過程控制及自動化儀表（第二版）

第一章緒論1
第一節(jié)過程控制技術及儀表的發(fā)展1
第二節(jié)過程控制系統(tǒng)的組成及其分類2
一、過程控制系統(tǒng)的組成2
二、過程控制系統(tǒng)的分類3
第三節(jié)過程控制系統(tǒng)的過渡過程和品質指標3
一、系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)3
二、控制系統(tǒng)的過渡過程4
三、描述系統(tǒng)過渡過程的品質指標5
思考題與習題7

第二章過程參數(shù)檢測與變送8
第一節(jié)過程參數(shù)檢測概述8
一、測量誤差9
二、儀表性能指標9
三、變送器的基本特性和構成原理11
第二節(jié)溫度檢測與變送15
一、概述15
二、熱電偶16
三、熱電阻20
四、溫度變送器22
五、其他溫度儀表簡介22
六、測溫儀表的選用與安裝23
第三節(jié)壓力測量24
一、壓力的表示方法24
二、壓力檢測的主要方法25
三、常見壓力檢測儀表25
四、智能式差壓變送器29
五、壓力儀表的選用和安裝30
第四節(jié)流量測量34
一、概述34
二、速度式流量計35
三、容積式流量計41
四、質量流量計42
五、流量儀表的選用43
第五節(jié)物位測量43
一、物位儀表的分類43
二、常用物位計44
三、物位檢測儀表的選用47
第六節(jié)成分和物性參數(shù)檢測47
一、熱導式氣體成分檢測48
二、磁導式氣體成分檢測49
三、紅外式氣體成分檢測49
四、溶解氧的檢測50
五、色譜分析51
六、pH值的檢測52
七、濁度的檢測52
第七節(jié)軟測量技術簡介53
思考題與習題53

第三章顯示記錄儀表56
第一節(jié)模擬式顯示儀表56
一、自動平衡式電子電位差計56
二、電子自動平衡電橋58
第二節(jié)數(shù)字式顯示儀表59
一、數(shù)字式顯示儀表的分類60
二、數(shù)字式顯示儀表的主要技術指標60
三、數(shù)字式顯示儀表的基本組成61
第三節(jié)新型顯示儀表62
一、無紙記錄儀的特點62
二、無紙記錄儀的基本結構62
三、無紙記錄儀的安裝與接線63
四、顯示記錄儀表的發(fā)展趨勢63
思考題與習題64

第四章過程控制儀表65
第一節(jié)控制器65
一、DDZ-Ⅲ型控制器65
二、可編程數(shù)字控制器68
第二節(jié)執(zhí)行器74
一、電動執(zhí)行器74
二、氣動執(zhí)行器77
思考題與習題87

第五章過程控制系統(tǒng)概述88
第一節(jié)自動檢測與自動控制系統(tǒng)88
一、過程自動檢測系統(tǒng)88
二、過程自動控制系統(tǒng)88
第二節(jié)傳遞函數(shù)與方塊圖變換90
一、傳遞函數(shù)90
二、方塊圖91
第三節(jié)對象特性93
一、與對象有關的兩個基本概念93
二、描述對象特性的三個參數(shù)94
三、擾動通道特性對控制質量的影響95
四、控制通道特性對控制質量的影響95
第四節(jié)過程控制工程設計中常用圖例符號96
一、圖形符號96
二、字母代號97
三、儀表位號99
四、控制符號圖表示方法示例99
五、簡單控制系統(tǒng)控制符號圖識圖初步100
思考題與習題101

第六章簡單控制系統(tǒng)的分析與設計102
第一節(jié)系統(tǒng)被控變量與操縱變量的選擇102
一、系統(tǒng)被控變量的選取102
二、操縱變量的選擇103
第二節(jié)測量變送在系統(tǒng)分析設計中的考慮103
一、純滯后104
二、測量滯后104
三、信號傳輸滯后105
四、測量信號的處理106
第三節(jié)執(zhí)行器的選擇106
第四節(jié)控制規(guī)律的選取106
一、基本控制規(guī)律107
二、控制規(guī)律的選用112
第五節(jié)控制器的參數(shù)整定113
一、經(jīng)驗試湊法113
二、臨界比例度法114
三、衰減曲線法115
四、三種整定方法的比較116
第六節(jié)簡單控制系統(tǒng)的投運及故障分析116
一、系統(tǒng)的投運步驟116
二、系統(tǒng)的故障分析、判斷與處理118
思考題與習題119

第七章復雜控制系統(tǒng)121
第一節(jié)串級控制系統(tǒng)121
一、串級控制系統(tǒng)的基本概念121
二、串級控制系統(tǒng)的特點及應用范圍123
三、串級控制系統(tǒng)的設計126
四、串級控制系統(tǒng)的投運及參數(shù)整定129
第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)131
一、前饋控制的基本概念和方塊圖131
二、前饋控制的特點和局限性132
三、前饋控制系統(tǒng)的幾種結構形式133
四、前饋控制系統(tǒng)的選用原則和應用實例134
第三節(jié)比值控制系統(tǒng)136
一、概述136
二、常見的比值控制方案136
第四節(jié)均勻控制系統(tǒng)138
一、均勻控制原理139
二、均勻控制方案139
第五節(jié)分程控制系統(tǒng)140
一、概述140
二、分程控制的應用場合141
三、分程控制系統(tǒng)應用中應注意的幾個問題143
第六節(jié)選擇性控制系統(tǒng)144
一、概述144
二、選擇性控制系統(tǒng)的類型145
三、選擇性控制系統(tǒng)的設計146
第七節(jié)新型控制系統(tǒng)簡介147
一、預測控制147
二、推理控制147
三、解耦控制147
四、魯棒控制148
五、自適應控制148
六、智能控制149
第八節(jié)控制流程圖識圖149
一、常規(guī)控制流程圖的識圖149
二、計算機控制流程圖識圖初步152
思考題與習題153

第八章分布式控制系統(tǒng)(DCS)154
第一節(jié)概述154
一、DCS系統(tǒng)的構成方式154
二、DCS的特點155
三、DCS的發(fā)展概況156
第二節(jié)DCS的硬件體系結構與功能157
一、DCS的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)157
二、DCS的過程控制裝置159
三、操作管理裝置162
第三節(jié)DCS的軟件體系與組態(tài)方法164
一、DCS的軟件體系164
二、DCS的組態(tài)方法166
第四節(jié)DCS系統(tǒng)的在線調試與投運172
一、DCS系統(tǒng)的調試172
二、系統(tǒng)投運174
第五節(jié)常見分布式控制系統(tǒng)簡介175
一、Honeywell公司的Experion PKS系統(tǒng)175
二、ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)176
三、和利時公司的HOLLiASMACS系統(tǒng)178
四、西門子SIMATIC PCS 7180
思考題與習題182

第九章典型過程的控制183
第一節(jié)鍋爐的過程控制183
一、汽包水位控制184
二、過熱蒸汽溫度控制185
三、燃燒過程的控制186
第二節(jié)化學反應器的過程控制188
一、化學反應器的分類方式與控制188
二、化學反應器的典型控制方案189
第三節(jié)精餾塔的過程控制192
一、概述192
二、精餾塔控制的基本方案194
第四節(jié)流體輸送設備的過程控制195
一、泵的控制195
二、離心式壓縮機的控制197
第五節(jié)傳熱設備的過程控制200
一、傳熱設備的靜態(tài)數(shù)學模型200
二、一般傳熱設備的控制201
三、管式加熱爐的控制203
思考題與習題205

附錄206
附錄一鉑銠10鉑熱電偶分度表206
附錄二鎳鉻銅鎳熱電偶分度表210
附錄三鎳鉻鎳硅熱電偶分度表210
附錄四鉑電阻分度表214
附錄五銅電阻分度表216

參考文獻217