《過程儀表及自動(dòng)化》包括五部分。第一部分介紹了工業(yè)過程控制的基本概念,包括自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制系統(tǒng)過渡過程及品質(zhì)指標(biāo)、工藝管道及控制流程圖、過程對(duì)象特性的參數(shù)等。第二部分系統(tǒng)地介紹了壓力、流量、溫度、物位檢測(cè)儀表及傳感器。第三部分具體介紹了顯示儀表、控制器及執(zhí)行器。第四部分簡(jiǎn)要介紹了各種控制方法,包括單回路控制、串級(jí)控制、前饋控制、比值控制、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。第五部分介紹了化學(xué)、化工典型生產(chǎn)過程的控制實(shí)例。
《過程儀表及自動(dòng)化》可作為醫(yī)藥工程、生物工程、高分子材料與工藝、化學(xué)工程與工藝、生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的“過程控制基礎(chǔ)”課程的教材,也可供冶金工程、無機(jī)非金屬材料工程、給水排水工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境工程、熱能與動(dòng)力工程等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用,還可以供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。
前言
第1章 緒論
1.1工業(yè)過程控制的基本概念
1.1.1過程自動(dòng)化及儀表發(fā)展概述
1.1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及框圖
1.1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類
1.1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程及品質(zhì)指標(biāo)
1.1.5工藝管道及控制流程圖
1.2過程特性
1.2.1過程特性的類型
1.2.2過程的數(shù)學(xué)描述
1.2.3過程對(duì)象特性的參數(shù)
思考題與習(xí)題
第2章 測(cè)量?jī)x表及傳感器
2.1概述
2.1.1測(cè)量過程與測(cè)量誤差
2.1.2傳感器與變送器
2.1.3儀表的性能指標(biāo)
2.1.4工業(yè)儀表的分類
2.1.5儀表防爆的基本知識(shí)
2.2壓力檢測(cè)及儀表
2.2.1壓力單位及測(cè)壓儀表
2.2.2彈性式壓力計(jì)
2.2.3電氣式壓力計(jì)
2.2.4壓力計(jì)的選用及安裝
2.3流量檢測(cè)及儀表
2.3.1概述
2.3.2差壓式流量計(jì)
2.3.3轉(zhuǎn)子流量計(jì)
2.3.4橢圓齒輪流量計(jì)
2.3.5渦輪流量計(jì)
2.3.6電磁流量計(jì)
2.3.7渦街流量計(jì)
2.3.8質(zhì)量流量計(jì)
2.3.9流量?jī)x表的選用
2.4溫度檢測(cè)及儀表
2.4.1溫標(biāo)
2.4.2溫度檢測(cè)的主要方法
2.4.3熱電偶溫度計(jì)
2.4.4熱電阻溫度計(jì)
2.4.5其他溫度檢測(cè)方法及儀表
2.4.6測(cè)溫元件的安裝
2.5物位檢測(cè)及儀表
2.5.1物位檢測(cè)的主要方法
2.5.2靜壓式物位檢測(cè)
2.5.3浮力式物位檢測(cè)
2.5.4電氣式物位檢測(cè)
2.5.5核輻射物位計(jì)
2.5.6聲學(xué)式物位檢測(cè)
思考題與習(xí)題
第3章 顯示儀表
3.1模擬顯示儀表
3.1.1自動(dòng)電子電位差計(jì)
3.1.2自動(dòng)電子平衡電橋
3.2數(shù)字顯示儀表
3.2.1數(shù)字顯示儀表分類
3.2.2數(shù)字顯示儀表的主要技術(shù)指標(biāo)
3.2.3數(shù)字顯示儀表的基本組成
3.2.4XMZ系列單回路數(shù)字顯示儀表
3.3圖像顯示儀表
3.3.1無紙記錄儀
3.3.2虛擬顯示儀表
思考題與習(xí)題
第4章 控制器
4.1概述
4.2基本控制規(guī)律及其對(duì)系統(tǒng)過渡過程的影響
4.2.1雙位控制
4.2.2比例控制
4.2.3積分控制
4.2.4微分控制
4.3模擬式控制器
4.3.1模擬式控制器的基本結(jié)構(gòu)
4.3.2 DDZ-Ⅲ型電動(dòng)單元控制器
4.4數(shù)字式控制器
4.4.1數(shù)字式控制器的主要特點(diǎn)
4.4.2數(shù)字式控制器的基本構(gòu)成
4.5可編程序控制器
4.5.1概述
4.5.2可編程序控制器的基本組成
4.5.3可編程序控制器的編程語(yǔ)言
4.5.4應(yīng)用舉例
思考題與習(xí)題
第5章 執(zhí)行器
5.1概述
5.1.1執(zhí)行器的作用
5.1.2執(zhí)行器的構(gòu)成
5.1.3執(zhí)行器的分類及特點(diǎn)
5.1.4執(zhí)行器的作用方式
5.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.2.1氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.2.2電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.3控制閥
5.3.1控制閥結(jié)構(gòu)
5.3.2控制閥類型
5.4數(shù)字閥和智能控制閥
5.4.1數(shù)字閥
5.4.2智能控制閥
思考題與習(xí)題
第6章 控制方法
6.1單回路控制
6.1.1對(duì)象特性
6.1.2被控變量及操縱變量的選擇
6.1.3滯后對(duì)控制系統(tǒng)的影響
6.1.4調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇
6.1.5閥門定位器的選用
6.1.6控制器正、反作用的選擇
6.1.7一些常見的控制系統(tǒng)分析
6.2串級(jí)控制
6.2.1串級(jí)控制系統(tǒng)的基本概念及工作過程
6.2.2串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
6.2.3串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
6.3前饋控制
6.3.1前饋控制的基本概念
6.3.2前饋控制模型
6.3.3前饋-反饋控制
6.4大純滯后過程的控制
6.5具有反向響應(yīng)過程特性的控制
6.6比值控制
6.6.1比值控制的目的
6.6.2幾種常見的比值控制方案
6.6.3比值控制系統(tǒng)注意事項(xiàng)
6.6.4數(shù)字比值控制系統(tǒng)
6.7均勻控制
6.7.1均勻控制的目的和任務(wù)
6.7.2均勻控制方案的實(shí)施
6.8選擇性控制
6.8.1用于設(shè)備軟保護(hù)的選擇性控制
6.8.2其他選擇性控制系統(tǒng)
思考題與習(xí)題
第7章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
7.1集散控制系統(tǒng)(DCS)
7.1.1 DCS概述
7.1.2 DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
7.1.3現(xiàn)場(chǎng)控制站
7.1.4操作站
7.1.5 DCS的軟件
7.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
7.2.1現(xiàn)場(chǎng)總線概述
7.2.2幾種主要現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介
7.3監(jiān)控軟件
7.3.1概述
7.3.2 DCS監(jiān)控層應(yīng)用功能設(shè)計(jì)
思考題與習(xí)題
第8章 生產(chǎn)過程控制
8.1流體輸送設(shè)備控制
8.1.1泵的控制
8.1.2壓縮機(jī)的控制
8.1.3防喘振控制系統(tǒng)
8.2傳熱設(shè)備控制
8.2.1兩側(cè)均無相變的換熱器控制方案
8.2.2載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動(dòng)控制
8.2.3冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動(dòng)控制
8.3精餾塔的自動(dòng)控制
8.3.1精餾塔的控制要求和擾動(dòng)分析
8.3.2精餾塔被控變量的選擇
8.3.3精餾塔的控制方案
8.4化學(xué)反應(yīng)器的控制
8.4.1反應(yīng)器的控制要求及被控變量的選擇
8.4.2釜式反應(yīng)器的控制
8.4.3固定床反應(yīng)器的控制
8.4.4流化床反應(yīng)器的控制
8.4.5管式裂解反應(yīng)器的控制
8.4.6鼓泡床反應(yīng)器的自動(dòng)調(diào)節(jié)
8.5生化過程控制
8.5.1常用生化過程控制
8.5.2青霉素發(fā)酵過程控制
8.5.3啤酒發(fā)酵過程控制
8.5.4合成氨裝置過程控制
思考題與習(xí)題
附錄
附錄A常用壓力表規(guī)格及型號(hào)
附錄B鉑熱電阻分度表
附錄C銅熱電阻分度表
附錄D鉑銠10-鉑熱電偶分度表
附錄E鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表
參考文獻(xiàn)