过程控制与自动化仪表

本书从当前生产过程自动化工程的实际需要和过程控制的实际操作技能出发，在介绍过程控制的基本概念、的基础上，重点介绍了过程控制仪表的类型及特点、过程对象的建模方法、简单过程控制系统的设计分析与安装调试、集散控制系统及现场总线控制系统的应用等问题。本书根据高职高专学生培养目标的特点，在理论知识“适度、够用”的原则下，突出应用，尽量避免繁琐的公式推导；对仪表的调校、使用、故障分析处理和维护等实践性很强的知识进行了详细阐述，以增强学生分析问题和解决问题的能力；在每章的开始扼要提出了本章主要知识点及学习要求，除靠前章外，在其他各章的后面增加了相关实训内容，便于培养学生的实践操作技能。本书可作为高职高专院校自动化类相关专业的专业课教材，也可供相关专业的师生和工程技术人员参考。

前言
第1章绪论
1.1引言
1.2开环与闭环的概念
1.2.1开环控制系统
1.2.2闭环控制系统
1.3过程控制系统的组成
1.4过程控制系统的分类和品质指标
1.4.1过程控制系统的分类
1.4.2过程控制系统的过渡过程
1.4.3过程控制系统的品质指标
1.5过程控制系统的特点与要求
1.5.1过程控制系统的特点
1.5.2过程控制系统的要求
1.6MATLAB软件
1.6.1MATLAB界面简介
1.6.2MATLAB软件的基本概念及操作
1.6.3MATLAB软件在控制系统中的应用实例
1.7课程定位与学习方法
思考题与习题
第2章自动控制基本原理
2.1自动控制系统的数学模型
2.1.1微分方程
2.1.2传递函数
2.1.3系统框图
2.1.4典型环节的传递函数和功能框
2.1.5框图的变换与化简
2.1.6用MATLAB实现系统模型的连接
2.2典型被控对象的特性及建模
2.2.1单容对象的特性及建模
2.2.2双容对象的特性及建模
2.2.3时滞对象的特性及建模
2.2.4实验法建立被控对象的数学模型
2.3自动控制系统的基本分析方法
2.3.1时域分析法
2.3.2频率特性法
2.4MATLAB的仿真软件Simulink及其应用
2.4.1Simulink仿真软件简介
2.4.2用Simulink建立系统模型及仿真
2.5实训
2.5.1MATLAB仿真简单操作
2.5.2单容自衡水箱液位特性的测试
思考题与习题
第3章控制规律
3.1控制系统的校正
3.1.1校正的概念
3.1.2校正的方式
3.1.3常用校正装置
3.1.4校正应用举例
3.2位式控制
3.3比例控制
3.3.1比例控制规律及其特点
3.3.2比例度
3.3.3比例度对过渡过程的影响
3.4积分控制
3.4.1积分控制规律及其特点
3.4.2比例积分控制规律与积分时间
3.4.3积分时间对系统过渡过程的影响
3.5微分控制
3.5.1微分控制规律及其特点
3.5.2比例微分控制规律及微分时间
3.5.3比例微分控制系统的过渡过程
3.6比例积分微分控制
3.7控制系统Simulink辅助设计分析
3.8实训Simulink仿真实验
思考题与习题
第4章过程参数检测与变送
4.1过程参数检测仪表概述
4.1.1传感器与变送器
4.1.2检测仪表的信号制与传输方式
4.1.3误差的概念及表述
4.1.4变送器的量程调整、零点调整和零点迁移
4.1.5检测仪表的分类
4.2温度检测仪表
4.2.1概述
4.2.2热电偶
4.2.3热电阻
4.2.4温度变送器
4.2.5温度测量仪表的选择和安装
4.3压力检测仪表
4.3.1概述
4.3.2压力计
4.3.3压力传感器
4.3.4压力变送器
4.3.5压力计的选择与安装
4.4流量检测仪表
4.4.1概述
4.4.2差压式流量计
4.4.3转子流量计
4.4.4其他流量计
4.4.5流量检测仪表的选择
4.5物位检测仪表
4.5.1概述
4.5.2差压式液位计
4.5.3其他物位检测仪表
4.6实训
4.6.1压力变送器的认识与调校
4.6.2认识涡轮流量计
思考题与习题
第5章过程控制装置
5.1控制器
5.1.1基地式调节器和自力式调节器
5.1.2电动单元式调节器
5.1.3数字式控制器
5.2执行器
5.2.1气动执行器
5.2.2电动执行器
5.3其他辅助仪表
5.3.1电#NAME？
5.3.2阀门定位器
5.3.3安全火花防爆系统及安全栅
5.4实训
5.4.1DDZ.Ⅲ型基型调节器的认识及调校
5.4.2AI系列人工智能调节仪的认识及参数设置
5.4.3电动调节阀特性测试
思考题与习题
第6章过程控制系统
6.1过程控制系统工艺流程图的绘制
6.1.1识图基础
6.1.2识图练习
6.2简单控制系统
6.2.1简单控制系统的组成
6.2.2过程控制系统的设计概念
6.2.3简单控制系统控制方案的设计
6.2.4简单控制系统的投运和控制器参数的工程整定
6.3复杂控制系统
6.3.1串级控制系统
6.3.2均匀控制系统
6.3.3比值控制系统
6.3.4前馈控制系统
6.3.5其他控制系统
6.4典型单元控制方案的分析与设计
6.4.1流体输送设备的控制方案
6.4.2传热设备的控制方案
6.4.3精馏塔的控制方案
6.4.4反应器的控制方案
6.5实训
6.5.1单容水箱液位定值控制系统
6.5.2水箱液位串级控制系统
思考题与习题
第7章过程计算机控制系统
7.1计算机控制系统概述
7.1.1计算机控制简述
7.1.2计算机控制系统的分类
7.2集散控制系统
7.2.1集散控制系统的基本概念
7.2.2集散控制系统的结构
7.2.3HOLLiAS.MACS集散控制系统
7.3现场总线控制系统
7.3.1现场总线控制系统概述
7.3.2几种主要现场总线简介
7.3.3现场总线系统
7.4实训
7.4.1单闭环流量定值DCS控制
7.4.2水箱液位PROFIBUS开环控制
思考题与习题
附录
附录AS型热电偶分度表
附录BK型热电偶分度表
参考文献