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控制工程項目指南：過程自動化工程（簡體書）
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目次
書摘/試閱
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《控制工程項目指南:過程自動化工程》內容簡介：剛畢業的大學生或初人工程領域的新人，往往會產生工程是什么、怎樣做工程、工程項目都包含哪些工作、如何開始一個工程項目等問題，實際上這些問題正是由學術思維向工程思維轉化時不可避免的問題。為了給自動化專業的新人一個框架式的、提綱挈領的工程項目引導，《控制工程項目指南:過程自動化工程》將自動化工程項目所涉及的主要內容，按照項目實施過程分別加以介紹。
《控制工程項目指南:過程自動化工程》分別從項目流程、系統分析、工程設計、工程實施、試運行及驗收和項目管理這幾個方面介紹了自動化工程項目所涉及的主要內容。書中結合工程項目的各部分內容，介紹了西門子杯全國大學生控制大賽優秀參賽作品的例子作為參考案例。
《控制工程項目指南:過程自動化工程》分別從項目流程、系統分析、工程設計、工程實施、試運行及驗收和項目管理這幾個方面介紹了自動化工程項目所涉及的主要內容。書中結合工程項目的各部分內容，介紹了西門子杯全國大學生控制大賽優秀參賽作品的例子作為參考案例。
名人/編輯推薦
《控制工程項目指南:過程自動化工程》是由高等教育出版社出版的。
目次
第0章 緒論
0.1卓越工程人才培養正在成為中國高等教育的主流
0.2目前高等教育在工程人才培養方面面臨的挑戰
0.3卓越工程人才能力模型
第1章 項目流程緒論
1.1控制工程項目中的專業責任范圍
1.1.1自控專業與工藝、系統專業責任劃分
1.1.2自控專業與管道專業責任劃分
1.1.3自控專業與電氣專業責任劃分
1.2控制工程項目的一般執行流程
1.3控制工程項目評價
1.3.1方案評價
1.3.2項目過程評價
1.3.3項目結果評價
1.4控制工程的層次
第2章 系統分析
2.1系統分析的重要性
2.2客戶需求分析
2.2.1自動化水平考慮
2.2.2生產控制要求
2.2.3可靠性、安全要求
2.2.4管理要求
2.2.5技術經濟要求
2.3對象特性分析
2.3.1機理數學模型
2.3.2經驗數學模型
2.3.3混合模型
2.4工藝流程分析
2.4.1作用
2.4.2影響關系分析
2.4.3系統狀態分析
2.4.4順序流程分析
2.4.5常用分析工具
2.5安全分析
2.5.1風險定義
2.5.2風險等級
2.5.3風險辨識
2.5.4防護層分析與安全儀表系統
第3章 工程設計
3.1工程設計的流程與階段
3.1.1工程設計階段劃分
3.1.2自控工程設計方法和程序
3.1.3工程設計表達與圖例符號規定
3.2控制需求分析
3.3系統總體結構設計
3.3.1系統網絡設計
3.3.2控制系統規模選擇
3.3.3系統總體框圖
3.4基礎過程控制系統設計
3.4.1控制方案設計
……
參考文獻
0.1卓越工程人才培養正在成為中國高等教育的主流
0.2目前高等教育在工程人才培養方面面臨的挑戰
0.3卓越工程人才能力模型
第1章 項目流程緒論
1.1控制工程項目中的專業責任范圍
1.1.1自控專業與工藝、系統專業責任劃分
1.1.2自控專業與管道專業責任劃分
1.1.3自控專業與電氣專業責任劃分
1.2控制工程項目的一般執行流程
1.3控制工程項目評價
1.3.1方案評價
1.3.2項目過程評價
1.3.3項目結果評價
1.4控制工程的層次
第2章 系統分析
2.1系統分析的重要性
2.2客戶需求分析
2.2.1自動化水平考慮
2.2.2生產控制要求
2.2.3可靠性、安全要求
2.2.4管理要求
2.2.5技術經濟要求
2.3對象特性分析
2.3.1機理數學模型
2.3.2經驗數學模型
2.3.3混合模型
2.4工藝流程分析
2.4.1作用
2.4.2影響關系分析
2.4.3系統狀態分析
2.4.4順序流程分析
2.4.5常用分析工具
2.5安全分析
2.5.1風險定義
2.5.2風險等級
2.5.3風險辨識
2.5.4防護層分析與安全儀表系統
第3章 工程設計
3.1工程設計的流程與階段
3.1.1工程設計階段劃分
3.1.2自控工程設計方法和程序
3.1.3工程設計表達與圖例符號規定
3.2控制需求分析
3.3系統總體結構設計
3.3.1系統網絡設計
3.3.2控制系統規模選擇
3.3.3系統總體框圖
3.4基礎過程控制系統設計
3.4.1控制方案設計
……
參考文獻
書摘/試閱
2.4.1作用
工藝流程分析的目的是時刻把對產品質量的控制融入工業生產過程之中，通過工業過程的長周期穩定生產，獲得可以預期的產物。知果單純通過對最終產品的性能測試來控制產品質量，只是工藝流程控制結果的確認而已，是一種離線檢測方式，而現代化生產過程要求對生產過程實現在線實時監控。生產流程中的各個單元都是相互關聯的，將工藝流程中任何單元孤立考慮，都很難保證生產平穩，也很難保證生產出符合質量要求的產品或半成品，因此生產過程中的每一道工序，都應該符合後續加工操作要求，都應該符合最終產品質量的要求。例如，要保證生產流程的設計產量，生產過程中的哪些變量是關鍵參數？為達到工藝流程平穩、安全地生產出合格產品，必須在進行充分系統分析的基礎上設計合理的控制系統，而非控制系統的後期調試。通過工藝流程分析，可將注意力集中在生產過程的監測和控制之上，分析工藝過程輸入量與輸出量之間的關系，明確控制任務和控制范圍，明確必需的動作（包括動作時序、動作條件、保護和聯鎖等）以及操作方式（手動、自動、間斷、連續和單步等），合理制定和選取被控參數、控制參數及控制設備，在控制系統設計過程中更好地整合生產過程信息，減少產品的可變性，更好地了解生產過程并持續促進和確保產品質量。
工藝流程分析工作做得好，可提高生產效率，提升控制水平，保證生產安全運行和改善產品品質。工藝流程分析的目標是了解和掌控工藝流程。工藝流程分析時，自控工程設計人員的注意力應當始終放在工藝流程之上。當所有關鍵因素的變化與影響都分析透徹，工藝流程中這些擾動因素都得到管理，這些干擾對產品品質的影響都進行了準確預測，那么這個工藝流程就得到了足夠的了解和掌控。工藝流程分析具體又包括影響關系分析、系統狀態分析以及順序流程分析等。
2.4.2影響關系分析
復雜工藝過程是一個多輸入、多輸出系統，且系統輸入、輸出參數與中間參數之間存在高度耦合和相互關聯，分析這些過程參數之間的相互影響關系，對于深入了解工藝過程、設計合理可行的控制系統具有重要意義。
影響關系分析不同于對象特性分析的地方在于，影響關系分析從更為系統和整體的角度考慮工藝過程中變量、參數之間的相互關系，而非僅僅像對象特性分析那樣，研究控制通道或干擾通道對某個被控變量的影響。一個連續生產過程中出現的所有變量、參數都是影響關系分析所關注的研究對象，這些變量、參數通過物料傳遞、能量傳遞或信息傳遞相互影響，形成整個工藝流程的網絡狀影響關系，有些變量在其中具有關鍵作用，有些變量僅僅起到傳遞的作用。通過影響關系分析，能夠清楚掌握工藝流程中哪些變量、參數起到驅動力的作用，哪些變量、參數是被影響的，有助于找出工藝流程中的關鍵變量，考慮是否設置基礎控制回路或是安全儀表系統。
工藝流程分析的目的是時刻把對產品質量的控制融入工業生產過程之中，通過工業過程的長周期穩定生產，獲得可以預期的產物。知果單純通過對最終產品的性能測試來控制產品質量，只是工藝流程控制結果的確認而已，是一種離線檢測方式，而現代化生產過程要求對生產過程實現在線實時監控。生產流程中的各個單元都是相互關聯的，將工藝流程中任何單元孤立考慮，都很難保證生產平穩，也很難保證生產出符合質量要求的產品或半成品，因此生產過程中的每一道工序，都應該符合後續加工操作要求，都應該符合最終產品質量的要求。例如，要保證生產流程的設計產量，生產過程中的哪些變量是關鍵參數？為達到工藝流程平穩、安全地生產出合格產品，必須在進行充分系統分析的基礎上設計合理的控制系統，而非控制系統的後期調試。通過工藝流程分析，可將注意力集中在生產過程的監測和控制之上，分析工藝過程輸入量與輸出量之間的關系，明確控制任務和控制范圍，明確必需的動作（包括動作時序、動作條件、保護和聯鎖等）以及操作方式（手動、自動、間斷、連續和單步等），合理制定和選取被控參數、控制參數及控制設備，在控制系統設計過程中更好地整合生產過程信息，減少產品的可變性，更好地了解生產過程并持續促進和確保產品質量。
工藝流程分析工作做得好，可提高生產效率，提升控制水平，保證生產安全運行和改善產品品質。工藝流程分析的目標是了解和掌控工藝流程。工藝流程分析時，自控工程設計人員的注意力應當始終放在工藝流程之上。當所有關鍵因素的變化與影響都分析透徹，工藝流程中這些擾動因素都得到管理，這些干擾對產品品質的影響都進行了準確預測，那么這個工藝流程就得到了足夠的了解和掌控。工藝流程分析具體又包括影響關系分析、系統狀態分析以及順序流程分析等。
2.4.2影響關系分析
復雜工藝過程是一個多輸入、多輸出系統，且系統輸入、輸出參數與中間參數之間存在高度耦合和相互關聯，分析這些過程參數之間的相互影響關系，對于深入了解工藝過程、設計合理可行的控制系統具有重要意義。
影響關系分析不同于對象特性分析的地方在于，影響關系分析從更為系統和整體的角度考慮工藝過程中變量、參數之間的相互關系，而非僅僅像對象特性分析那樣，研究控制通道或干擾通道對某個被控變量的影響。一個連續生產過程中出現的所有變量、參數都是影響關系分析所關注的研究對象，這些變量、參數通過物料傳遞、能量傳遞或信息傳遞相互影響，形成整個工藝流程的網絡狀影響關系，有些變量在其中具有關鍵作用，有些變量僅僅起到傳遞的作用。通過影響關系分析，能夠清楚掌握工藝流程中哪些變量、參數起到驅動力的作用，哪些變量、參數是被影響的，有助于找出工藝流程中的關鍵變量，考慮是否設置基礎控制回路或是安全儀表系統。
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