化工仪表及自动化 化工、食品、制药、环境、轻工、生物等工艺类专业适用PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 概述1

1.1 自动控制系统的组成1

1.2 自动控制系统的分类2

1.2.1 按系统的结构特点分类3

1.2.2 按给定信号的特点分类4

1.3 自动控制系统的品质指标4

1.3.1 静态与动态4

1.3.2 系统的品质指标4

1.4 工艺管道及控制流程图7

1.4.1 仪表功能标志8

1.4.2 仪表位号8

1.4.3 仪表的图形符号及安装位置8

1.4.4 测量点与连接线的图形符号8

1.4.5 常见执行机构及控制阀体的图形符号9

1.4.6 常规仪表控制系统图形符号示例9

1.5 化工自动化的发展概况9

1.5.1 仪表化与局部自动化阶段9

1.5.2 综合自动化阶段9

1.5.3 全盘自动化阶段10

习题与思考题10

第2章 对象特性及其建模12

2.1 对象的数学模型12

2.2 模型形式及参数特性13

2.2.1 线性系统输入输出模型的表示13

2.2.2 模型特性参数对被控变量的影响14

2.3 模型建立的方法18

2.3.1 机理建模方法18

2.3.2 实验建模方法21

2.3.3 混合建模方法24

习题与思考题24

第3章 检测变送仪表25

3.1 检测变送仪表的基本性能与分类25

3.1.1 检测的基本概念25

3.1.2 检测仪表的基本性能26

3.1.3 检测仪表的分类29

3.1.4 变送器的使用30

3.2 压力检测仪表31

3.2.1 压力的基本概念32

3.2.2 压力检测仪表的分类32

3.2.3 差压（压力）变送器35

3.2.4 差动电容差压（压力）变送器37

3.2.5 微型化压力变送器38

3.2.6 压力检测仪表的选用和安装41

3.3 温度检测仪表43

3.3.1 温度测量的方法43

3.3.2 热电偶温度检测仪表44

3.3.3 热电阻温度检测仪表50

3.3.4 DDZ—Ⅲ型温度变送器52

3.3.5 微型化温度变送器53

3.4 流量检测仪表54

3.4.1 流量的基本概念54

3.4.2 差压式流量计55

3.4.3 靶式流量计59

3.4.4 转子流量计59

3.4.5 容积式流量计61

3.4.6 涡轮流量计62

3.4.7 涡街流量计63

3.4.8 电磁流量计64

3.5 物位检测仪表65

3.5.1 浮力式液位变送器65

3.5.2 差压式液位计66

3.5.3 电容式物位计68

3.5.4 超声波物位计70

3.5.5 光电式物位计72

3.6 成分分析仪表72

3.6.1 pH计74

3.6.2 红外气体分析仪75

3.6.3 气相色谱分析仪76

3.6.4 氧量分析仪77

习题与思考题80

第4章 显示仪表82

4.1 模拟式显示仪表82

4.1.1 动圈式显示仪表82

4.1.2 自动平衡式显示仪表83

4.1.3 声光式显示仪表85

4.2 数字式显示仪表86

4.2.1 显示仪表的发展趋势86

4.2.2 全数字式显示仪表86

4.2.3 数字模拟混合显示仪表87

4.3 虚拟显示仪表89

习题与思考题90

第5章 自动控制仪表91

5.1 控制器的发展与分类91

5.1.1 控制器的发展过程91

5.1.2 控制器的分类92

5.2 控制器基本控制规律92

5.2.1 双位控制93

5.2.2 比例控制（P）94

5.2.3 比例积分控制（PI）97

5.2.4 比例微分控制（PD）98

5.2.5 比例积分微分控制（PID）99

5.2.6 PID控制规律总结100

5.3 模拟式控制器100

5.4 数字式控制器102

5.4.1 数字式控制器的组成102

5.4.2 可编程序控制器104

5.4.3 专家自整定控制器107

5.5 执行器108

5.5.1 执行器的分类及特点108

5.5.2 执行器的组合方式109

5.5.3 执行器的基本结构110

5.6 调节机构110

5.6.1 调节阀的分类110

5.6.2 调节阀的流量特性112

5.7 执行机构116

5.7.1 电动执行机构116

5.7.2 气动执行机构117

5.8 电—气转换器和电—气阀门定位器118

5.9 执行器的选择119

5.9.1 执行器结构形式的选择119

5.9.2 调节阀流量特性的选择120

5.9.3 调节阀口径的选择121

习题与思考题121

第6章 简单控制系统123

6.1 简单控制系统的基本结构123

6.2 简单控制系统设计的主要内容124

6.3 简单控制系统的方案设计124

6.3.1 被控变量的选择124

6.3.2 操纵变量的选择125

6.3.3 放大系数、时间参数和滞后时间对控制质量的影响126

6.4 元件特性对控制系统的影响128

6.4.1 测量元件时间常数对控制系统的影响128

6.4.2 测量元件输出信号传递滞后对控制系统的影响129

6.4.3 执行元件对控制系统的影响130

6.5 控制器的设计130

6.5.1 控制器控制规律的选择130

6.5.2 控制器正、反作用的确定131

6.6 控制器参数的工程整定132

6.6.1 临界比例度法132

6.6.2 衰减曲线法134

6.6.3 经验法135

6.7 单回路控制系统的投运135

6.8 简单控制系统的分析与设计136

6.8.1 蒸汽加热、物料温度控制系统的分析与设计136

6.8.2 喷雾式干燥设备控制系统的分析与设计137

6.8.3 精馏塔控制系统的分析与设计138

习题与思考题142

第7章 复杂控制系统143

7.1 提高控制品质的控制系统143

7.1.1 串级控制系统143

7.1.2 前馈控制系统152

7.1.3 大延时控制系统157

7.2 特定要求过程控制系统159

7.2.1 比值控制系统159

7.2.2 均匀控制系统161

7.2.3 分程控制系统163

7.2.4 选择性控制系统166

习题与思考题167

第8章 计算机控制系统169

8.1 计算机控制系统的组成与特点169

8.1.1 计算机控制系统的组成169

8.1.2 计算机控制系统的特点及用途169

8.2 直接数字控制系统170

8.3 集散控制系统171

8.4 现场总线控制系统173

8.4.1 现场总线的组成173

8.4.2 现场总线控制系统的结构173

8.4.3 现场总线控制系统的特点174

8.5 控制系统实例分析175

8.5.1 工业水处理pH值的智能控制175

8.5.2 集散控制系统在火力发电厂中的应用实例178

8.5.3 现场总线控制系统的应用实例181

习题与思考题184

附录185

附录A 铂铑10-铂热电偶分度表185

附录B 镍铬-铜镍热电偶分度表189

附录C 镍铬-镍硅热电偶分度表190

附录D Pt100热电阻分度表193

附录E Cu50热电阻分度表196

附录F Cu100热电阻分度表196

参考文献198