《化工儀表及自動化（化工、食品、製藥、環境、輕工、生物等工藝類專業適用）》是一部圖書，作者是林德傑。
基本介紹
- 中文名：化工儀表及自動化（化工、食品、製藥、環境、輕工、生物等工藝類專業適用）
- ISBN：978-7-111-34301-1
- 作者：林德傑
- 印次：1-2
圖書信息,內容簡介,適用對象,章節目錄,
圖書信息
書號： | 34301 | ISBN： | 978-7-111-34301-1 |
作者： | 林德傑 | 印次： | 1-2 |
責編： | 貢克勤 | 開本： | 16 |
字數： | 315千字 | 定價： | 28.0 |
所屬叢書： | |||
裝訂： | 平 | 出版日期： | 2012-12-25 |
內容簡介
本書基於生產實際和工程套用，介紹了化學工業生產過程中自動控制系統方面的基本知識，重點介紹了被控對象的建模、檢測變送儀表、顯示儀表、自動控制儀表、各種過程控制系統的設計、參數整定及常用過程自動控制系統的分析。在簡單、複雜控制系統的基礎上，還介紹了新型控制系統與計算機控制系統，結合生產過程介紹了典型化工單元操作的控制方案。對電子化、微型化、數位化和智慧型化等先進的過程自動控制儀表的工作原理及其外特性，以及計算機集散控制系統和現場匯流排自動控制系統進行了深入、系統和詳細的分析和論述。本書內容豐富，取材新穎，結構嚴謹，系統性強，充分體現了理論聯繫實際，重在能力培養的原則。
適用對象
本書可作為高等學校化工、食品、製藥、環境、輕工、生物等工藝類專業以及相近專業的本科生教材，亦可作為相關專業的研究生和工程技術人員的參考用書。
章節目錄
前言
第1章概述1
1 1自動控制系統的組成1
1 2自動控制系統的分類2
1 2 1按系統的結構特點分類3
1 2 2按給定信號的特點分類4
1 3自動控制系統的品質指標4
1 3 1靜態與動態4
1 3 2系統的品質指標4
1 4工藝管道及控制流程圖7
1 4 1儀表功能標誌8
1 4 2儀表位號8
1 4 3儀表的圖形符號及安裝位置8
1 4 4測量點與連線線的圖形符號8
1 4 5常見執行機構及控制閥體的
圖形符號9
1 4 6常規儀表控制系統圖形符號
示例9
1 5化工自動化的發展概況9
1 5 1儀表化與局部自動化階段9
1 5 2綜合自動化階段9
1 5 3全盤自動化階段10
習題與思考題10
第2章對象特性及其建模12
2 1對象的數學模型12
2 2模型形式及參數特性13
2 2 1線性系統輸入輸出模型的
表示13
2 2 2模型特性參數對被控變數
的影響14
2 3模型建立的方法18
2 3 1機理建模方法18
2 3 2實驗建模方法21
2 3 3混合建模方法24
習題與思考題24
第3章檢測變送儀表25
3 1檢測變送儀表的基本性能與分類25
3 1 1檢測的基本概念25
3 1 2檢測儀表的基本性能26
3 1 3檢測儀表的分類29
3 1 4變送器的使用30
3 2壓力檢測儀表31
3 2 1壓力的基本概念32
3 2 2壓力檢測儀表的分類32
3 2 3差壓（壓力）變送器35
3 2 4差動電容差壓（壓力）變
送器37
3 2 5微型化壓力變送器38
3 2 6壓力檢測儀表的選用和
安裝41
3 3溫度檢測儀表43
3 3 1溫度測量的方法43
3 3 2熱電偶溫度檢測儀表44
3 3 3熱電阻溫度檢測儀表50
3 3 4DDZ—Ⅲ型溫度變送器52
3 3 5微型化溫度變送器53
3 4流量檢測儀表54
3 4 1流量的基本概念54
3 4 2差壓式流量計55
3 4 3靶式流量計59
3 4 4轉子流量計59
3 4 5容積式流量計61
3 4 6渦輪流量計62
3 4 7渦街流量計63
3 4 8電磁流量計64
3 5物位檢測儀表65
3 5 1浮力式液位變送器65
3 5 2差壓式液位計66
3 5 3電容式物位計68
3 5 4超音波物位計70
3 5 5光電式物位計72
3 6成分分析儀表72
3 6 1pH計74
3 6 2紅外氣體分析儀75
3 6 3氣相色譜分析儀76
3 6 4氧量分析儀77
習題與思考題80
第4章顯示儀表82
4 1模擬式顯示儀表82
4 1 1動圈式顯示儀表82
4 1 2自動平衡式顯示儀表83
4 1 3聲光式顯示儀表85
4 2數字式顯示儀表86
4 2 1顯示儀表的發展趨勢86
4 2 2全數字式顯示儀表86
4 2 3數字模擬混合顯示儀表87
4 3虛擬顯示儀表89
習題與思考題90
第5章自動控制儀表91
5 1控制器的發展與分類91
5 1 1控制器的發展過程91
5 1 2控制器的分類92
5 2控制器基本控制規律92
5 2 1雙位控制93
5 2 2比例控制（P）94
5 2 3比例積分控制（PI）97
5 2 4比例微分控制（PD）98
5 2 5比例積分微分控制（PID）99
5 2 6PID控制規律總結100
5 3模擬式控制器100
5 4數字式控制器102
5 4 1數字式控制器的組成102
5 4 2可程式序控制器104
5 4 3專家自整定控制器107
5 5執行器108
5 5 1執行器的分類及特點108
5 5 2執行器的組合方式109
5 5 3執行器的基本結構110
5 6調節機構110
5 6 1調節閥的分類110
5 6 2調節閥的流量特性112
5 7執行機構116
5 7 1電動執行機構116
5 7 2氣動執行機構117
5 8電—氣轉換器和電—氣閥門
定位器118
5 9執行器的選擇119
5 9 1執行器結構形式的選擇119
5 9 2調節閥流量特性的選擇120
5 9 3調節閥口徑的選擇121
習題與思考題121
第6章簡單控制系統123
6 1簡單控制系統的基本結構123
6 2簡單控制系統設計的主要內容124
6 3簡單控制系統的方案設計124
6 3 1被控變數的選擇124
6 3 2操縱變數的選擇125
6 3 3放大係數、時間參數和滯後
時間對控制質量的影響126
6 4元件特性對控制系統的影響128
6 4 1測量元件時間常數對控制系統
的影響128
6 4 2測量元件輸出信號傳遞滯後對
控制系統的影響129
6 4 3執行元件對控制系統的影響130
6 5控制器的設計130
6 5 1控制器控制規律的選擇130
6 5 2控制器正、反作用的確定131
6 6控制器參數的工程整定132
6 6 1臨界比例度法132
6 6 2衰減曲線法134
6 6 3經驗法135
6 7單迴路控制系統的投運135
6 8簡單控制系統的分析與設計136
6 8 1蒸汽加熱、物料溫度控制系統
的分析與設計136
6 8 2噴霧式乾燥設備控制系統的分
析與設計137
6 8 3精餾塔控制系統的分析與
設計138
習題與思考題142
第7章複雜控制系統143
7 1提高控制品質的控制系統143
7 1 1串級控制系統143
7 1 2前饋控制系統152
7 1 3大延時控制系統157
7 2特定要求過程控制系統159
7 2 1比值控制系統159
7 2 2均勻控制系統161
7 2 3分程控制系統163
7 2 4選擇性控制系統166
習題與思考題167
第8章計算機控制系統169
8 1計算機控制系統的組成與特點169
8 1 1計算機控制系統的組成169
8 1 2計算機控制系統的特點及
用途169
8 2直接數字控制系統170
8 3集散控制系統171
8 4現場匯流排控制系統173
8 4 1現場匯流排的組成173
8 4 2現場匯流排控制系統的結構173
8 4 3現場匯流排控制系統的特點174
8 5控制系統實例分析175
8 5 1工業水處理pH值的智慧型
控制175
8 5 2集散控制系統在火力發電廠中
的套用實例178
8 5 3現場匯流排控制系統的套用
實例181
習題與思考題184
附錄185
附錄A鉑銠10 鉑熱電偶分度表185
附錄B鎳鉻 銅鎳熱電偶分度表189
附錄C鎳鉻 鎳矽熱電偶分度表190
附錄DPt100熱電阻分度表193
附錄ECu50熱電阻分度表196
附錄FCu100熱電阻分度表196
參考文獻198
第1章概述1
1 1自動控制系統的組成1
1 2自動控制系統的分類2
1 2 1按系統的結構特點分類3
1 2 2按給定信號的特點分類4
1 3自動控制系統的品質指標4
1 3 1靜態與動態4
1 3 2系統的品質指標4
1 4工藝管道及控制流程圖7
1 4 1儀表功能標誌8
1 4 2儀表位號8
1 4 3儀表的圖形符號及安裝位置8
1 4 4測量點與連線線的圖形符號8
1 4 5常見執行機構及控制閥體的
圖形符號9
1 4 6常規儀表控制系統圖形符號
示例9
1 5化工自動化的發展概況9
1 5 1儀表化與局部自動化階段9
1 5 2綜合自動化階段9
1 5 3全盤自動化階段10
習題與思考題10
第2章對象特性及其建模12
2 1對象的數學模型12
2 2模型形式及參數特性13
2 2 1線性系統輸入輸出模型的
表示13
2 2 2模型特性參數對被控變數
的影響14
2 3模型建立的方法18
2 3 1機理建模方法18
2 3 2實驗建模方法21
2 3 3混合建模方法24
習題與思考題24
第3章檢測變送儀表25
3 1檢測變送儀表的基本性能與分類25
3 1 1檢測的基本概念25
3 1 2檢測儀表的基本性能26
3 1 3檢測儀表的分類29
3 1 4變送器的使用30
3 2壓力檢測儀表31
3 2 1壓力的基本概念32
3 2 2壓力檢測儀表的分類32
3 2 3差壓（壓力）變送器35
3 2 4差動電容差壓（壓力）變
送器37
3 2 5微型化壓力變送器38
3 2 6壓力檢測儀表的選用和
安裝41
3 3溫度檢測儀表43
3 3 1溫度測量的方法43
3 3 2熱電偶溫度檢測儀表44
3 3 3熱電阻溫度檢測儀表50
3 3 4DDZ—Ⅲ型溫度變送器52
3 3 5微型化溫度變送器53
3 4流量檢測儀表54
3 4 1流量的基本概念54
3 4 2差壓式流量計55
3 4 3靶式流量計59
3 4 4轉子流量計59
3 4 5容積式流量計61
3 4 6渦輪流量計62
3 4 7渦街流量計63
3 4 8電磁流量計64
3 5物位檢測儀表65
3 5 1浮力式液位變送器65
3 5 2差壓式液位計66
3 5 3電容式物位計68
3 5 4超音波物位計70
3 5 5光電式物位計72
3 6成分分析儀表72
3 6 1pH計74
3 6 2紅外氣體分析儀75
3 6 3氣相色譜分析儀76
3 6 4氧量分析儀77
習題與思考題80
第4章顯示儀表82
4 1模擬式顯示儀表82
4 1 1動圈式顯示儀表82
4 1 2自動平衡式顯示儀表83
4 1 3聲光式顯示儀表85
4 2數字式顯示儀表86
4 2 1顯示儀表的發展趨勢86
4 2 2全數字式顯示儀表86
4 2 3數字模擬混合顯示儀表87
4 3虛擬顯示儀表89
習題與思考題90
第5章自動控制儀表91
5 1控制器的發展與分類91
5 1 1控制器的發展過程91
5 1 2控制器的分類92
5 2控制器基本控制規律92
5 2 1雙位控制93
5 2 2比例控制（P）94
5 2 3比例積分控制（PI）97
5 2 4比例微分控制（PD）98
5 2 5比例積分微分控制（PID）99
5 2 6PID控制規律總結100
5 3模擬式控制器100
5 4數字式控制器102
5 4 1數字式控制器的組成102
5 4 2可程式序控制器104
5 4 3專家自整定控制器107
5 5執行器108
5 5 1執行器的分類及特點108
5 5 2執行器的組合方式109
5 5 3執行器的基本結構110
5 6調節機構110
5 6 1調節閥的分類110
5 6 2調節閥的流量特性112
5 7執行機構116
5 7 1電動執行機構116
5 7 2氣動執行機構117
5 8電—氣轉換器和電—氣閥門
定位器118
5 9執行器的選擇119
5 9 1執行器結構形式的選擇119
5 9 2調節閥流量特性的選擇120
5 9 3調節閥口徑的選擇121
習題與思考題121
第6章簡單控制系統123
6 1簡單控制系統的基本結構123
6 2簡單控制系統設計的主要內容124
6 3簡單控制系統的方案設計124
6 3 1被控變數的選擇124
6 3 2操縱變數的選擇125
6 3 3放大係數、時間參數和滯後
時間對控制質量的影響126
6 4元件特性對控制系統的影響128
6 4 1測量元件時間常數對控制系統
的影響128
6 4 2測量元件輸出信號傳遞滯後對
控制系統的影響129
6 4 3執行元件對控制系統的影響130
6 5控制器的設計130
6 5 1控制器控制規律的選擇130
6 5 2控制器正、反作用的確定131
6 6控制器參數的工程整定132
6 6 1臨界比例度法132
6 6 2衰減曲線法134
6 6 3經驗法135
6 7單迴路控制系統的投運135
6 8簡單控制系統的分析與設計136
6 8 1蒸汽加熱、物料溫度控制系統
的分析與設計136
6 8 2噴霧式乾燥設備控制系統的分
析與設計137
6 8 3精餾塔控制系統的分析與
設計138
習題與思考題142
第7章複雜控制系統143
7 1提高控制品質的控制系統143
7 1 1串級控制系統143
7 1 2前饋控制系統152
7 1 3大延時控制系統157
7 2特定要求過程控制系統159
7 2 1比值控制系統159
7 2 2均勻控制系統161
7 2 3分程控制系統163
7 2 4選擇性控制系統166
習題與思考題167
第8章計算機控制系統169
8 1計算機控制系統的組成與特點169
8 1 1計算機控制系統的組成169
8 1 2計算機控制系統的特點及
用途169
8 2直接數字控制系統170
8 3集散控制系統171
8 4現場匯流排控制系統173
8 4 1現場匯流排的組成173
8 4 2現場匯流排控制系統的結構173
8 4 3現場匯流排控制系統的特點174
8 5控制系統實例分析175
8 5 1工業水處理pH值的智慧型
控制175
8 5 2集散控制系統在火力發電廠中
的套用實例178
8 5 3現場匯流排控制系統的套用
實例181
習題與思考題184
附錄185
附錄A鉑銠10 鉑熱電偶分度表185
附錄B鎳鉻 銅鎳熱電偶分度表189
附錄C鎳鉻 鎳矽熱電偶分度表190
附錄DPt100熱電阻分度表193
附錄ECu50熱電阻分度表196
附錄FCu100熱電阻分度表196
參考文獻198
