化學工業中的過程控制

譯者序
原書序
前言
第1章 化學過程中控制系統的設計
1.1 概述
1.2 化學工業中儀表系統的作用與變遷
1.3 儀表系統中控制環節的設計流程
1.4 過程自由度和過程變量的分類
1.5 過程儀表中使用的各種控制系統
1.6 如何提高過程儀表中的控制性能
1.7 從實用的觀點來看控制運算上的方法
1.8 控制系統性能的監測和改善活動
1.9 小結
參考文獻
第2章 合成氨設備中的多變量模型預測控制
2.1 概述
2.2 合成氨設備的概況
2.3 最佳控制系統的功能和構成
2.4 附加穩定最佳化功能的模型預測控制
2.5 設計與實際應用的結果
2.6 實用方面的技巧與課題
2.7 小結
參考文獻
第3章 乙烯設備中的最佳控制
3.1 概述
3.2 乙烯設備和最佳控制系統
3.3 利用LP和模型預測控制進行產量最大化的控制
3.4 全部設備的實時最佳控制
3.5 RTO實用化的技巧
3.6 小結
參考文獻
第4章 焦炭設備中的最佳預測控制
4.1 概述
4.2 過程的概況和控制系統的必要條件
4.3 具有預測目標值與擾動功能的控制系統
4.4 預測控制系統的構造和控制動作
4.5 焦炭爐溫度控制的應用
4.6 小結
參考文獻
第5章 批處理過程中的調度控制
5.1 概述
5.2 批處理過程的特征
5.3 批處理過程中的調度技術
5.4 調度控制的實例
5.5 小結
參考文獻
第6章 聚合物生產設備的質量控制
6.1 概述
6.2 聚合物生產設備的質量控制課題
6.3 質量估算和軟傳感器
6.4 聚合物生產設備的質量控制實例
6.5 連續生產設備中的等級切換控制
6.6 批處理過程的質量控制
6.7 小結
參考文獻
附錄
附錄A 第5章5.4.1節第4條的補充說明
附錄B 卡爾曼濾波器

化學工業不僅是能源消耗大、廢棄物多的產業，也是技術創新快、現代化程度高、發展潛力大的產業。化工生產過程是一個動態的連續過程，產出量、物料特性，甚至物料的加工路線都會受到原材料成分、人工操作技能、加工溫度和壓力、設備效率等因素的波動影響，並且具有不可預知性。也就是說物料配方和工藝參數的控制程度將影響產出率，相同的配方或原材料可產出不同產量的產品，原材料消耗比例可變，產品的生產過程中也會產生一定的回收物和廢料，生產計劃很難做到事前準確及時地規劃具體品種的產量和回收物及廢料的比例。為此，化工生產過程中需要有很大彈性來處理實時跟蹤、控制糾偏、動態調整等問題。

化工產業的質量管理也具有特殊性，不僅是對原材料、產成品的質量檢驗，更重要的是對生產過程中的質量控制。化學工藝或環境會影響到產品質量，需嚴格控制每個工藝步驟。重視過程質量數據的實時采集和化驗分析是防止生產中產生出較多的等外品，甚至廢品的重要的控制手段。

近年來，過程控制技術的進步是非常顯著的。過去利用模擬信號進行運算的空氣式或電子式PID調節器，現在全部被數字化。這也促進了化工行業的急速發展。眾所周知，日本是自動化強國，在化學工業進行過程控制起步早、技術成熟，取得過令人矚目的成就。本書中列舉了大量實例，詳細地講述了模型預測控制技術、最佳控制技術以及質量控制方法以及過程儀表的設計流程。

本書作者具有多年的自動控制的研究經驗，相信能給控制理論的研究人員以及自動控制專業的師生提供幫助。同時工業界的技術人員，有望通過本書結合自己積累的經驗取得更好的工作業績。

本書的譯者多年來從事自動控制技術的研究、應用、管理以及翻譯工作，對自動控制技術在該領域的應用和發展有著深刻的認識。本書的翻譯工作得到了許多本領域專家的大力支持與協助，在此表示真誠的感謝。由于譯者的水平有限，如有錯誤與不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。