過程控制儀表及控制系統(tǒng)

前言

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書第1版問世以來，深受廣大讀者和兄弟院校師生的厚愛，提出了許多寶貴意見和建設(shè)性的建議。在綜合考慮這些意見和建議的基礎(chǔ)上作了修訂。本書以被控過程的特性、檢測變送器、過程控制儀表、過程控制系統(tǒng)的設(shè)計和分析為主線展開論述。系統(tǒng)地闡述了各種過程控制系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用。圍繞著中心內(nèi)容，在不影響本書系統(tǒng)性的前提下，對第1版教材中部分理論性過強、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣、學(xué)生不易接受和生產(chǎn)實際中極少應(yīng)用的內(nèi)容進行了縮編、刪節(jié)或用小號字體排版。本書由淺入深，重點突出，語言簡明扼要，通俗易懂。本書除了介紹目前仍廣泛應(yīng)用的DDz．Ⅲ變送器、控制儀表和傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)外，還結(jié)合自動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，對微型化和智能化變送器、計算機集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的、深入的分析和論述，緊跟本學(xué)科的發(fā)展前沿。書中有大量的過程控制系統(tǒng)實例分析，通過對應(yīng)用實例的分析，舉一反三，引導(dǎo)學(xué)生正確理解和應(yīng)用新理論、新知識、新技術(shù)和新方法去解決生產(chǎn)實際中遇到的問題，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。理論聯(lián)系實際，重在能力培養(yǎng)，適合應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。本書適用48學(xué)時（其中，理論教學(xué)40學(xué)時，實驗教學(xué)8學(xué)時）的教學(xué)。若刪節(jié)部分內(nèi)容，并不影響本書的系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)，亦適用36學(xué)時（其中，理論教學(xué)32學(xué)時，實驗教學(xué)4學(xué)時）的教學(xué)。書中打*章節(jié)可根據(jù)各校情況選講。上述建議僅供參考。本書由廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院林德杰任主編，并編寫第1、2章；廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院李學(xué)聰編寫第3章；廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院王贅編寫第4章；廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院曾珞亞編寫第5章；廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院黃淑芬編寫第6、7章；廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院廉迎戰(zhàn)編寫第8、9章，并任副主編。廣東工業(yè)大學(xué)符曦教授和華南理工大學(xué)毛宗源教授審閱了全稿，并擔(dān)任主審。廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院副院長鄧則名教授和華南理工大學(xué)梁佑彬高級工程師參審。專家、教授們提出了許多寶貴意見和建議，對提高本書的質(zhì)量起了重要作用。廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院詹業(yè)宏常務(wù)副院長和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對本書的編寫給予了大力支持。在此，對各位專家、教授和領(lǐng)導(dǎo)表示衷心感謝。本書的編寫參考了大量文獻和資料，在此對有關(guān)單位和作者一并致謝。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材：過程控制儀表及控制系統(tǒng)（第2版）》以過程的特性、檢測變送器、過程控制儀表、過程控制系統(tǒng)的設(shè)計和分析為主線展開論述。除了介紹目前仍在應(yīng)用的DDZ－Ⅲ變送器、過程控制儀表和傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)外，結(jié)合生產(chǎn)過程自動控制技術(shù)的發(fā)展和趨勢，引入了新的內(nèi)容，對微型化和智能化變送器、計算機集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線自動控制系統(tǒng)進行了系統(tǒng)和深入的論述和分析。　　《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材：過程控制儀表及控制系統(tǒng)（第2版）》有大量的過程控制系統(tǒng)的實例分析?！　　镀胀ǜ叩冉逃?ldquo;十一五”國家級規(guī)劃教材：過程控制儀表及控制系統(tǒng)（第2版）》可作為高校自動化、電氣工程及其自動化、化學(xué)工程、環(huán)境工程、食品科學(xué)與工程、工業(yè)工程等專業(yè)本科教材，亦可作為相關(guān)專業(yè)的研究生及工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章 緒論1．1 過程控制系統(tǒng)的組成及其分類1．1．1 過程控制系統(tǒng)的組成1．1．2 過程控制系統(tǒng)的分類1．2 過程控制系統(tǒng)的特點1．3 過程控制系統(tǒng)的質(zhì)量指標1．3．1 系統(tǒng)過渡過程質(zhì)量指標1．3．2 誤差(偏差)性能指標1．4 過程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1．4．1 儀表化與局部自動化階段1．4．2 綜合自動化階段1．4．3 全盤自動化階段思考題與習(xí)題第2章 被控過程的數(shù)學(xué)模型2．1 概述2．1．1 建立被控過程數(shù)學(xué)模型的目的2．1．2 被控過程數(shù)學(xué)模型的類型2．2 解析法建立過程的數(shù)學(xué)模型2．2．1 單容過程的建模2．2．2 多容過程的建模2．3 響應(yīng)曲線辨識過程的數(shù)學(xué)模型2．3．1 階躍響應(yīng)曲線的測定2．3．2 矩形脈沖響應(yīng)曲線的測定2．3．3 由階躍響應(yīng)曲線確定過程的數(shù)學(xué)模型2．4 相關(guān)函數(shù)法辨識過程的數(shù)學(xué)模型思考題與習(xí)題第3章 檢測變送儀表3．1 概述3．2 差壓變送器3．2．1 DDZ一Ⅲ差壓變送器3．2．2 差動電容差壓變送器3．2．3 微型化壓力變送器3．3 溫度變送器3．3．1 DDz一Ⅲ型溫度變送器3．3．2 微型化溫度變送器3．4 流量檢測與變送3．4．1 概述3．4．2 差壓式流量計3．4．3 靶式流量計3．4．4 浮子流量計3．4．5 容積式流量計3．4．6 渦輪流量計3．4．7 渦街流量計3．4．8 電磁流量計3．5 液位變送器3．5．1 浮力式液位變送器3．5．2 靜壓力式液位變送器3．6 成分分析儀表3．6．1 紅外氣體分析儀3．6．2 氣相色譜分析儀3．6．3 熱磁式氧分析儀3．6．4 氧化鋯氧量分析儀3．7 智能變送器3．7．1 單總線智能溫度變送器3．7．2 基于I2C總線的智能溫度變送器3．7．3 多通道智能溫度變送器3．7．4 ST一3000系列智能變送器3．7．5 3051型智能壓力變送器3．7．6 EJA型差壓智能變送器3．7．7 虛擬變送器思考題與習(xí)題第4章 過程控制儀表4．1 DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器4．1．1 輸入電路4．1．2 比例微分電路4．1．3 比例積分電路4．1．4 整機的比例積分微分電路傳遞函數(shù)4．1．5 輸出電路4．1．6 手動操作電路和無平衡無擾動切換4．1．7 指示電路4．2 改進型調(diào)節(jié)器4．2．1 抗積分飽和調(diào)節(jié)器4．2．2 微分先行PID調(diào)節(jié)器4．2．3 比例微分先行PID調(diào)節(jié)器4．2．4 非線性PID調(diào)節(jié)器4．3 數(shù)字式調(diào)節(jié)器4．3．1 數(shù)字式調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的實現(xiàn)4．3．2 數(shù)字式調(diào)節(jié)器的組成4．3．3 專家自整定調(diào)節(jié)器4．3．4 虛擬調(diào)節(jié)儀表4．4 執(zhí)行器4．4．1 概述4．4．2 電動執(zhí)行機構(gòu)4．4．3 氣動執(zhí)行機構(gòu)4．4．4 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥4．5 電一氣轉(zhuǎn)換器和閥門定位器4．5．1 電一氣轉(zhuǎn)換器4．5．2 電一氣閥門定位器思考題與習(xí)題第5章 控制系統(tǒng)輔助儀表5．1 自動平衡顯示記錄儀表5．1．1 電子電位差式自平衡顯示記錄儀表5．1．2 電橋自動平衡顯示記錄儀表5．1．3 放大器5．2 DDz．Ⅲ指示記錄儀5．2．1 儀表的整機構(gòu)成5．2．2 測量組件5．3 現(xiàn)代顯示記錄儀表5．3．1 顯示記錄儀表的發(fā)展趨勢5．3．2 全數(shù)字式顯示記錄儀表5．3．3 數(shù)字模擬混合顯示記錄儀表5．3．4 虛擬顯示記錄儀表5．4 安全柵5．4．1 安全火花防爆的一般概念‘5．4．2 安全柵的類型5．4．3 變壓器隔離式安全柵思考題與習(xí)題第6章 單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計6．1 概述6．1．1 一般要求6．1．2 控制方案6．1．3 基本方法6．1．4 設(shè)計步驟6．1．5 主要內(nèi)容6．2 單回路控制系統(tǒng)方案設(shè)計6．2．1 被控參數(shù)的選擇6．2．2 控制參數(shù)的選擇6．2．3 測量變送器的特性對控制質(zhì)量的影響6．2．4 信號傳送時延問題6．2．5 執(zhí)行器的選擇6．2．6 調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的選擇6．2．7 調(diào)節(jié)器正、反作用的確定6．3 單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定6．3．1 工程整定法6．3．2 計算機仿真尋優(yōu)整定法6．4 單回路控制系統(tǒng)的投運6．5 單回路控制系統(tǒng)設(shè)計舉例6．5．1 噴霧式干燥設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計6．5．2 貯槽液位控制系統(tǒng)設(shè)計思考題與習(xí)題第7章 提高控制質(zhì)量的控制系統(tǒng)7．1 串級控制系統(tǒng)的設(shè)計7．1．1 基本概念7．1．2 串級控制系統(tǒng)的特點7．1．3 串級控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用7．1．4 串級控制系統(tǒng)設(shè)計7．1．5 串級控制系統(tǒng)的整定7．1．6 串級控制系統(tǒng)實例分析7．2 前饋控制系統(tǒng)7．2．1 概述7．2．2 前饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式7．2．3 前饋控制規(guī)律及其實施7．2．4 前饋控制系統(tǒng)的選用原則7．2．5 前饋控制系統(tǒng)設(shè)計7．2．6 前饋控制系統(tǒng)的工程整定7．2．7 前饋控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例7．3 大時延控制系統(tǒng)7．3．1 概述7．3．2 常規(guī)控制系統(tǒng)7．3．3 預(yù)估控制系統(tǒng)7．3．4 采樣控制系統(tǒng)7．3．5 應(yīng)用舉例思考題與習(xí)題第8章 滿足特定要求的過程控制系統(tǒng)8．1 比值控制系統(tǒng)8．1．1 概述8．1．2 控制方案8．1．3 系統(tǒng)設(shè)計8．1．4 系統(tǒng)實施8．1．5 系統(tǒng)整定8．1．6 注意問題8．2 均勻控制系統(tǒng)8．2．1 概述8．2．2 控制方案8．2．3 系統(tǒng)整定8．3 分程控制系統(tǒng)8．3．1 概述8．3．2 控制方案8．3．3 系統(tǒng)設(shè)計8．3．4 工業(yè)應(yīng)用8．4 選擇控制系統(tǒng)8．4．1 概述8．4．2 控制方案8．4．3 系統(tǒng)設(shè)計8．4．4 設(shè)計原則應(yīng)用舉例思考題與習(xí)題第9章 先進控制系統(tǒng)9．1 模糊控制系統(tǒng)9．1．1 概述9．1．2 模糊控制器設(shè)計9．1．3 模糊控制系統(tǒng)實例9．2 集散控制系統(tǒng)9．2．1 概述9．2．2 集散控制系統(tǒng)的特點9．2．3 集散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)9．2．4 集散控制系統(tǒng)的軟件及其組態(tài)9．2．5 集散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信9．2．6 集散控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計及其實施9．2．7 DCS工業(yè)應(yīng)用示例9．2．8 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢9．3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)9．3．1 現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)及組成9．3．2 典型總線性能比較9．3．3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點9．3．4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)9．3．5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應(yīng)用實例9．3．6 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢思考題與習(xí)題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：3．顯示及鍵盤單元顯示部分負責(zé)以數(shù)字方式顯示各種被測量、參數(shù)設(shè)置及儀表工作狀態(tài)等信息。而儀表工作所需的各種設(shè)定（如儀表的量程、報警上、下限值以及各種功能的選擇等）和必要的命令則主要由鍵盤完成。4．打印單元全數(shù)字式顯示記錄儀表的所有記錄、數(shù)據(jù)輸出以及報警信息等完全由打印機單元實現(xiàn)。目前研究和開發(fā)的數(shù)字式顯示記錄儀表一般都配有與計算機通信接口，以便將顯示記錄儀記錄的參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到計算機中作進一步的處理和分析。5．3．3數(shù)字模擬混合顯示記錄儀表如前所述，模擬顯示記錄儀表和全數(shù)字式顯示記錄儀表各有優(yōu)缺點，數(shù)字模擬混合顯示儀表既綜合了上述兩者優(yōu)點又避免了兩者存在的缺點，是功能強大、性能穩(wěn)定、小巧、精確、靈活和可靠的新一代顯示記錄儀表。圖5．15所示是一般數(shù)字模擬混合顯示記錄儀表的組成框圖。主要由微機單元、輸入單元、輸出單元和顯示記錄單元組成，各單元之間的信號由總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）聯(lián)系起來。

編輯推薦

《過程控制儀表及控制系統(tǒng)(第2版)》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材之一。

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