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第一章 仪表与自动控制的基本概念1

第一节 概述1

一、化工自动化的含义1

二、工艺与仪表的关系1

三、化工自动化的目的1

第二节 化工自动化的主要内容2

一、自动检测系统2

二、自动信号和联锁保护系统3

三、自动操纵及自动开停车系统4

四、自动控制系统4

第三节 自动控制系统的基本组成及方块图5

一、自动控制系统的基本组成5

二、自动控制系统的方框图6

第四节 自动控制系统的分类8

一、按系统的结构特点分类8

二、按给定值信号的特点分类9

第五节 自动控制系统的过渡过程和品质指标10

一、控制系统的静态与动态10

二、控制系统的过渡过程11

三、控制系统的品质指标13

四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素16

第六节 工艺控制流程图17

一、工艺管道及控制流程图17

二、控制流程图中图例符号的规定18

第二章 检测仪表与传感器22

第一节 概述22

一、检测过程及误差23

二、检测仪表的基本性能指标24

三、检测仪表的分类26

第二节 压力检测仪表26

一、压力的检测方法27

二、弹性式压力计29

三、压力变送器31

四、压力开关35

五、压力检测仪表的选用及安装38

六、压力表投用、停用的注意事项40

七、压力检测仪表的故障及排除41

第三节 流量检测及仪表48

一、流量检测方法49

二、差压式流量计49

三、转子流量计58

四、容积式流量计60

五、电磁流量计62

六、涡轮流量计65

七、涡街流量计67

八、超声波流量计69

九、科里奥利质量流量计70

十、其他流量计71

十一、流量检测故障判断75

第四节 物位检测仪表79

一、物位检测方法80

二、玻璃管液位计80

三、磁翻板液位计81

四、液位开关82

五、浮筒液位变送器85

六、差压式液位计87

七、电容式物位计91

八、超声波物位计92

九、物位检测仪表故障及排除94

第五节 温度检测及仪表98

一、温度检测方法99

二、膨胀式温度计100

三、热电偶温度计102

四、热电阻温度计110

五、温度变送器115

六、温度开关116

七、测温仪表的选用与安装116

八、温度检测仪表故障及排除118

第六节 成分检测及仪表126

一、概述126

二、热导式气体成分分析仪128

三、磁导式含氧量检测仪表129

四、红外线气体成分检测131

五、氧化锆氧检测仪133

六、色谱分析仪134

七、分析仪表故障现象及处理136

第三章 控制规律及控制仪表141

第一节 基本控制规律141

一、比例控制（P）142

二、比例积分控制（PI）147

三、比例微分控制（PD）150

四、比例积分微分控制（PID）151

第二节 可编程序控制器152

一、概述152

二、可编程序控制器的基本组成155

三、PLC的工作原理158

四、PLC的编程语言159

第三节 数字式控制器160

一、数字式控制器的主要特点160

二、数字式控制器的基本构成162

三、SLPC系列可编程序数字调节器165

第四章 执行器167

第一节 执行器的结构原理167

一、气动执行机构167

二、电动执行机构169

三、控制机构169

第二节 执行器的特性173

一、执行器开关特性173

二、执行器的流量系数175

三、执行器的流量特性175

第三节 执行器的选择和安装182

一、执行器的选择182

二、执行器的安装及维护185

第四节 阀门定位器186

一、电－气阀门定位器187

二、智能阀门定位器187

第五节 数字执行器与智能执行器189

一、数字阀189

二、智能控制阀190

第五章 自动控制系统192

第一节 被控对象的特性192

一、被控对象的数学描述192

二、被控对象的特性参数194

第二节 简单控制系统198

一、简单控制系统的结构198

二、简单控制系统与工艺的关系200

三、操纵变量选取与工艺的关系204

四、控制器的选取与控制系统的投运205

第三节 复杂控制系统215

一、串级控制系统216

二、前馈控制系统222

三、均匀控制系统224

四、比值控制系统229

五、选择性控制系统234

六、分程控制系统239

第六章 集散控制系统246

第一节 概述246

第二节 集散控制系统的体系结构247

一、现场控制级247

二、过程控制级247

三、过程管理级249

四、全厂优化和经营管理级249

第三节 操作站的硬件构成与功能250

一、操作站的硬件251

二、操作站的功能251

第四节 实时监控操作举例254

一、监控操作注意事项254

二、启动实时监控软件254

三、画面操作258

第五节 触摸屏原理及应用274

一、概述274

二、触摸屏的工作原理与构成274

三、触摸屏的种类275

四、K-TP178micro触摸屏操作277

第七章 炼油过程典型控制方案282

第一节 流体输送设备的自动控制282

一、离心泵的控制282

二、往复式泵的控制286

三、离心式压缩机的防喘振控制287

四、流体输送设备控制举例291

第二节 传热设备的自动控制293

一、一般传热设备的控制293

二、管式加热炉的控制295

三、传热设备控制应用举例297

第三节 精馏塔的控制300

一、概述300

二、精馏塔的基本控制方案302

三、精馏塔控制应用举例306

第四节 常减压过程的控制309

一、常压塔的控制310

二、减压塔的控制311

第五节 催化裂化过程的控制312

第八章 现场总线控制系统317

第一节 概述317

一、现场总线的特点317

二、现场总线技术现状319

第二节 现场总线控制系统的构成320

一、现场总线控制系统的硬件构成320

二、现场总线控制系统的软件构成323

第三节 FCS在电厂水处理中的应用324