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第一章 绪论1

第一节 过程控制技术及仪表的发展1

第二节 过程控制系统的组成及其分类2

一、过程控制系统的组成2

二、过程控制系统的分类3

第三节 过程控制系统的过渡过程和品质指标3

一、系统的静态与动态3

二、控制系统的过渡过程4

三、描述系统过渡过程的品质指标5

思考题与习题7

第二章 过程参数检测与变送8

第一节 过程参数检测概述8

一、测量误差9

二、仪表性能指标9

三、变送器的基本特性和构成原理11

第二节 温度检测与变送15

一、概述15

二、热电偶16

三、热电阻20

四、温度变送器22

五、其他温度仪表简介22

六、测温仪表的选用与安装23

第三节 压力测量24

一、压力的表示方法24

二、压力检测的主要方法25

三、常见压力检测仪表25

四、智能式差压变送器29

五、压力仪表的选用和安装30

第四节 流量测量34

一、概述34

二、速度式流量计35

三、容积式流量计41

四、质量流量计42

五、流量仪表的选用43

第五节 物位测量43

一、物位仪表的分类43

二、常用物位计44

三、物位检测仪表的选用47

第六节 成分和物性参数检测47

一、热导式气体成分检测48

二、磁导式气体成分检测49

三、红外式气体成分检测49

四、溶解氧的检测50

五、色谱分析51

六、pH值的检测52

七、浊度的检测52

第七节 软测量技术简介53

思考题与习题53

第三章 显示记录仪表56

第一节 模拟式显示仪表56

一、自动平衡式电子电位差计56

二、电子自动平衡电桥58

第二节 数字式显示仪表59

一、数字式显示仪表的分类60

二、数字式显示仪表的主要技术指标60

三、数字式显示仪表的基本组成61

第三节 新型显示仪表62

一、无纸记录仪的特点62

二、无纸记录仪的基本结构62

三、无纸记录仪的安装与接线63

四、显示记录仪表的发展趋势63

思考题与习题64

第四章 过程控制仪表65

第一节 控制器65

一、DDZ-Ⅲ型控制器65

二、可编程数字控制器68

第二节 执行器74

一、电动执行器74

二、气动执行器77

思考题与习题87

第五章 过程控制系统概述88

第一节 自动检测与自动控制系统88

一、过程自动检测系统88

二、过程自动控制系统88

第二节 传递函数与方块图变换90

一、传递函数90

二、方块图91

第三节 对象特性93

一、与对象有关的两个基本概念93

二、描述对象特性的三个参数94

三、扰动通道特性对控制质量的影响95

四、控制通道特性对控制质量的影响95

第四节 过程控制工程设计中常用图例符号96

一、图形符号96

二、字母代号97

三、仪表位号99

四、控制符号图表示方法示例99

五、简单控制系统控制符号图识图初步100

思考题与习题101

第六章 简单控制系统的分析与设计102

第一节 系统被控变量与操纵变量的选择102

一、系统被控变量的选取102

二、操纵变量的选择103

第二节 测量变送在系统分析设计中的考虑103

一、纯滞后104

二、测量滞后104

三、信号传输滞后105

四、测量信号的处理106

第三节 执行器的选择106

第四节 控制规律的选取106

一、基本控制规律107

二、控制规律的选用112

第五节 控制器的参数整定113

一、经验试凑法113

二、临界比例度法114

三、衰减曲线法115

四、三种整定方法的比较116

第六节 简单控制系统的投运及故障分析116

一、系统的投运步骤116

二、系统的故障分析、判断与处理118

思考题与习题119

第七章 复杂控制系统121

第一节 串级控制系统121

一、串级控制系统的基本概念121

二、串级控制系统的特点及应用范围123

三、串级控制系统的设计126

四、串级控制系统的投运及参数整定129

第二节 前馈控制系统131

一、前馈控制的基本概念和方块图131

二、前馈控制的特点和局限性132

三、前馈控制系统的几种结构形式133

四、前馈控制系统的选用原则和应用实例134

第三节 比值控制系统136

一、概述136

二、常见的比值控制方案136

第四节 均匀控制系统138

一、均匀控制原理139

二、均匀控制方案139

第五节 分程控制系统140

一、概述140

二、分程控制的应用场合141

三、分程控制系统应用中应注意的几个问题143

第六节 选择性控制系统144

一、概述144

二、选择性控制系统的类型145

三、选择性控制系统的设计146

第七节 新型控制系统简介147

一、预测控制147

二、推理控制147

三、解耦控制147

四、鲁棒控制148

五、自适应控制148

六、智能控制149

第八节 控制流程图识图149

一、常规控制流程图的识图149

二、计算机控制流程图识图初步152

思考题与习题153

第八章 分布式控制系统（DCS）154

第一节 概述154

一、DCS系统的构成方式154

二、DCS的特点155

三、DCS的发展概况156

第二节 DCS的硬件体系结构与功能157

一、DCS的数据通信系统157

二、DCS的过程控制装置159

三、操作管理装置162

第三节 DCS的软件体系与组态方法164

一、DCS的软件体系164

二、DCS的组态方法166

第四节 DCS系统的在线调试与投运172

一、DCS系统的调试172

二、系统投运174

第五节 常见分布式控制系统简介175

一、Honeywell公司的Experion PKS系统175

二、ABB公司的Industrial IT系统176

三、和利时公司的HOLLiAS-MACS系统178

四、西门子SIMATIC PCS 7180

思考题与习题182

第九章 典型过程的控制183

第一节 锅炉的过程控制183

一、汽包水位控制184

二、过热蒸汽温度控制185

三、燃烧过程的控制186

第二节 化学反应器的过程控制188

一、化学反应器的分类方式与控制188

二、化学反应器的典型控制方案189

第三节 精馏塔的过程控制192

一、概述192

二、精馏塔控制的基本方案194

第四节 流体输送设备的过程控制195

一、泵的控制195

二、离心式压缩机的控制197

第五节 传热设备的过程控制200

一、传热设备的静态数学模型200

二、一般传热设备的控制201

三、管式加热炉的控制203

思考题与习题205

附录206

附录一 铂铑10-铂热电偶分度表206

附录二 镍铬-铜镍热电偶分度表210

附录三 镍铬-镍硅热电偶分度表210

附录四 铂电阻分度表214

附录五 铜电阻分度表216

参考文献217