過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表

第一章 緒論

第一節(jié) 過(guò)程控制技術(shù)及儀表的發(fā)展

第二節(jié) 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及其分類(lèi)

一、過(guò)程控制系統(tǒng)的組成

二、過(guò)程控制系統(tǒng)的分類(lèi)

第三節(jié) 過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和品質(zhì)指標(biāo)

一、系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)

二、控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程

三、描述系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的品質(zhì)指標(biāo)

思考題與習(xí)題

第二章 過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與變送

第一節(jié) 過(guò)程參數(shù)檢測(cè)概述

一、測(cè)量誤差

二、儀表性能指標(biāo)

三、變送器的基本特性和構(gòu)成原理

第二節(jié) 溫度檢測(cè)與變送

一、概述

二、熱電偶

三、熱電阻

四、溫度變送器

五、其他溫度儀表簡(jiǎn)介

六、測(cè)溫儀表的選用與安裝

第三節(jié) 壓力測(cè)量

一、壓力的表示方法

二、壓力檢測(cè)的主要方法

三、常見(jiàn)壓力檢測(cè)儀表

四、智能式差壓變送器

五、壓力儀表的選用和安裝

第四節(jié) 流量測(cè)量

一、概述

二、速度式流量計(jì)

三、容積式流量計(jì)

四、質(zhì)量流量計(jì)

五、流量?jī)x表的選用

第五節(jié) 物位測(cè)量

一、物位儀表的分類(lèi)

二、常用物位計(jì)

三、物位檢測(cè)儀表的選用

第六節(jié) 成分和物性參數(shù)檢測(cè)

一、熱導(dǎo)式氣體成分檢測(cè)

二、磁導(dǎo)式氣體成分檢測(cè)

三、紅外式氣體成分檢測(cè)

四、溶解氧的檢測(cè)

五、色譜分析

六、pH值的檢測(cè)

七、濁度的檢測(cè)

第七節(jié) 軟測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介

思考題與習(xí)題

第三章 顯示記錄儀表

第一節(jié) 模擬式顯示儀表

一、自動(dòng)平衡式電子電位差計(jì)

二、電子自動(dòng)平衡電橋

第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表

一、數(shù)字式顯示儀表的分類(lèi)

二、數(shù)字式顯示儀表的主要技術(shù)指標(biāo)

三、數(shù)字式顯示儀表的基本組成

第三節(jié) 無(wú)紙記錄儀

一、無(wú)紙記錄儀的特點(diǎn)

二、無(wú)紙記錄儀的基本結(jié)構(gòu)

三、無(wú)紙記錄儀的安裝與接線

四、顯示記錄儀表的發(fā)展趨勢(shì)

思考題與習(xí)題

……

第四章 過(guò)程控制儀表

第五章 過(guò)程控制系統(tǒng)概述

第六章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

第七章 復(fù)雜控制系統(tǒng)

第八章 分布式控制系統(tǒng)（DCS）

第九章 典型過(guò)程的控制

附錄

參考文獻(xiàn) 2100433B

《過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表》這本書(shū)以控制系統(tǒng)為體系，將過(guò)程參數(shù)檢測(cè)變送、顯示記錄及控制儀表作為組成系統(tǒng)的相應(yīng)環(huán)節(jié)，力求完整體現(xiàn)過(guò)程控制的整體內(nèi)容。本書(shū)可作為高職高專(zhuān)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教材，也可作為相關(guān)技術(shù)人員的參考用書(shū)。

在參數(shù)檢測(cè)方面，深入淺出地介紹了檢測(cè)原理及方法；依據(jù)其代表性及發(fā)展趨勢(shì)，介紹了目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的檢測(cè)儀表。在控制儀表方面，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，介紹了模擬、數(shù)字控制器和電動(dòng)、氣動(dòng)執(zhí)行器。在控制系統(tǒng)方面，著重介紹簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)和幾種常用復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及分布式控制系統(tǒng)(DCS)的硬件和軟件體系構(gòu)成與目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的幾種分布式控制系統(tǒng)(DCS)。此外，還簡(jiǎn)要介紹了顯示記錄儀表。最后介紹了典型工業(yè)過(guò)程的控制。每章后配有思考題與習(xí)題。

《自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制》分為自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制兩篇。其中，自動(dòng)化儀表篇包括自動(dòng)化儀表概述、過(guò)程檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、顯示記錄儀表、自動(dòng)化儀表的安全與防爆、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；過(guò)程控制篇包括過(guò)程控制系統(tǒng)概述、被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型、單回路過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)、先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介。

《自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制》可作為普通高等院校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生教材或參考用書(shū)，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

《過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表（第三版）》

• 出版社： 化學(xué)工業(yè)出版社

• ISBN：9787122367471

• 版次：3

• 商品編碼：12937758

• 品牌：化學(xué)工業(yè)出版社

• 包裝：平裝

• 開(kāi)本：16開(kāi)

• 出版時(shí)間：2020-09-01

• 用紙：膠版紙

• 頁(yè)數(shù)：216

• 正文語(yǔ)種：中文

內(nèi)容簡(jiǎn)介

《過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表》以過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控為基本內(nèi)容，將參數(shù)檢測(cè)變送、分布式控制系統(tǒng)（DCS）及執(zhí)行器作為組成過(guò)程檢測(cè)控制系統(tǒng)的相應(yīng)環(huán)節(jié)，力求完整體現(xiàn)過(guò)程監(jiān)控的整體內(nèi)容。在參數(shù)檢測(cè)方面，深入淺出地介紹了檢測(cè)原理及方法；依據(jù)其代表性及發(fā)展趨勢(shì)，介紹了目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的檢測(cè)儀表；在控制儀表方面，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，介紹了電動(dòng)和氣動(dòng)執(zhí)行器；在過(guò)程控制系統(tǒng)方面，著重介紹簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)和幾種常用復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；對(duì)于DCS系統(tǒng)，介紹了軟硬件基本組成及常見(jiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與發(fā)展；最后介紹了典型工業(yè)過(guò)程的控制。每章后配有思考題與習(xí)題。

本書(shū)可作為高職高專(zhuān)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教材，也可作為相關(guān)技術(shù)人員的參考用書(shū)。

目錄

第一章緒論1

第一節(jié)過(guò)程控制技術(shù)及儀表的發(fā)展1

第二節(jié)過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及其分類(lèi)2

一、過(guò)程控制系統(tǒng)的組成2

二、過(guò)程控制系統(tǒng)的分類(lèi)3

第三節(jié)過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和品質(zhì)指標(biāo)3

一、系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)3

二、控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程4

三、描述系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的品質(zhì)指標(biāo)5

思考題與習(xí)題7

第二章檢測(cè)儀表與執(zhí)行器8

第一節(jié)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)概述8

一、測(cè)量誤差9

二、儀表性能指標(biāo)9

三、變送器的基本特性和構(gòu)成原理11

四、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表簡(jiǎn)介15

第二節(jié)溫度檢測(cè)儀表17

一、概述17

二、熱電偶18

三、熱電阻22

四、溫度變送器24

五、其它溫度儀表簡(jiǎn)介25

六、測(cè)溫儀表的選用與安裝25

第三節(jié)壓力檢測(cè)儀表26

一、壓力的表示方法27

二、壓力檢測(cè)的主要方法27

三、常見(jiàn)壓力檢測(cè)儀表27

四、智能式差壓變送器31

五、壓力儀表的選用和安裝33

第四節(jié)流量檢測(cè)儀表36

一、概述36

二、速度式流量計(jì)37

三、容積式流量計(jì)47

四、質(zhì)量流量計(jì)48

五、流量?jī)x表的選用49

第五節(jié)物位檢測(cè)儀表49

一、物位儀表的分類(lèi)50

二、常用物位計(jì)50

三、物位檢測(cè)儀表的選用54

第六節(jié)分析儀表54

一、分析儀表的分類(lèi)55

二、分析儀表的組成55

三、常用成分和物性的檢測(cè)方法56

第七節(jié)執(zhí)行器61

一、電動(dòng)執(zhí)行器61

二、氣動(dòng)執(zhí)行器63

思考題與習(xí)題75

第三章過(guò)程控制系統(tǒng)概述78

第一節(jié)自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)78

一、過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)78

二、過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)79

第二節(jié)傳遞函數(shù)與方塊圖變換80

一、傳遞函數(shù)80

二、方塊圖81

第三節(jié)對(duì)象特性83

一、與對(duì)象有關(guān)的兩個(gè)基本概念84

二、描述對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)84

三、擾動(dòng)通道特性對(duì)控制質(zhì)量的影響85

四、控制通道特性對(duì)控制質(zhì)量的影響85

第四節(jié)過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)中常用圖例符號(hào)86

一、圖形符號(hào)86

二、字母代號(hào)87

三、儀表位號(hào)89

四、控制符號(hào)圖表示方法示例89

五、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制符號(hào)圖識(shí)圖初步90

思考題與習(xí)題91

第四章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)92

第一節(jié)系統(tǒng)被控變量與操縱變量的選擇92

一、系統(tǒng)被控變量的選取93

二、操縱變量的選擇93

第二節(jié)測(cè)量變送在系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)中的考慮93

一、純滯后94

二、測(cè)量滯后94

三、信號(hào)傳輸滯后95

四、測(cè)量信號(hào)的處理96

第三節(jié)執(zhí)行器的選擇96

第四節(jié)控制規(guī)律的選取96

一、基本控制規(guī)律97

二、控制規(guī)律的選用102

第五節(jié)控制器的參數(shù)整定103

一、經(jīng)驗(yàn)試湊法103

二、臨界比例度法104

三、衰減曲線法105

四、三種整定方法的比較106

第六節(jié)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn)及故障分析106

一、系統(tǒng)的投運(yùn)步驟106

二、系統(tǒng)的故障分析、判斷與處理108

思考題與習(xí)題109

第五章復(fù)雜控制系統(tǒng)111

第一節(jié)串級(jí)控制系統(tǒng)111

一、串級(jí)控制系統(tǒng)的基本概念111

二、串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍113

三、串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)116

四、串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)及參數(shù)整定119

第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)121

一、前饋控制的基本概念和方塊圖121

二、前饋控制的特點(diǎn)和局限性122

三、前饋控制系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)形式123

四、前饋控制系統(tǒng)的選用原則和應(yīng)用實(shí)例124

第三節(jié)比值控制系統(tǒng)126

一、概述126

二、常見(jiàn)的比值控制方案126

第四節(jié)均勻控制系統(tǒng)128

一、均勻控制原理129

二、均勻控制方案129

第五節(jié)分程控制系統(tǒng)130

一、概述130

二、分程控制的應(yīng)用場(chǎng)合131

三、分程控制系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題133

第六節(jié)選擇性控制系統(tǒng)134

一、概述134

二、選擇性控制系統(tǒng)的類(lèi)型135

三、選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)136

第七節(jié)其他控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介137

一、預(yù)測(cè)控制137

二、推理控制137

三、解耦控制137

四、魯棒控制138

五、自適應(yīng)控制138

六、智能控制139

第八節(jié)控制流程圖識(shí)圖139

一、常規(guī)控制流程圖的識(shí)圖139

二、計(jì)算機(jī)控制流程圖識(shí)圖初步142

思考題與習(xí)題143

第六章分布式控制系統(tǒng)（DCS）144

第一節(jié)概述144

一、DCS系統(tǒng)的構(gòu)成方式144

二、DCS的特點(diǎn)145

三、DCS的發(fā)展概況146

第二節(jié)DCS的硬件體系結(jié)構(gòu)與功能147

一、DCS的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)147

二、DCS的過(guò)程控制裝置150

三、操作管理裝置152

第三節(jié)DCS的軟件體系與組態(tài)方法155

一、DCS的軟件體系155

二、 DCS的組態(tài)方法156

第四節(jié)和利時(shí)一體化過(guò)程解決方案158

一、 Level1/2過(guò)程控制層HOLLiAS MACS-K159

二、 Level3過(guò)程先進(jìn)應(yīng)用層165

三、 Level4企業(yè)管理層169

四、HiaCloud工業(yè)云平臺(tái)171

第五節(jié)常見(jiàn)分布式控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介173

一、Honeywell公司的Experion PKS系統(tǒng)及其升級(jí)產(chǎn)品173

二、ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)及其擴(kuò)展系統(tǒng)175

三、西門(mén)子SIMATIC PCS 7及其升級(jí)產(chǎn)品177

思考題與習(xí)題181

第七章典型過(guò)程的控制182

第一節(jié)鍋爐的過(guò)程控制182

一、汽包水位控制183

二、過(guò)熱蒸汽溫度控制184

三、燃燒過(guò)程的控制185

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)器的過(guò)程控制187

一、化學(xué)反應(yīng)器的分類(lèi)方式與控制187

二、化學(xué)反應(yīng)器的典型控制方案189

第三節(jié)精餾塔的過(guò)程控制191

一、概述191

二、精餾塔控制的基本方案192

第四節(jié)流體輸送設(shè)備的過(guò)程控制194

一、泵的控制194

二、離心式壓縮機(jī)的控制196

第五節(jié)傳熱設(shè)備的過(guò)程控制199

一、傳熱設(shè)備的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型199

二、一般傳熱設(shè)備的控制200

三、管式加熱爐的控制202

思考題與習(xí)題204

附錄205

附錄一鉑銠10-鉑熱電偶分度表205

附錄二鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表209

附錄三鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表209

附錄四鉑電阻分度表213

附錄五銅電阻分度表215

參考文獻(xiàn)216 2100433B