《過程自動(dòng)化及儀表（非自動(dòng)化專業(yè)適用第三版）/普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材》以自動(dòng)控制系統(tǒng)為主體，輔以各種自動(dòng)化儀表和控制裝置，深入淺出地?cái)⑹隽松a(chǎn)過程有關(guān)變量的測(cè)量方法及應(yīng)用特點(diǎn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和簡(jiǎn)單、復(fù)雜、先進(jìn)控制系統(tǒng)，以及在設(shè)計(jì)、運(yùn)行中與工藝過程有關(guān)知識(shí)要點(diǎn)，最后介紹了典型工業(yè)生產(chǎn)過程：流體輸送設(shè)備、傳熱設(shè)備、鍋爐設(shè)備、精餾塔、反應(yīng)器、窯爐、生化過程、冶金過程、造紙過程等的控制。
《過程自動(dòng)化及儀表（非自動(dòng)化專業(yè)適用 第三版）/普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材》可作為高等學(xué)校非自動(dòng)化專業(yè)（工藝類專業(yè)）自動(dòng)化儀表課程教材，亦可供生產(chǎn)過程工藝技術(shù)人員參考。
1 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述
1.1 自動(dòng)化及儀表發(fā)展?fàn)顩r
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)
1.2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)
1.2.2 閉環(huán)控制與開環(huán)控制
1.2.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及方框圖
1.2.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程及品質(zhì)指標(biāo)
1.3.1 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)
1.3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程
1.3.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)
思考題與習(xí)題1
2過程特性
2.1 過程特性的類型
2.2 過程的數(shù)學(xué)描述
2.3 過程特性的一般分析
2.3.1 放大系數(shù)K
2.3.2 時(shí)間常數(shù)T
2.3.3 純滯后τ
2.4 過程特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法
思考題與習(xí)題2
3 檢測(cè)變送
3.1 概述
3.1.1 測(cè)量誤差
3.1.2 儀表性能指標(biāo)
3.2 溫度檢測(cè)
3.2.1 溫度檢測(cè)方法
3.2.2 熱電偶
3.2.3 熱電阻
3.2.4 熱電偶、熱電阻的選用
3.3 流量檢測(cè)
3.3.1 流量檢測(cè)的主要方法
3.3.2 速度式流量計(jì)
3.3.3 容積式流量計(jì)
3.3.4 質(zhì)量流量計(jì)
3.3.5 流量?jī)x表的選用
3.4 壓力檢測(cè)
3.4.1 壓力單位和壓力檢測(cè)方法
3.4.2 常用壓力檢測(cè)儀表
3.4.3 壓力表的選用
3.5 物位檢測(cè)
3.5.1 物位檢測(cè)方法
3.5.2 常用物位檢測(cè)儀表
3.5.3 物位檢測(cè)儀表的選用
3.6 成分和物性參數(shù)檢測(cè)
3.6.1 成分和物性參數(shù)檢測(cè)方法
3.6.2 成分、物性檢測(cè)的靜態(tài)特性
3.6.3 成分、物性檢測(cè)的動(dòng)態(tài)特性
3.7 其他變量檢測(cè)
3.7.1 位移量檢測(cè)
3.7.2 轉(zhuǎn)速檢測(cè)
3.7.3 振動(dòng)檢測(cè)
3.7.4 厚度檢測(cè)
3.7.5 火焰檢測(cè)
3.7.6 重量檢測(cè)
3.8 變送器
3.8.1 變送器量程遷移和零點(diǎn)遷移
3.8.2 溫度變送器
3.8.3 差壓變送器
3.8.4 智能變送器
3.9 現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展
思考題與習(xí)題3
4 顯示儀表
4.1 模擬式顯示儀表
4.1.1 電子電位差計(jì)
4.1.2 電子自動(dòng)平衡電橋
4.2 數(shù)字式顯示儀表
4.2.1 數(shù)顯儀表的分類
4.2.2 數(shù)顯儀表的主要技術(shù)指標(biāo)
4.2.3 數(shù)顯儀表的基本組成
4.3 新型顯示儀表
4.3.1 顯示儀表發(fā)展動(dòng)態(tài)
4.3.2 無紙記錄儀
4.3.3 虛擬顯示儀表
思考題與習(xí)題4
5 執(zhí)行器
5.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.1.1 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.1.2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
5.2 控制閥
5.2.1 控制閥結(jié)構(gòu)
5.2.2 控制閥類型
5.3 氣動(dòng)薄膜控制閥的流量特性
5.3.1 理想流量特性
5.3.2 工作流量特性
5.3.3 動(dòng)態(tài)特性
5.4 控制閥口徑的確定
5.4.1 控制閥流量系數(shù)KV的計(jì)算
5.4.2 控制閥口徑的確定
5.5 閥門定位器
5.5.1 電氣閥門定位器
5.5.2 閥門定位器作用
5.6 氣動(dòng)薄膜控制閥的選用
5.6.1 控制閥結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)的選擇
5.6.2 控制閥流量特性的選擇
5.6.3 氣動(dòng)薄膜控制閥的安裝使用
5.7 智能控制閥
思考題與習(xí)題5
6 控制器
6.1 控制器概述
6.2 控制器的基本控制規(guī)律
6.2.1 連續(xù)PID控制算法
6.2.2 離散PID控制算法
6.3 模擬式控制器
6.3.1 模擬式控制器基本結(jié)構(gòu)
6.3.2 DDZⅢ型電動(dòng)單元控制器
6.4 數(shù)字式控制器
6.4.1 數(shù)字式控制器主要特點(diǎn)
6.4.2 數(shù)字式控制器的基本構(gòu)成
6.4.3 YS1700控制器
6.5 可編程序控制器
6.5.1 可編程序控制器概述
6.5.2 可編程序控制器的工作原理
6.5.3 可編程序控制器的編程
6.5.4 可編程序控制器系統(tǒng)應(yīng)用示例
6.6 集散控制系統(tǒng)
6.6.1 集散控制系統(tǒng)發(fā)展概況
6.6.2 集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)
6.6.3 集散控制系統(tǒng)的硬件和軟件
6.6.4 TPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介
6.6.5 TPS系統(tǒng)應(yīng)用舉例
6.7 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
6.7.1 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的特點(diǎn)
6.7.2 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的發(fā)展
6.7.3 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線
6.7.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題6
7 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)
7.1 控制系統(tǒng)的組成
7.2 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
7.2.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
7.2.2 被控變量的選擇
7.2.3 操縱變量的選擇
7.2.4 控制規(guī)律及控制器作用方向的選擇
7.2.5 執(zhí)行器（氣動(dòng)薄膜控制閥）的選擇
7.3 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定
7.3.1 經(jīng)驗(yàn)整定法
7.3.2 臨界比例度法
7.3.3 衰減曲線法
7.4 控制系統(tǒng)的投運(yùn)
7.5 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例
思考題與習(xí)題7
8 復(fù)雜控制系統(tǒng)
8.1 串級(jí)控制系統(tǒng)
8.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)
8.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
8.1.3 串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.1.4 串級(jí)控制系統(tǒng)控制器參數(shù)的整定
8.2 比值控制系統(tǒng)
8.2.1 基本原理和結(jié)構(gòu)
8.2.2 比值系數(shù)的計(jì)算
8.3 均勻控制系統(tǒng)
8.3.1 均勻控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)
8.3.2 均勻控制系統(tǒng)的控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定
8.4 前饋控制系統(tǒng)
8.4.1 基本原理
8.4.2 前饋控制的主要結(jié)構(gòu)形式
8.4.3 采用前饋控制系統(tǒng)的條件
8.5 選擇性控制系統(tǒng)
8.6 分程控制系統(tǒng)
8.6.1 不同工況需要不同的控制手段
8.6.2 擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍
思考題與習(xí)題8
9 先進(jìn)控制技術(shù)
9.1 基于模型的預(yù)測(cè)控制
9.1.1 預(yù)測(cè)控制的基本原理
9.1.2 預(yù)測(cè)控制的優(yōu)良性質(zhì)
9.1.3 預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用
9.2 推斷控制
9.3 軟測(cè)量技術(shù)
9.3.1 機(jī)理分析與輔助變量的選擇
9.3.2 數(shù)據(jù)采集和處理
9.3.3 軟測(cè)量模型的建立
9.3.4 軟測(cè)量模型的在線校正
9.3.5 軟測(cè)量技術(shù)工業(yè)應(yīng)用
9.4 雙重控制系統(tǒng)
9.5 純滯后補(bǔ)償控制系統(tǒng)
9.5.1 史密斯預(yù)估補(bǔ)償控制
9.5.2 史密斯預(yù)估補(bǔ)償控制實(shí)施中若干問題
9.6 解耦控制系統(tǒng)
9.6.1 系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析
9.6.2 減少與解除耦合途徑
9.7 差拍控制系統(tǒng)
9.7.1 差拍控制系統(tǒng)
9.7.2 達(dá)林控制算法
9.7.3 V.E.控制算法
9.8 自適應(yīng)控制
9.8.1 簡(jiǎn)單自適應(yīng)控制系統(tǒng)
9.8.2 模型參考型自適應(yīng)控制系統(tǒng)
9.8.3 自校正控制系統(tǒng)
9.9 魯棒控制
9.10 智能控制系統(tǒng)
9.10.1 智能控制簡(jiǎn)介
9.10.2 專家系統(tǒng)
9.10.3 模糊邏輯控制
9.10.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
9.11 故障檢測(cè)診斷和容錯(cuò)控制
9.11.1 故障檢測(cè)和診斷
9.11.2 容錯(cuò)控制
9.12 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
9.12.1 綜合自動(dòng)化的意義
9.12.2 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)
9.12.3 工業(yè)生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)的構(gòu)成
思考題與習(xí)題9
10 生產(chǎn)過程控制
10.1 流體輸送設(shè)備的控制
10.1.1 泵的控制
10.1.2 壓縮機(jī)的控制
10.1.3 變頻調(diào)速器的應(yīng)用
10.1.4 防喘振控制系統(tǒng)
10.2 傳熱設(shè)備的控制
10.2.1 傳熱設(shè)備的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型
10.2.2 一般傳熱設(shè)備的控制
10.2.3 管式加熱爐的控制
10.3 鍋爐設(shè)備的控制
10.3.1 鍋爐汽包水位的控制
10.3.2 鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制
10.3.3 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制
10.4 工業(yè)窯爐過程的控制
10.4.1 電熱式工業(yè)窯爐控制
10.4.2 燃燒式工業(yè)窯爐控制
10.5 精餾塔的控制
10.5.1 精餾塔的控制要求
10.5.2 精餾塔的擾動(dòng)分析
10.5.3 精餾塔被控變量的選擇
10.5.4 精餾塔的控制
10.5.5 精餾塔的先進(jìn)控制
10.6 化學(xué)反應(yīng)器的控制
10.6.1 化學(xué)反應(yīng)器的控制要求
10.6.2 化學(xué)反應(yīng)器的基本控制策略
10.6.3 化學(xué)反應(yīng)器的基本控制
10.7 合成氨過程的控制
10.7.1 變換爐的控制
10.7.2 轉(zhuǎn)化爐水碳比控制
10.7.3 合成塔的控制
10.8 石油化工過程的控制
10.8.1 常減壓過程的控制
10.8.2 催化裂化過程的控制
10.8.3 乙烯生產(chǎn)過程的控制
10.8.4 聚合過程的控制
10.9 生化過程的控制
10.9.1 常用生化過程控制
10.9.2 青霉素發(fā)酵過程控制
10.9.3 啤酒發(fā)酵過程控制
10.10 造紙過程的控制
10.10.1 紙漿濃度的控制
10.10.2 紙料配漿的比值控制
10.10.3 磨漿機(jī)的控制
10.10.4 白水回收控制
10.11 轉(zhuǎn)爐控制
10.11.1 頂吹供氧控制系統(tǒng)
10.11.2 底吹供氣控制系統(tǒng)
10.11.3 爐口微差壓及煤氣回收控制系統(tǒng)
思考題與習(xí)題10
附錄1 自控工程設(shè)計(jì)字母代號(hào)
附錄2 部分熱電偶、熱電阻分度表
參考文獻(xiàn)
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