服务器、网络交换机、电源等关键控制组件的单冗余、双冗余、N+1冗余配置方案，并结合实际工业场景，评估不同冗余模式的成本效益与故障恢复时间。 数据冗余与备份： 探讨历史数据、工艺参数、报警记录、程序备份等的数据冗余策略（如RAID、分布式存储）和备份机制（如定时备份、异地备份），以及在数据丢失或损坏时的恢复流程。 通信路径冗余： 分析工业以太网、现场总线（如Profibus, Modbus TCP, EtherNet/IP）等通信方式的多路径冗余设计，包括环网、星型、总线型等拓扑结构在不同场景下的适用性，以及如何实现无缝切换。 2. 容错与自愈能力： 软件容错： 介绍程序设计中的错误检测与处理机制，例如异常捕获、状态机设计、 watchdog（看门狗）定时器应用，以及如何通过逻辑判断与状态监控实现故障前的预警和故障后的自我恢复。 硬件容错： 讨论具有内置故障检测与报警功能的智能传感器、执行器，以及可编程控制器自身的高级诊断功能，如何在硬件层面识别并隔离故障点。 系统自诊断与自适应： 阐述如何设计系统，使其能够自主检测运行参数（如电压、温度、压力）的异常，并根据预设规则或学习模型进行自动调整，以维持系统基本功能的运行。 3. 环境适应性设计： 温湿度与防尘： 针对不同工业环境（如高温车间、潮湿区域、粉尘密集场所），分析如何选择耐候性强的设备，以及如何通过机柜设计（如IP防护等级）、空调、除湿器、过滤器等手段，创造适宜设备运行的环境。 电磁兼容性（EMC）基础： 深入讲解电磁干扰的来源（如高压设备、变频器、焊接设备）及其传播途径，并从源头抑制、传播途径阻断、接收端防护等角度，探讨机柜屏蔽、线缆屏蔽、接地系统优化、滤波技术等基础性防护措施。 防爆与防腐蚀： 针对易燃易爆或腐蚀性介质环境，介绍防爆电气设备的选择要求、安装规范，以及防腐蚀材料在设备及布线中的应用。 三、精细化工程实践： 本书将理论与实践紧密结合，强调细节决定成败。 1. 选址与布局优化： 电气柜合理布局： 阐述控制柜的选址原则，避免靠近强干扰源、高温源，并考虑操作便利性与维护空间。 动力与信号线分离： 详细说明动力电缆与弱信号电缆的敷设要求，如独立桥架、同向同性敷设、交叉距离等，以减少相互间的串扰。 接地系统设计： 强调接地电阻的重要性，详细介绍直流接地、交流接地、安全保护接地的设计原则与实施要点，以及接地回路的优化。 2. 布线规范与工艺： 屏蔽线应用与连接： 讲解屏蔽线的正确剥除、端接方法，以及屏蔽层的单端接地或双端接地在不同场景下的选择。 线缆选择与固定： 针对工业环境特点，介绍耐油、耐磨、耐高温、抗弯折等特性的线缆选择，以及合理的线缆固定方式，避免长期使用中的磨损与断裂。 连接器与端子选型： 强调选用高品质、抗振动、密封性好的连接器和端子，并规范压接、焊接等工艺，确保连接的可靠性。 3. 滤波器与隔离器应用： 电源滤波器： 介绍不同类型的电源滤波器（如共模、差模滤波器）及其在抑制电源噪声中的作用，并结合负载特性进行选型。 信号隔离器： 讲解光电隔离、磁隔离等技术在隔离不同电位系统、消除地回路、保护设备免受瞬态过电压冲击中的应用。 四、系统运行与维护： 可靠性设计不仅在于初期建设，更在于长期的运行与维护。 1. 运行状态监控与预警： 关键参数实时监测： 介绍如何利用HMI、SCADA（数据采集与监视控制）系统，对电压、电流、温度、通信状态等关键运行参数进行实时监控，并设置报警阈值。 故障日志与趋势分析： 强调记录系统运行日志，分析历史数据趋势，通过模式识别提前发现潜在故障。 2. 定期维护与检修： 预防性维护计划： 制定详细的设备检查、清洁、润滑、紧固等预防性维护计划，延长设备寿命。 故障诊断与排除： 提供系统化的故障诊断思路，从现象入手，逐步缩小范围，并通过测试工具和专业知识快速定位并排除故障。 3. 技术更新与升级： 适应性升级： 关注新技术的发展，适时对系统进行升级改造，以应对日益复杂的工业环境和不断提升的工艺要求。 五、本书的读者定位： 本书适合工业自动化工程师、电气工程师、控制系统设计师、项目经理，以及在工业生产一线从事自动化设备操作与维护的技术人员阅读。通过阅读本书，读者将能够构建更为稳健、可靠的工业自动化系统，有效降低因系统故障带来的生产损失。 （字数：约1300字）
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