過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　
居滋培主編的《過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用（第2版）》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課教材，系智能建筑系列教材之一，是在學(xué)完電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬電子，數(shù)字電子）、傳感器原理、微機(jī)原理及自動控制理論課程后開設(shè)的后續(xù)課程。目的是培養(yǎng)該專業(yè)的學(xué)生以自動控制為基礎(chǔ)，能以自動化儀表或以工業(yè)控制計算機(jī)構(gòu)成過程控制系統(tǒng)及有關(guān)的電氣自動控制系統(tǒng)，并能進(jìn)行工程設(shè)計、安裝、調(diào)試，從而對過程控制系統(tǒng)有更全面的認(rèn)識。
　　
《過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用（第2版）》重點講解過程控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計以及自動控制的實現(xiàn)，如何進(jìn)行控制參數(shù)的工程調(diào)試及整定，即從應(yīng)用的角度出發(fā)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計和應(yīng)用有一個全面的理解。對檢測儀表和過程控制儀表，本書也作了較全面的介紹。在內(nèi)容上，本書避免與自動控制原理課程過多重疊。本書偏重實用性的訓(xùn)練，使學(xué)生能學(xué)到一定的實際系統(tǒng)的設(shè)計、使用、調(diào)試的知識。本書還單列一章介紹工程實例。
　　
計算機(jī)過程控制系統(tǒng)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)和領(lǐng)域，因此本書也加強(qiáng)了該部分的有關(guān)內(nèi)容。
　　
《過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用（第2版）》可供電氣工程、電氣自動化專業(yè)本科生教學(xué)之用，也可供有關(guān)的技術(shù)人員參考。
　　

書籍目錄

序
前言
第一章 過程控制的基本概念
 第一節(jié) 過程控制的發(fā)展概況
 第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)的組成
 一、被控對象
 二、傳感器和變送器
 三、控制器
 四、執(zhí)行器
 五、控制閥
 第三節(jié) 過程控制的分類
 一、各種分類方法
 二、設(shè)定值分類
 第四節(jié) 生產(chǎn)對過程控制的要求和指標(biāo)
 一、生產(chǎn)對過程控制的要求
 二、過程控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)
 習(xí)題
第二章 過程檢測儀表
 第一節(jié) 自動化儀表基本品質(zhì)指標(biāo)
 一、儀表測量過程的測量誤差及表示
 二、檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)
 第二節(jié) 溫度檢測儀表
 一、概述
 二、熱電偶溫度計
 三、熱電阻溫度計
 四、輻射測溫方法
 第三節(jié) 壓力（差壓）檢測儀表
 一、概述
 二、彈性式壓力測量元件
 三、壓力（差壓）變送器
 第四節(jié) 流量檢測儀表
 一、差壓式流量計
 二、電磁流量計
 三、渦街流量計
 四、超聲波流量計
 五、質(zhì)量流量計
 第五節(jié) 物位檢測儀表
 一、物位儀表種類
 二、靜壓式液位變送器
 三、超聲波液位計
 習(xí)題
第三章 過程通道信號處理及調(diào)節(jié)儀表
 第一節(jié) 溫度變送器
 一、概述
 二、放大單元工作原理
 三、熱電偶溫度變送器量程單元
 四、變送器的信號調(diào)試方法
 五、DBW型溫度變送器的型號表示
 六、DCW型溫度變送器
 第二節(jié) DDZ-Ⅲ型全刻度指示調(diào)節(jié)器
 一、概述
 二、基型調(diào)節(jié)器的工作原理
 三、可編程序數(shù)字調(diào)節(jié)器
 習(xí)題
第四章 執(zhí)行器
 第一節(jié) 電動執(zhí)行器
 一、概述
 二、電動執(zhí)行單元組成及工作原理
 第二節(jié) 氣動執(zhí)行器
 一、控制閥概述
 二、控制閥的選擇
 三、閥門定位器
 習(xí)題
第五章 過程控制對象的動態(tài)特性
 第一節(jié) 有自平衡能力對象的動態(tài)特性
 一、單容對象的動態(tài)特性
 二、多容對象的動態(tài)特性
 三、具有純滯后對象的動態(tài)特性
 第二節(jié) 無自平衡能力對象的動態(tài)特性
 一、單容對象的動態(tài)特性
 二、雙容對象的動態(tài)特性
 第三節(jié) 時域法辨識對象的動態(tài)特性
 一、階躍響應(yīng)曲線的測定
 二、由階躍響應(yīng)曲線求對象的傳遞函數(shù)
 習(xí)題
第六章 單回路控制系統(tǒng)
 第一節(jié) 系統(tǒng)組成和設(shè)計概述
 一、單回路控制系統(tǒng)的組成
 二、單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計概述
 第二節(jié) 被控量和操縱量的選擇
 一、被控量的選擇
 二、操縱量的選擇
 三、過程靜態(tài)特性分析
 四、過程動態(tài)特性分析
 第三節(jié) 比例、積分、微分控制及控制器的選型
 一、比例、積分、微分控制規(guī)律
 二、控制器的選型
 三、控制器的正反作用選擇
 第四節(jié) 控制器的參數(shù)整定
 一、過渡過程參數(shù)整定
 二、經(jīng)驗法
 三、穩(wěn)定邊界法
 四、衰減曲線法
 五、響應(yīng)曲線法
 六、衰減頻率特性法
 習(xí)題
第七章 復(fù)雜控制系統(tǒng)
 第一節(jié) 串級控制系統(tǒng)
 一、串級控制系統(tǒng)的概念
 二、串級控制系統(tǒng)的工作過程及特點
 三、串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍
 四、串級控制系統(tǒng)的設(shè)計
 五、串級控制系統(tǒng)的投運與整定
 第二節(jié) 前饋及復(fù)合控制
 一、前饋及復(fù)合控制的基本概念
 二、前饋控制系統(tǒng)的幾種典型結(jié)構(gòu)形式
 三、前饋控制規(guī)律的實施
 四、用計算機(jī)實施前饋控制
 五、前饋控制系統(tǒng)的參數(shù)整定
 六、前饋控制系統(tǒng)的選用原則
 第三節(jié) 大時延控制
 一、概述
 二、常規(guī)控制方案
 三、采樣控制系統(tǒng)方案
 四、Smith預(yù)估補(bǔ)償方案
 第四節(jié) 比值控制系統(tǒng)
 一、基本概念
 二、常見的比值控制方案
 三、比值控制系統(tǒng)設(shè)計中的幾個問題
 四、比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定
 習(xí)題
第八章 計算機(jī)過程控制系統(tǒng)
 第一節(jié) 計算機(jī)控制技術(shù)概述
 一、概述
 二、過程計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
 三、過程計算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
 第二節(jié) 過程輸入輸出通道基本原理
 一、AI通道
 二、AＯ通道
 三、DI、DO通道
 第三節(jié) 過程計算機(jī)常規(guī)控制技術(shù)
 第四節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真算法
 一、A/D單元的離散描述
 二、D/A保持器的傳遞函數(shù)
 三、離散閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)字仿真編程的遞推求解法
 四、確定采樣周期T需注意的問題
 第五節(jié) 工業(yè)控制組態(tài)軟件
 一、概述
 二、組態(tài)軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
 第六節(jié) 集散控制系統(tǒng)
 一、集散控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用
 二、集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
 三、集散控制系統(tǒng)發(fā)展
 第七節(jié) 現(xiàn)場總線技術(shù)
 一、現(xiàn)場總線技術(shù)及其產(chǎn)生的背景
 二、現(xiàn)場總線的工作原理
 三、現(xiàn)場總線的技術(shù)特點
 四、幾種典型的現(xiàn)場總線
 習(xí)題
第九章 過程自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例
 第一節(jié) 恒壓供水控制系統(tǒng)
 一、概述
 二、恒水壓控制裝置
 三、其他方案
 第二節(jié) 樓宇設(shè)備管理和監(jiān)控系統(tǒng)
 一、概述
 二、系統(tǒng)組成及工作原理
 三、系統(tǒng)軟件
 四、系統(tǒng)的優(yōu)點
 第三節(jié) 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)
 一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)概述
 二、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的自動控制
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：五、串級控制系統(tǒng)的投運與整定1.串級控制系統(tǒng)的投運所謂投運，就是通過適當(dāng)?shù)牟襟E使主、副控制器先經(jīng)手動調(diào)整好參數(shù)及工作狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)到自動工作狀態(tài)。串級控制系統(tǒng)選用的儀表類型不同，投運的方法也有所不同，但是所遵循的原則基本上都是相同的：其一是投運順序，一般都采用先投副環(huán)后投主環(huán)的投運順序；其二是投運過程必須保證無擾動切換，以保證生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。為了保證串級控制系統(tǒng)順利的投入運行，必須做好投運前的各項準(zhǔn)備工作，特別是對于新設(shè)計的系統(tǒng)更應(yīng)重視這一步。具體準(zhǔn)備工作包括：1）對各類儀表和控制設(shè)備包括傳感器、變送器、控制閥和控制器等的在線檢查、校驗和設(shè)定等工作，保證達(dá)到規(guī)定的要求。2）對電器電路的檢查，主要檢查電路有無接錯和其通斷情況。對氣動管線還要檢查有無漏氣和堵塞等情況，在一切正常的情況下，才可投入使用。下面以電動單元組合Ⅲ型儀表組成的串級控制系統(tǒng)為例，說明投運過程。由于電動Ⅲ型控制器具有跟蹤保持電路，軟手動與自動輸出可實現(xiàn)雙向跟蹤，所以軟手動與自動之間可實現(xiàn)雙向無平衡無擾動切換。這樣就給控制系統(tǒng)的投運帶來方便，其投運步驟如下：1）主、副控制器均放置于軟手動。主控制器置于內(nèi)給定，副控制器置于外給定，并設(shè)置好主控制器的給定值；正確設(shè)置主、副控制器的正、反作用位置；主、副控制器的控制參數(shù)放于預(yù)定值（若無預(yù)定值，比例度可放100％，積分時間放適當(dāng)數(shù)值或最大，微分時間置于零）。2）用副控制器的軟手動進(jìn)行遙控，使主變量穩(wěn)定在給定值附近。3）副控制器由軟手動切換成自動。4）主控制器由軟手動切換成自動。這樣，既完成了串級控制系統(tǒng)的投運，而且投運過程是無擾動的。2.串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定由于串級控制系統(tǒng)有兩個控制器串聯(lián)在一起進(jìn)行工作，其中任何一個控制器的任一參數(shù)值發(fā)生變化，對整個串級控制都有影響。因此，串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定要比單回路復(fù)雜些。但實質(zhì)是相同的，就是通過改變控制器的參數(shù)，來改善控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，以得到希望的控制過程。串級控制系統(tǒng)從主回路來看是一個定值控制系統(tǒng)，對主變量有較高的質(zhì)量要求，其控制質(zhì)量指標(biāo)與單回路定值控制系統(tǒng)是一樣的。從副回路來看，是一個隨動控制系統(tǒng)，對副變量的控制質(zhì)量一般要求不高，只要求能快速準(zhǔn)確地跟隨主控制器的輸出變化即可。因此必須根據(jù)兩個回路各自的作用和對主、副變量的要求去確定主、副控制器的參數(shù)。在工程實踐中，串級控制系統(tǒng)的實用整定方法有：逐步逼近法、兩步整定法和一步整定法等，下面作一介紹。

編輯推薦

《過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用(第2版)》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,普通高等教育職能建筑規(guī)劃教材之一。

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