工業生產過程控制（第二版）

《工業生產過程控制（第二版）》是2010年4月化學工業出版社出版的圖書，作者是何衍慶、黎冰、黃海燕。

基本介紹

• 中文名：工業生產過程控制（第二版）
• 作者：何衍慶、黎冰、黃海燕
• 出版時間：2010年4月
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：292 頁
• ISBN：9787122060167 
• 類別：本科電氣教材
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• 版次：2版1次

內容簡介

本書共分8章。分別按控制結構、工業過程設備、工業生產過程三部分進行討論。第一部分內容涉及簡單控制系統各組成環節的分析和相互影艱恥響；常見的串級控制、均勻控制、比值控制、前饋控制、分程控制、選擇性控制、雙重控制和基於模型計算的控制系統等複雜控制系統；先進控制系統，包括預測控制、解耦控制、軟測量和推斷控制、自適應和魯棒控制、時滯補償控制、智慧型控制、監督控制、故障檢測診斷和容錯控制及綜合自動化等。第二部分以整海微工業過程設備為主線，分析和討論不同類型工業設備的控制，包括流體輸送設備、傳熱設備、精餾塔和化學反應器的控制。第三部分按工業生產過程分類，分別對合成氨過程、間歇過程、常減壓過程、催化裂化過程、乙烯過程、聚合過程、生物發酵過程、製漿造紙過程和冶金過程的控制進行分析。

本書可作為自動化、測控技術與儀器及相關專業本科生和研究生的教材，亦可供工業生產過程控制領域的工程技術人員和設計部門的工程技術人員參考。

本書分8章。第1章介紹簡單控制系統的基本概念；第2章介紹常用複雜控制系統，包括串級控制、均勻控制、前饋控制、比值控制、分程控制、選擇性控制、雙重控制和基於模型計算的控制系宙匙擊朵統等；第3章介紹以現代控制理論為基礎的先進控制系統；第4～7章以工業過程設備為主線，分析和討論不同類型工業設備的控制，包括流體輸送設備、傳熱設備、精餾塔和化學反應器的控制；第8章介紹典型工業生產過程的控制，該章以工業生產過程分類，分別對合成氨過程、間歇過程、常減壓過程、催化裂化過程、乙烯過程、聚合過程、生物發酵過程、製漿造紙過程和冶金過程的控制進行分析。

目錄

緒論1

習題和思考題6

1簡單控制系統7

11控制系統組成和控制性能指標7

111控制系統的組成7

112控制系統的控制性能指標9

12過程動態特性和建立過程的動態模型12

121過程動態特性12

122過程動態模型的建立16

13檢測變送環節18

131檢測變送環節的性能18

132檢測變送信號的處理20

14執行器環節21

141執行器概述21

142流量特性23

143控制閥流量特性的選擇25

144閥門定位器的正確使用29

145其他執行器30

15控制器的控制算法32

151模擬PID控制算葛院熱奔法33

152數字PID控制算法40

153開關控制45

154與PID控制密切相關的幾類控制算法45

16控制器參數整定和控制系統投運51

161控制器參數整定原則51

162控制器參數整定方法52

163控制系統的投運和維護54

習題和思考題55

2常用複雜控制系統57

21串級控制系統57

211基本原理、結構和性能分析57

212串級控制系統設計和工程應艱悼企用中的問題61

22均勻控制系統66

221基本原理和結構66

222控制器參數整定67

23前饋控制系統68

231基本原理、結構和性能拳碑悼分析68

232前饋控制系統設計和工程套用中的問題71

24比值控制系統75

241基本原理、結構和性能分析75

242控制方案分析76

243比值控制系統設計和工程套用中的問題77

25分程控制系統79

251基本原理、結構和性能分析79

252分程控制系統設計和工程套用中的問題80

26選擇性控制系喇棄槳統81

261基本原理、結構和性能分析81

262選擇性控制系統設計和工程套用中的問題82

263選擇性控制系統與其他控制系統的結合83

27雙重控制系統84

271基本原理、結構和性能分析84

272雙重控制系統設計和工程套用中的問題85

28基於模型計算的控制系統86

281根據模型計算測量值的控制系統86

282根據模型計算設定值的控制系統89

283非線性控制90

習題和思考題92

3先進控制系統94

31預測控制94

311預測控制94

312預測控制系統實施時應注意的問題96

313預測控制算法97

32解耦控制99

321系統關聯分析和相對增益99

322解耦控制系統設計和工程套用中的問題101

33軟測量和推斷控制105

331軟測量技術105

332推斷控制系統108

34自適應控制109

341自適應控制系統的基本結構和基本類型109

342過程辨識的實驗方法110

343簡單自適應控制系統111

344自整定控制器111

345自校正控制器112

346模型參考自適應控制系統113

35時滯補償控制115

351史密斯預估補償控制115

352其他時滯補償控制系統117

36智慧型控制120

361智慧型控制概述120

362專家系統121

363模糊控制123

364神經網路控制127

37監督控制130

371監督控制概述130

372操作最佳化控制130

373統計過程控制132

38故障檢測診斷與容錯控制135

381故障檢測和診斷135

382工況監測控制137

383容錯控制138

39綜合自動化139

391企業信息化系統139

392網路化142

393現場匯流排和現場匯流排控制系統143

394無線通信146

395功能安全147

396數據校正和數據融合148

習題和思考題150

4流體輸送設備的控制152

41泵和壓縮機的基本控制152

411離心泵的控制152

412容積式泵的控制153

413風機的控制154

414壓縮機的控制155

42離心壓縮機的防喘振控制156

421離心壓縮機的喘振156

422離心壓縮機防喘振控制系統的

設計和套用時的注意事項157

423實例分析161

43變頻調速技術的套用163

431概述163

432離心風機的變頻調速163

433離心式水泵的變頻調速165

習題和思考題165

5傳熱設備的控制167

51傳熱設備的特性167

511熱量傳遞方式167

512換熱器靜態特性168

52一般傳熱設備的控制170

521一般傳熱設備的基本控制171

522一般傳熱設備的複雜控制172

53鍋爐設備的控制173

531鍋爐汽包水位的控制173

532蒸汽過熱系統的控制176

533鍋爐燃燒控制系統177

534單元機組的協調控制系統180

54加熱爐的控制183

541加熱爐的簡單控制183

542加熱爐的複雜控制183

543加熱爐的安全聯鎖保護系統184

55蒸發器的控制185

551蒸發器的特性185

552蒸發器的控制185

56工業窯爐的控制186

561陶瓷窯爐的控制186

562玻璃熔窯的控制188

563水泥窯爐的控制190

習題和思考題191

6精餾塔的控制193

61概述193

611精餾塔的控制要求193

612精餾塔的擾動分析194

62精餾塔的特性195

621物料平衡和內部物料平衡195

622能量平衡196

623進料濃度zF和流量F對產品質量的影響及控制策略197

63精餾塔的基本控制199

631精餾塔的被控變數199

632精餾塔的基本控制200

64複雜控制系統在精餾塔中的套用203

641串級控制204

642前饋反饋控制204

643選擇性控制204

644節能控制207

65先進控制系統在精餾塔中的套用213

651軟測量和推斷控制213

652預測控制215

653最佳化控制218

習題和思考題225

7化學反應器的控制226

71概述226

711化學反應器的類型和控制要求226

712化學反應器的特性227

72化學反應器的控制233

721出料成分的控制233

722反應過程工藝狀態參數作為間接被控變數233

723pH控制234724化學反應器的推斷控制235

725穩定外圍的控制236

726開環不穩定反應器的控制237

習題和思考題239

8典型工業生產過程的控制240

81合成氨過程的控制240

811變換爐的控制240

812轉化爐水碳比控制241

813合成塔的控制241

82間歇過程的控制243

821間歇過程的特點243

822間歇過程的控制247

823生產計畫和調度250

83常減壓過程的控制254

831常減壓過程的特點254

832常減壓塔的控制254

84催化裂化過程的控制256

841催化裂化過程的特點256

842催化裂化過程的控制257

85乙烯過程的控制260

851乙烯裂解過程的特點260

852乙烯裂解過程的控制261

853分離過程的控制265

86聚合過程的控制265

861聚合過程的特點265

862聚合過程的控制266

87生化過程的控制273

871生化過程的特點273

872生化過程的控制275

88製漿造紙過程的控制278

881製漿造紙過程的特點278

882製漿造紙過程的控制279

89冶金過程的控制283

891轉爐煉鋼過程的控制283

892初軋生產過程的控制286

習題和思考題288

附錄管道儀表流程圖的設計符號289

參考文獻292

21串級控制系統57

211基本原理、結構和性能分析57

212串級控制系統設計和工程套用中的問題61

22均勻控制系統66

221基本原理和結構66

222控制器參數整定67

23前饋控制系統68

231基本原理、結構和性能分析68

232前饋控制系統設計和工程套用中的問題71

24比值控制系統75

241基本原理、結構和性能分析75

242控制方案分析76

243比值控制系統設計和工程套用中的問題77

25分程控制系統79

251基本原理、結構和性能分析79

252分程控制系統設計和工程套用中的問題80

26選擇性控制系統81

261基本原理、結構和性能分析81

262選擇性控制系統設計和工程套用中的問題82

263選擇性控制系統與其他控制系統的結合83

27雙重控制系統84

271基本原理、結構和性能分析84

272雙重控制系統設計和工程套用中的問題85

28基於模型計算的控制系統86

281根據模型計算測量值的控制系統86

282根據模型計算設定值的控制系統89

283非線性控制90

習題和思考題92

3先進控制系統94

31預測控制94

311預測控制94

312預測控制系統實施時應注意的問題96

313預測控制算法97

32解耦控制99

321系統關聯分析和相對增益99

322解耦控制系統設計和工程套用中的問題101

33軟測量和推斷控制105

331軟測量技術105

332推斷控制系統108

34自適應控制109

341自適應控制系統的基本結構和基本類型109

342過程辨識的實驗方法110

343簡單自適應控制系統111

344自整定控制器111

345自校正控制器112

346模型參考自適應控制系統113

35時滯補償控制115

351史密斯預估補償控制115

352其他時滯補償控制系統117

36智慧型控制120

361智慧型控制概述120

362專家系統121

363模糊控制123

364神經網路控制127

37監督控制130

371監督控制概述130

372操作最佳化控制130

373統計過程控制132

38故障檢測診斷與容錯控制135

381故障檢測和診斷135

382工況監測控制137

383容錯控制138

39綜合自動化139

391企業信息化系統139

392網路化142

393現場匯流排和現場匯流排控制系統143

394無線通信146

395功能安全147

396數據校正和數據融合148

習題和思考題150

4流體輸送設備的控制152

41泵和壓縮機的基本控制152

411離心泵的控制152

412容積式泵的控制153

413風機的控制154

414壓縮機的控制155

42離心壓縮機的防喘振控制156

421離心壓縮機的喘振156

422離心壓縮機防喘振控制系統的

設計和套用時的注意事項157

423實例分析161

43變頻調速技術的套用163

431概述163

432離心風機的變頻調速163

433離心式水泵的變頻調速165

習題和思考題165

5傳熱設備的控制167

51傳熱設備的特性167

511熱量傳遞方式167

512換熱器靜態特性168

52一般傳熱設備的控制170

521一般傳熱設備的基本控制171

522一般傳熱設備的複雜控制172

53鍋爐設備的控制173

531鍋爐汽包水位的控制173

532蒸汽過熱系統的控制176

533鍋爐燃燒控制系統177

534單元機組的協調控制系統180

54加熱爐的控制183

541加熱爐的簡單控制183

542加熱爐的複雜控制183

543加熱爐的安全聯鎖保護系統184

55蒸發器的控制185

551蒸發器的特性185

552蒸發器的控制185

56工業窯爐的控制186

561陶瓷窯爐的控制186

562玻璃熔窯的控制188

563水泥窯爐的控制190

習題和思考題191

6精餾塔的控制193

61概述193

611精餾塔的控制要求193

612精餾塔的擾動分析194

62精餾塔的特性195

621物料平衡和內部物料平衡195

622能量平衡196

623進料濃度zF和流量F對產品質量的影響及控制策略197

63精餾塔的基本控制199

631精餾塔的被控變數199

632精餾塔的基本控制200

64複雜控制系統在精餾塔中的套用203

641串級控制204

642前饋反饋控制204

643選擇性控制204

644節能控制207

65先進控制系統在精餾塔中的套用213

651軟測量和推斷控制213

652預測控制215

653最佳化控制218

習題和思考題225

7化學反應器的控制226

71概述226

711化學反應器的類型和控制要求226

712化學反應器的特性227

72化學反應器的控制233

721出料成分的控制233

722反應過程工藝狀態參數作為間接被控變數233

723pH控制234724化學反應器的推斷控制235

725穩定外圍的控制236

726開環不穩定反應器的控制237

習題和思考題239

8典型工業生產過程的控制240

81合成氨過程的控制240

811變換爐的控制240

812轉化爐水碳比控制241

813合成塔的控制241

82間歇過程的控制243

821間歇過程的特點243

822間歇過程的控制247

823生產計畫和調度250

83常減壓過程的控制254

831常減壓過程的特點254

832常減壓塔的控制254

84催化裂化過程的控制256

841催化裂化過程的特點256

842催化裂化過程的控制257

85乙烯過程的控制260

851乙烯裂解過程的特點260

852乙烯裂解過程的控制261

853分離過程的控制265

86聚合過程的控制265

861聚合過程的特點265

862聚合過程的控制266

87生化過程的控制273

871生化過程的特點273

872生化過程的控制275

88製漿造紙過程的控制278

881製漿造紙過程的特點278

882製漿造紙過程的控制279

89冶金過程的控制283

891轉爐煉鋼過程的控制283

892初軋生產過程的控制286

習題和思考題288

附錄管道儀表流程圖的設計符號289

參考文獻292