控制回路基础——批量过程和连续过程
艾默生公司“过程控制三部曲”之一,来自公司技术负责人在过程控制系统工作的亲身体验,旨在有助于理解和使用现有的控制系统或设计新的控制应用

作者:Terrence Blevins, Mark Nixon 著 陈德基 译

丛书名:智能制造技术译丛

定价:79元

印次:1-2

ISBN:9787302443728

出版日期:2017.01.01

印刷日期:2018.11.01

图书责编:梁颖

图书分类:零售

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本书深入介绍了在过程控制领域中工作所用到的概念和术语。书中的材料表述方式直观,不依赖于控制系统供应商的产品。读者不一定需要在过程工厂环境工作过,也不一定需要熟悉现场设备和控制系统。许多关于实际控制设计和过程应用的材料来自作者在过程控制系统工作的亲身体验。因而此书旨在给各种人员提供一个指南,包括工程师、经理、技术员和其他刚刚接触过程控制的人,或有经验的、但对多回路控制技术还不熟悉的控制工程师。在介绍完工业上最常用的传统的单回路和多回路技术之后,本书简单介绍了高级控制技术。不管读者是否是一个过程控制工程师,在一个控制团队工作,或在一个仪表部门工作,书中的知识都将有助于夯实基础以理解和使用现有的控制系统或设计新的控制应用。

Terrence “Terry” Blevins在他的职业生涯中一直积极参与过程控制系统的应用及设计。15年来,他担任系统工程师和团队管理者为纸浆和造纸工业设计和开发了先进的控制解决方案。Terry在建立艾默生过程管理集团 (Emerson Process Management) 的高级控制项目中起了关键作用。Terry是开发DeltaV高级控制产品的团队领导。他是现场总线基金会 (Fieldbus Foundation™) 功能模块规范开发和维护团队的领导,也是SIS (安全仪表系统)结构和模型规范的编辑。在这方面的工作中,Terry参与了将现场总线基金会的功能模块推进成为国际标准的过程。Terry是IEC (国际电工委员会)SC65E WG7功能块标准委员会的美国专家,该委员会负责IEC 61804的功能块标准。他是ISA104 - EDDL(电子设备描述语言)具有投票权的委员和委员会主席,是美国对IEC65E小组的技术咨询小组(USTAG)的技术顾问。他也是美国技术咨询小组USNC TAG(IEC/SC65和IEC/TC65)的成员。Terry撰写了过程/工业仪表与控制手册(Process/ Industrial Instruments and Controls Handbook)第五版第11节标准概要的“ISA /IEC现场总线概述”,联合撰写了仪器工程师手册,过程控制与优化(Instrumentation Engineer's Handbook, Process Control and Optimization)第四版的四个章节。他与别人合著了ISA(国际自动化协会)的畅销书解除对高级控制的约束(Advanced Control Unleashed)。他拥有50项专利,并已写作了70篇以上关于过程控制系统设计和应用的论文。Terry在1971年获得路易维尔大学(University of Louisville) 电机工程科学学士学位,在1973年获得普渡大学 (Purdue University) 电子工程科学硕士学位。2004年,他入选了控制杂志的过程自动化名人堂。目前,Terry是艾默生过程管理集团DeltaV产品工程部未来产品规划团队的首席技术师。 Mark Nixon的职业生涯一直与控制系统的设计和开发相关。Mark开始时作为一个系统工程师在石油和天然气,炼油,化工,纸浆等行业的项目上工作。他在1998年从加拿大搬到得克萨斯州奥斯汀市,在各种研究和开发的职位上工作过。从1995到2005年,Mark是DeltaV系统首席设计师。2006年,他加入了无线团队,非常积极的参与了WirelessHART规范和IEC 62591标准的制定。Mark目前的研究领域包括基于WirelessHART(无线HART)设备的控制,批量过程的数据分析,无线技术在过程工业中的应用,移动用户,操作员界面和高级图形学。他目前活跃于下列领域:操作员行为中心(http://www.operatorperformance.org),WirelessHART标准,ISA - 88标准,现场总线基金会标准(http://www.fieldbus.org/)和ISA - 101 标准。他写了许多论文,目前拥有超过70项专利。他与别人合著了WirelessHART:用于工业自动化的实时网状网络(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation),并为工业仪表与控制手册(Industrial Instruments and Controls Handbook)和过程工业中的现代测量与终端执行单元精要(Essentials of Modern Measurements and Final Elements in the Process Industry)提供了章节。Mark 1982年在滑铁卢大学 (University of Waterloo) 电气工程系获得理学学士学位。 Deji Chen (陈德基) 在过程控制工业界工作了近20年,现为同济大学计算机系教授级研究员。他是OPC工业标准的始创者之一,工作过的项目涉及各种现场总线,包括WirelessHART标准的制定。他合写了许多论文,拥有多项专利,与Mark Nixon等合著了WirelessHART:用于工业自动化的实时网状网络(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation)和Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry。德基于1999年在德州大学奥斯汀分校 (University of Texas at Austin) 计算机系获得博士学位,研究方向是实时系统。

前言 当今在现代过程工厂里的技术人员往往面临一系列令人困惑的过程设备、传感器、控制阀、电脑硬件及软件包等。尽管有这些复杂性,但实现工厂运行的盈利,满足环保法规,最大限度地减少能源消耗和避免危险情况等仍然十分重要。有效地操作以计算机为基础的控制系统对实现上述目标非常关键。因此我们需要训练有素的工程师和技术人员来支持这些系统。艾默生过程管理集团的Terry Blevins和Mark Nixon撰写的《控制回路基础——批量过程和连续过程》一书给操作工厂的工作人员提供了并不需要深奥的数学和仿真知识的基本培训。我以极大的兴趣阅读了这本书,这是因为我在20世纪90年代中期就认识作者,我和我的学生们与他们在多个过程控制的研究项目上有交往。此外,我在同一时间也撰写了多版同行领先的过程控制教科书《过程动态和控制》(Process Dynamics and Control),作者Dale E. Seborg,Thomas F. Edgar,和Duncan A. Mellichamp。值得注意的是《控制回路基础——批量过程和连续过程》一书恰到好处地给许多大学化工系的教科书起了补充作用。因为它面向实际应用,Terry Blevins和Mark Nixon的书写得让工厂操作人员和技术人员可以很容易地理解它的内容。该书也将帮助工厂的技术人员整合他们掌握的过程控制回路的许多零散知识,使他们对仪器仪表、现场通信、控制策略、过程动态、回路整定和性能、复杂的控制系统和实际控制应用等能有一个统一的见解。本书材料的展示风格非常适合个人研究。作者还提供了专题练习和应用实例。能上网的读者可以交互式地做练习,直观地理...

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第1章简介

第2章背景和历史展望

2.1工厂结构

2.2工厂组织

2.2.1过程区域

2.2.2过程设备

2.2.3工厂操作员

2.2.4辅助部门

2.2.5工作实践

2.3早期控制系统

2.4分布式控制系统

2.5操作员界面

2.6系统安装

2.7与外部系统的界面

2.8现代控制系统

2.9标准的影响

参考文献

第3章测量

3.1电磁流量计

3.2涡街流量计

3.3基于差压的测量

3.4科式质量流量计

3.5压力测量

3.6温度测量

3.7液位测量

3.8其他测量技术

参考文献

第4章在线分析仪

4.1采样分析仪和原位分析仪的对比

4.2烟气中的氧O2

4.3流体的pH和ORP

4.4在线估计器

参考文献

第5章最终控制元件

5.1调节阀

5.2阻尼驱动器

5.3变频器

5.4切断阀

参考文献

第6章现场布线和通信

6.1传统设备安装

6.2HART设备的安装

6.3现场总线设备的安装

6.4安装无线HART

参考文献

第7章控制和现场仪表文档

7.1平面布置图

7.2过程流程图

7.3管道和仪表图

7.4回路图

7.5标注规范

7.6连接线和功能符号

7.7设备图形符号

7.8文档实例

7.8.1范例——基本中和反应控制系统

7.8.2范... 查看详情

在介绍过程特征描述和控制设计的许多地方,读者都会有机会将所学的知识用在基于互联网的专题练习中。读者只要能宽带上网和有一个网络浏览器就可以使用专题练习。专题练习包含有动态过程仿真,这样读者会有一种真实的“动手”经历。网站上还有内容用以帮助探索基本和高级控制技术。另外,书中专门有一章介绍建立过程仿真的技术。这些技术采用绝大多数分布式控制系统都提供的各种工具。

在介绍控制技术时,简单的过程实例被用来展示这些技术是如何在工业中使用的。本书关于工业应用的最后一章还包含一些更复杂的工业实例,它们展示如何将基本控制技术结合起来以满足不同的应用需求。

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