無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制

定　價：￥69.00

作　者：	[美] 特倫斯·布萊文思著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：	智能制造技術譯叢
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302498001	出版時間：	2018-11-01	包裝：	平裝
開本：	16	頁數：	172	字數：

內容簡介

　　《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》1初起源于艾默生過程管理集團內部的一個教程，但從那以來對材料的覆蓋廣度和深度已大大增加。書中的許多內容是作者在對過程控制系統(tǒng)設計和系統(tǒng)投用期間取得的實際經驗。第一部分里的背景材料介紹一個工程師在過程工業(yè)中需要了解的概念和術語。某些章節(jié)致力于介紹接線概述以及工業(yè)領域中通常使用的設備。我們還描述支持控制和維護的典型實例圖與其他文件。第二部分先討論可以用來描述一個過程動態(tài)特性的技術，然后回顧控制系統(tǒng)的主要功能，介紹每種目前1常用的控制技術。在覆蓋完傳統(tǒng)技術后我們簡要介紹高級控制。在關于過程特征和控制系統(tǒng)設計各章節(jié)中不同的地方配有專題練習。這些專題練習放在一個互聯網站上。專題練習配備有動態(tài)過程仿真實例。書中有一章專門討論使用過程仿真工具創(chuàng)建過程的技術。在《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》中，簡單的過程例子被用來介紹如何將每種技術用于處理各種過程控制的要求。該書的1后一章提供了更復雜的范例來說明如何將這些基本的技術相結合起來滿足不同控制的要求。在《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》中，作者給出在過程工業(yè)中所需要的先進控制技術的概念和術語?！稛o線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》是為熟悉傳統(tǒng)控制過程卻在先進控制領域缺少相關經驗的控制工程師編寫的。《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》的每一章的結構允許快速了解技術及如何應用。應用大量實例來說明什么是需要處理應用程序。而且，每一章的第一段介紹相關技術的數學基礎，章末則給出探索性的內容。讀者可通過轉到《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》附帶的 web 站點查看車間解決方案?！稛o線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》全面覆蓋了主要的先進控制技術在過程工業(yè)中的常見應用，包括用于監(jiān)測控制系統(tǒng)的性能，對需求和自適應調優(yōu)技術，模型預測控制，LP 優(yōu)化，為批處理和連續(xù)過程、模糊邏輯控制、神經網絡和 PID 用無線測量進展的數據分析工具。因為很多讀者可能工作與現有的 DCS 不支持先進的控制，《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》的一章致力于工具和作者發(fā)現有用在整合先進的技術控制工具納入現有的控制系統(tǒng)。此外，書中的一章解決如何動態(tài)過程模擬可能很容易創(chuàng)建在 DCS 上采用先進的控制支持簽出和操作人員進行培訓。德州大學奧斯汀分校Thomas F. Edgar教授： “當今在現代過程工廠里的技術人員往往面臨一系列令人困惑的過程設備，傳感器，控制閥，電腦硬件及軟件包等。盡管有這些復雜性，但實現工廠運行的盈利，滿足環(huán)保法規(guī)，1大限度地減少能源消耗和避免危險情況等仍然十分重要。有效地操作以計算機為基礎的控制系統(tǒng)對實現上述目標非常關鍵。因此我們需要擁有訓練有素的工程師和技術人員來支持這些系統(tǒng)。艾默生過程管理集團的Terry Blevins和Mark Nixon撰寫的控制回路基礎 — 批量過程和連續(xù)過程一書給操作工廠的工作人員提供了并不需要深奧的數學和仿真知識的基本培訓。我以極大的興趣閱讀了《無線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》，這是因為我在20世紀90年代中期以來就認識作者，我和我的學生們與他們在多個過程控制的研究項目上有交往。此外，我在同一時間也撰寫了多版同行領先的過程控制教科書過程動態(tài)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，控制回路基礎 — 批量過程和連續(xù)過程一書恰到好處地給許多大學化工系的教科書起了補充作用。因為它面向實際應用，Terry Blevins和Mark Nixon的書寫得讓工廠操作人員和技術人員可以很容易地理解它的內容。該書也將幫助工廠的技術人員整合他們掌握的過程控制回路的許多零散知識，使他們對儀器儀表、現場通訊、控制策略、過程動態(tài)、回路整定和性能、復雜的控制系統(tǒng)和實際控制應用等能有一個統(tǒng)一的見解?！稛o線控制基礎：過程工業(yè)的連續(xù)和離散控制》材料的展示風格非常適合個人研究。作者還包括了專題練習和應用實例。能上網的讀者可以交互式地做練習，直觀地理解典型控制回路的動態(tài)特性。我恭喜作者了不起的成就，相信該書對用到它的運行工廠將會有相當大的影響?！?/div>

作者簡介

　　Terrence “Terry” Blevins在他的職業(yè)生涯中一直積極參與過程控制系統(tǒng)的應用及設計。15年來，他擔任系統(tǒng)工程師和團隊管理者為紙漿和造紙工業(yè)設計和開發(fā)了先進的控制解決方案。Terry在建立艾默生過程管理集團（Emerson Process Management）的高級控制項目中起了關鍵作用。Terry是開發(fā)DeltaV高級控制產品的團隊領導。他是現場總線基金會（Fieldbus Foundation？）功能模塊規(guī)范開發(fā)和維護團隊的領導，也是SIS （安全儀表系統(tǒng)）結構和模型規(guī)范的編輯。在這方面的工作中，Terry參與了將現場總線基金會的功能模塊推進成為國際標準的過程。Terry是IEC （國際電工委員會）SC65E WG7功能塊標準委員會的美國專家，該委員會負責IEC 61804的功能塊標準。他是ISA104 - EDDL（電子設備描述語言）具有投票權的委員和委員會主席，是美國對IEC65E小組的技術咨詢小組（USTAG）的技術顧問。他也是美國技術咨詢小組USNC TAG（IEC/SC65和IEC/TC65）的成員。Terry撰寫了過程/工業(yè)儀表與控制手冊（Process/ Industrial Instruments and Controls Handbook）第五版第11節(jié)標準概要的“ISA /IEC現場總線概述”，聯合撰寫了儀器工程師手冊，過程控制與優(yōu)化（Instrumentation Engineer's Handbook， Process Control and Optimization）第四版的四個章節(jié)。他與別人合著了ISA（國際自動化協(xié)會）的暢銷書解除對高級控制的約束（Advanced Control Unleashed）。他擁有50項專利，并已寫作了70篇以上關于過程控制系統(tǒng)設計和應用的論文。Terry在1971年獲得路易維爾大學（University of Louisville）電機工程科學學士學位，在1973年獲得普渡大學（Purdue University）電子工程科學碩士學位。2004年，他入選了控制雜志的過程自動化名人堂。目前，Terry是艾默生過程管理集團DeltaV產品工程部未來產品規(guī)劃團隊的首席技術師。Mark Nixon的職業(yè)生涯一直與控制系統(tǒng)的設計和開發(fā)相關。Mark開始時作為一個系統(tǒng)工程師在石油和天然氣，煉油，化工，紙漿等行業(yè)的項目上工作。他在1998年從加拿大搬到得克薩斯州奧斯汀市，在各種研究和開發(fā)的職位上工作過。從1995到2005年，Mark是DeltaV系統(tǒng)首席設計師。2006年，他加入了無線團隊，非常積極的參與了WirelessHART規(guī)范和IEC 62591標準的制定。Mark目前的研究領域包括基于WirelessHART（無線HART）設備的控制，批量過程的數據分析，無線技術在過程工業(yè)中的應用，移動用戶，操作員界面和高級圖形學。他目前活躍于下列領域：操作員行為中心（http：//www.operatorperformance.org），WirelessHART標準，ISA - 88標準，現場總線基金會標準（http：//www.fieldbus.org/）和ISA - 101 標準。他寫了許多論文，目前擁有超過70項專利。他與別人合著了WirelessHART：用于工業(yè)自動化的實時網狀網絡（WirelessHART： Real-Time Mesh Network for Industrial Automation），并為工業(yè)儀表與控制手冊（Industrial Instruments and Controls Handbook）和過程工業(yè)中的現代測量與終端執(zhí)行單元精要（Essentials of Modern Measurements and Final Elements in the Process Industry）提供了章節(jié)。Mark 1982年在滑鐵盧大學（University of Waterloo）電氣工程系獲得理學學士學位。Deji Chen （陳德基）在過程控制工業(yè)界工作了近20年，現為同濟大學計算機系教授級研究員。他是OPC工業(yè)標準的始創(chuàng)者之一，工作過的項目涉及各種現場總線，包括WirelessHART標準的制定。他合寫了許多論文，擁有多項專利，與Mark Nixon等合著了WirelessHART：用于工業(yè)自動化的實時網狀網絡（WirelessHART： Real-Time Mesh Network for Industrial Automation）和Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry。德基于1999年在德州大學奧斯汀分校（University of Texas at Austin）計算機系獲得博士學位，研究方向是實時系統(tǒng)。

圖書目錄

目錄
第1章簡介

第2章WirelessHART技術的歷史和背景

2．1關于WirelessHART

2．2WirelessHART的架構

2．2．1WirelessHART通信協(xié)議棧

2．2．2數據管理和網絡管理

2．2．3安全架構

2．3案例研究

2．4注解

2．4．1新的射頻技術

2．4．2位置感知服務

2．4．3Overtheair配置

2．5專題練習——接入網關

參考文獻

第3章無線現場設備

3．1符合性測試

3．2無線設備供電要求

3．3無線適配器

參考文獻

第4章無線設備的調試和現場操作的診斷

4．1構建無線網絡的形成

4．1．1設備的配置

4．1．2加入無線網絡

4．2無線設備與主機系統(tǒng)的集成

4．2．1無線網關與主機的集成

4．2．2將設備集成到過程自動化中

4．3無線監(jiān)測和診斷

4．3．1關鍵性能指標

4．3．2網關級的診斷

4．3．3主機級的診斷

4．3．4AMS設備管理器

4．3．5WiAnalys Sniffer(嗅探器)

4．3．6其他工具

4．4專題練習

4．4．1無線設備的試運行

4．4．2無線設備的診斷

參考文獻

第5章基于無線傳送器的控制

5．1無線測量對過程控制實現的影響

5．2基于無線測量的控制

5．3控制性能的比較

5．4無線控制的實現

5．5現場測試結果

5．5．1使用PIDPlus針對生物反應器的無線控制

5．5．2射束分離器的無線控制

5．6專題練習——使用無線變送器的控制

5．7高級話題

參考文獻

第6章基于無線節(jié)流閥的控制

6．1背景

6．2增強無線閥的PID

6．3新的WirelessHART命令

6．4基于無線閥的控制實現

6．5現場實驗的實施

6．5．1測試模塊

6．5．2仿真測試結果

6．6無線控制的實地測試

6．6．1現場測試結果——總結

6．6．2測試設置

6．6．3基礎條件的建立

6．6．4有線變送器和閥

6．6．5閥移動最小時的控制

6．6．6帶有線變送器的無線閥

6．6．7有線閥和無線變送器

6．6．8無線變送器和無線閥

6．6．9無線變送器、無線閥、最小化

6．6．10每16s上報的無線變送器與有線閥

6．6．11每16s上報的無線變送器和無線閥

6．7專題練習——使用無線節(jié)流閥的控制

參考文獻

第7章基于無線現場設備的離散控制

7.1回收水箱的液位控制

7.2存儲罐的溫度控制

7.3離散控制的安裝實例

7.3.1氣體凈化塔

7.3.2罐溫度控制

7.4離散控制的將來

7.4.1開關閥

7.4.2增減控制

7.5專題練習——使用無線現場設備的離散控制

參考文獻

第8章基于無線變送器的模型控制

8.1過程建模的背景

8.1.1卡爾曼濾波器

8.1.2史密斯預測器

8.2無線測量的改進

8.3實施注意事項

8.4測試結果

8.4.1PIDPlus的結果

8.4.2卡爾曼濾波器的結果

8.4.3史密斯預測器的結果

8.5無線控制中使用過程模型的指導

8.6專題練習

8.6.1基于模型的無線控制——卡爾曼濾波

8.6.2基于模式的無線控制——史密斯預測器

8.7無線控制的替代方法

8.7.1基于事件的控制

8.7.2設定值補償方法

8.8高級話題

8.8.1自調節(jié)過程的建模

8.8.2積分過程模型

參考文獻

第9章無線模型預測控制

9.1無線MPC的概念

9.2多速率MPC控制

9.3測試結果

9.4專題練習——無線模型預測控制

9.5高級話題

9.5.1MPC操作基礎

9.5.2使用MPC模型實現無線MPC操作

參考文獻

第10章在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中使用無線技術

10.1在傳統(tǒng)系統(tǒng)中提供PIDPlus功能

10.1.1案例實施

10.1.2專題練習——將PIDPlus添加到傳統(tǒng)控制系統(tǒng)

10.2接入傳統(tǒng)控制系統(tǒng)

10.2.1網關與Modbus控制器互聯

10.2.2與OPC工作站的接口

參考文獻

第11章無線控制的仿真

11.1過程仿真技術

11.2基于P&ID的過程仿真

11.3過程的非線性仿真

11.4其他的考慮

11.5專題練習——無線控制的仿真

11.6理論——基于階躍響應的仿真

參考文獻

附錄A

A.1網站的訪問

A.2下載的選擇

A.3書的選擇

A.4新聞和更新的選擇

附錄B

B.1WirelessHART現場設備

B.1.13051S壓力變送器

B.1.22051壓力變送器

B.1.33308導波雷達

B.1.4848T多輸入溫度變送器

B.1.5648溫度變送器

B.1.6248溫度變送器

B.1.7SITRANS TF280WirelessHART溫度變送器

B.1.8SITRANS P280WirelessHART壓力變送器

B.1.9接觸式電導儀的6081C 變送器

B.1.106081P pH和ORP變送器

B.1.11702離散變送器

B.1.12708聲波變送器

B.1.132160振動音叉液位開關

B.1.14WHAUT無線溫度變送器

B.1.154310位置監(jiān)測器

B.1.164320定位器

B.2ISA100無線設備

B.2.1YTMX580溫度變送器

B.2.2YTA510溫度變送器

B.2.3EJXB系列壓力變送器

B.2.4EJXL系列壓力變送器

B.2.5XYR 6000離散I/O

B.2.6XYR 6000溫度變送器

B.2.7XYR 6000壓力變送器

B.2.8XYR 6000閥位置傳感器

B.2.9EssentialInsight.mesh wSIM

參考文獻

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