1、新書(shū)《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》特點(diǎn)
● 總結(jié)了流程工業(yè)過(guò)程控制當(dāng)前實(shí)際使用所需的基本知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)，作為本書(shū)的理論基礎(chǔ)；
● 提出了一套通用的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化的過(guò)程分析和控制設(shè)計(jì)方法，用以解決流程工業(yè)過(guò)程控制方案的設(shè)計(jì)；
● 使用了大量從實(shí)際項(xiàng)目和工程應(yīng)用中提取的例子，增強(qiáng)了對(duì)知識(shí)概念、技術(shù)方法和控制設(shè)計(jì)程序的理解；
● 提供了針對(duì)常見(jiàn)控制問(wèn)題的故障排除方法和工具，具有可視化、工程化特點(diǎn)。

2、新書(shū)《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》內(nèi)容提要
《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》詳細(xì)介紹了一個(gè)成功的過(guò)程控制工程師所需要的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能，論述了當(dāng)前流程工業(yè)控制實(shí)踐中使用的或未來(lái)可能需要的核心技術(shù)。該書(shū)側(cè)重考慮實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，包括工程問(wèn)題的控制解決方案和防止控制系統(tǒng)失控/失靈的措施，尤其是復(fù)雜的控制回路和廠級(jí)控制系統(tǒng)。

《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》在論述了過(guò)程控制在現(xiàn)代流程工業(yè)中不可或缺的作用之后，集中討論了過(guò)程分析、控制設(shè)計(jì)和故障排除所需的技能，創(chuàng)新性地采用了一種通用的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化方法，用于過(guò)程分析和控制方案設(shè)計(jì)，并用大量實(shí)際例子說(shuō)明如何使用這些方法，包括典型工藝過(guò)程的控制設(shè)計(jì)、典型設(shè)備的控制設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用中的典型控制計(jì)算等。全書(shū)圖文并茂，插圖229幅，表格83張，使所論述的概念更直觀、清晰，所使用的方法更容易理解、遵循。

《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》可以幫助過(guò)程控制工程師從中獲得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用技能，學(xué)到使實(shí)際問(wèn)題的控制系統(tǒng)可靠工作的想法和辦法，也可以幫助過(guò)程控制領(lǐng)域的讀者了解控制理論知識(shí)應(yīng)用到工業(yè)過(guò)程控制中需要考慮的一些實(shí)際問(wèn)題，以及如何實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的先進(jìn)和智能控制。

全書(shū)共四部分十二章，第一部分論述了過(guò)程控制的大局/概貌，后續(xù)三部分由三個(gè)知識(shí)層次組成：“基礎(chǔ)知識(shí)”→“核心技能”→“典型應(yīng)用”，構(gòu)成本書(shū)的應(yīng)用知識(shí)框架，如下圖所示。三個(gè)層次緊密聯(lián)系，相互依托，循序漸進(jìn)。重要的知識(shí)概念和技術(shù)方法都用實(shí)例加以剖析，方便讀者對(duì)知識(shí)的理解和接受。


圖：《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》應(yīng)用知識(shí)框架

第一部分“大局/概貌”(Chap.1-2)是全書(shū)的引論。首先論述過(guò)程控制目標(biāo)、控制性能指標(biāo)、控制回路結(jié)構(gòu)和類(lèi)型，再為過(guò)程控制及過(guò)程控制工程師在流程工業(yè)及其自動(dòng)化大局里扮演的角色和發(fā)揮的作用做出一個(gè)明確的定位，然后介紹過(guò)程控制的工程需求、常用技術(shù)和設(shè)計(jì)程序，并提出了過(guò)程控制工程師應(yīng)具備的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)。這部分知識(shí)內(nèi)容適合于過(guò)程控制工程師的入門(mén)學(xué)習(xí)，也可作為非控制專(zhuān)業(yè)人員(工藝、儀表、系統(tǒng)、管理、操作)的科普閱讀，同時(shí)也為閱讀后續(xù)的三個(gè)知識(shí)層次做了框架上的鋪墊。

第二部分“基礎(chǔ)知識(shí)”(Chap.3-5)系統(tǒng)深入介紹了過(guò)程控制基本框架里所涵蓋的重要技術(shù)，包括簡(jiǎn)單PID回路、復(fù)雜PID回路和先進(jìn)過(guò)程控制等，側(cè)重于介紹和分析實(shí)際應(yīng)用時(shí)如何保證這些技術(shù)在復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景中和非正常工況下不會(huì)失敗或退化。這部分內(nèi)容是本書(shū)應(yīng)用知識(shí)框架的第一層次(基礎(chǔ)知識(shí)層次)，主要的受眾者是過(guò)程控制和控制系統(tǒng)(DCS)人員。

第三部分“核心技能”(Chap.6-9)主要討論分析問(wèn)題的手段和解決問(wèn)題的方法。在第二部分論述的基礎(chǔ)知識(shí)框架下，提出了如何提升分析和解決問(wèn)題的能力，也就是面對(duì)一個(gè)陌生的工藝過(guò)程如何入手去理解工藝流程、設(shè)計(jì)控制方案、排除可能出現(xiàn)的控制故障。本書(shū)首次提出了一套完整通用的分析方法和設(shè)計(jì)程序，用系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的手段將過(guò)程分析和控制設(shè)計(jì)的“藝術(shù)”量化為“技術(shù)”。這部分內(nèi)容是本書(shū)應(yīng)用知識(shí)框架的第二層次(核心技能層次)，對(duì)過(guò)程控制工程師和工藝工程師的實(shí)踐工作是非常有幫助的。

第四部分“典型應(yīng)用”(Chap.10-12)利用大量的實(shí)例展示了前幾部分介紹的知識(shí)和技能在實(shí)踐中的融合和運(yùn)用，包括過(guò)程控制常用計(jì)算、典型設(shè)備控制、典型工藝流程控制等。這部分內(nèi)容是本書(shū)應(yīng)用知識(shí)框架的第三層次(典型應(yīng)用層次)，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合，知識(shí)與技能的融合，是資深過(guò)程控制工程師應(yīng)該具備的綜合素質(zhì)。

3、作者介紹
牛紹華(Steve S. Niu)
1985年畢業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)化系，獲學(xué)士學(xué)位，1994年獲加拿大Alberta大學(xué)過(guò)程控制博士學(xué)位。畢業(yè)后在加拿大和瑞典從事10年的學(xué)術(shù)研究，后進(jìn)入加拿大和美國(guó)石油公司從事25年的過(guò)程控制工作。長(zhǎng)期的一線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作涵蓋了過(guò)程控制的幾乎所有方面，從研究、開(kāi)發(fā)到應(yīng)用，從項(xiàng)目管理、產(chǎn)品管理、項(xiàng)目執(zhí)行到運(yùn)行維護(hù)。25年間設(shè)計(jì)并實(shí)施了數(shù)百種控制解決方案，包括基層控制、先進(jìn)控制、壓縮機(jī)控制、動(dòng)態(tài)仿真、實(shí)時(shí)優(yōu)化等，涉及的生產(chǎn)過(guò)程包含上游油氣生產(chǎn)、煉油、石化、化工和造紙等，區(qū)域跨越歐亞美非各洲，項(xiàng)目規(guī)模從小型控制改進(jìn)課題到數(shù)十億美元的大型工程。

蕭德云
清華大學(xué)自動(dòng)化系教授、博士生導(dǎo)師，主要從事連續(xù)過(guò)程行業(yè)的建模與辨識(shí)、故障診斷和安全評(píng)估、多傳感器信息融合、過(guò)程控制系統(tǒng)、流程工業(yè)CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等方面的教學(xué)和科學(xué)研究。出版的著作包括“過(guò)程辨識(shí)”和“系統(tǒng)辨識(shí)理論及應(yīng)用”等，主要譯著有F.G.Shinskey的“過(guò)程控制系統(tǒng)—應(yīng)用、設(shè)計(jì)和整定(第3版和第4版)”。

4、新書(shū)《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》寫(xiě)作思想
本書(shū)以實(shí)際應(yīng)用分析為主，理論分析壓到最小程度，寫(xiě)作之前作者對(duì)過(guò)程控制的現(xiàn)狀和知識(shí)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探討，以便形成本書(shū)的寫(xiě)作動(dòng)機(jī)和指導(dǎo)思想，奠定寫(xiě)作思路和格調(diào)。

過(guò)程控制是一個(gè)很特別的工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，它和運(yùn)動(dòng)控制同屬于自動(dòng)控制。雖然兩者同宗同源，但兩者的控制對(duì)象差別很大，實(shí)際應(yīng)用需求也是南轅北轍，過(guò)程控制要求盡量利用簡(jiǎn)單的理論和可靠的技術(shù)應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的被控對(duì)象。由于學(xué)校教學(xué)的局限，培養(yǎng)的過(guò)程控制人才普遍面臨著學(xué)用脫節(jié)的窘?jīng)r?，F(xiàn)狀猶如屠龍與馴馬：學(xué)校教學(xué)設(shè)定的控制對(duì)象是飛龍(倒立擺、蓄水池)，實(shí)際應(yīng)用面對(duì)的控制對(duì)象是野馬(反應(yīng)器、精餾塔)；學(xué)校教授的是屠龍術(shù)(狀態(tài)方程、最優(yōu)控制)，工業(yè)需要的是馴馬技(傳遞函數(shù)、PID/MPC)；學(xué)校教給的是縛龍繩(Matlab、SimuLink)，工業(yè)需要的是套馬桿(DCS、Excel)。從學(xué)校畢業(yè)進(jìn)入工業(yè)界后就會(huì)發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)不能致用。這時(shí)只能緊急惡補(bǔ)馴馬技，苦練套馬桿，在吃一塹長(zhǎng)一智的過(guò)程中摸索成長(zhǎng)，走了很多彎路。

過(guò)程控制的另一個(gè)特點(diǎn)是跨學(xué)科領(lǐng)域。從知識(shí)層面講，過(guò)程控制和工藝、設(shè)備、儀器儀表、控制系統(tǒng)等有高度的重疊和依賴(lài)；從經(jīng)驗(yàn)和技能要求上看，過(guò)程控制又和工藝設(shè)計(jì)、操作運(yùn)營(yíng)、檢修維護(hù)等緊密相關(guān)。因此過(guò)程控制所需的知識(shí)和技能非常廣泛和繁雜，由此帶來(lái)一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)是視野廣：在設(shè)計(jì)階段要明白工藝，實(shí)施階段要熟悉系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)階段要了解操作，與其他學(xué)科相比視角更加廣闊。過(guò)程控制可能是唯一對(duì)于全局到細(xì)節(jié)都有足夠了解的技術(shù)工種，“萬(wàn)金油”的稱(chēng)號(hào)實(shí)至名歸。但跨學(xué)科也帶來(lái)煩惱：知識(shí)要求廣、技能要求高。雖說(shuō)藝多不壓身，但人的精力畢竟有限，術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，深度和廣度很難兼顧。沒(méi)有人可以在所有相關(guān)領(lǐng)域都樣樣精通，所以過(guò)程控制工程師面對(duì)的最大困難是自我“定位”和“取舍”。唯一的解決方法是自我提高和團(tuán)隊(duì)合作，有些知識(shí)要知其然更要知其所以然，有些則只需知其然而無(wú)需知其所以然。過(guò)程控制工程師永遠(yuǎn)做不到(也不可能做到)單打獨(dú)斗，必須要有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，工藝工程師是老師，儀表和系統(tǒng)工程師是幫手，操作人員是朋友，懂行的部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)是后盾。

過(guò)程控制的這些現(xiàn)狀激勵(lì)了作者的寫(xiě)作熱情，試圖為改變現(xiàn)狀做出點(diǎn)努力，這便成為了《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》的寫(xiě)作動(dòng)機(jī)。

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1、《過(guò)程控制-工程分析與最佳實(shí)踐》將于2022年5月20日出版。



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