過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十二五”電氣信息類規(guī)劃教材：過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，在闡述過(guò)程特性及檢測(cè)與變送、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器與防爆柵等過(guò)程控制儀表的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了單回路控制系統(tǒng)，復(fù)雜控制系統(tǒng)；此外還對(duì)過(guò)程控制的發(fā)展方向，如先進(jìn)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)做了一定篇幅的介紹；最后通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)例，介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的方法和步驟?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆濉彪姎庑畔㈩愐?guī)劃教材：過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》可供電氣工程、自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)本科教學(xué)使用，也可供從事工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

前言 第1章 緒論 1.1 過(guò)程控制系統(tǒng)與自動(dòng)化儀表發(fā)展概況 1.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn) 1.2.1 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成 1.2.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 1.3 過(guò)程控制系統(tǒng)與自動(dòng)化儀表的分類 1.4 評(píng)價(jià)過(guò)程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 思考題與習(xí)題 第2章 過(guò)程特性 2.1 過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 2.1.1 過(guò)程變量 2.1.2 狀態(tài)變量和狀態(tài)方程 2.2 機(jī)理法建模 2.2.1 單容過(guò)程建模 2.2.2 過(guò)程特性 2.2.3 多容過(guò)程建模 2.2.4 分布式參數(shù)系統(tǒng)建模 2.3 測(cè)試法建模 2.3.1 沖激響應(yīng) 2.3.2 響應(yīng)曲線法 2.3.3 相關(guān)統(tǒng)計(jì)法 2.3.4 最小二乘法 思考題與習(xí)題 第3章 檢測(cè)與變送 3.1 過(guò)程檢測(cè)儀表的組成 3.2 測(cè)量誤差和檢測(cè)儀表性能指標(biāo) 3.2.1 測(cè)量誤差的分類 3.2.2 檢測(cè)儀表的基本技術(shù)指標(biāo) 3.3 溫度檢測(cè) 3.3.1 熱電偶 3.3.2 熱電阻 3.3.3 溫度變送器 3.3.4 輻射溫度計(jì) 3.4 壓力檢測(cè) 3.4.1 彈性式壓力測(cè)量元件與壓力表 3.4.2 固態(tài)壓力儀表 3.4.3 壓力變送器 3.5 流量檢測(cè) 3.5.1 流量檢測(cè)的基本概念及單位 3.5.2 流量檢測(cè)儀表 3.6 物位測(cè)量 3.6.1 液位檢測(cè) 3.6.2 料位與相界面檢測(cè) 3.7 成分檢測(cè)儀表 3.7.1 紅外氣體分析儀表 3.7.2 熱導(dǎo)式氣體分析儀表 3.7.3 氣相色譜分析儀表 思考題與習(xí)題 第4章 調(diào)節(jié)器 4.1 調(diào)節(jié)器的PID控制規(guī)律 4.1.1 比例作用控制算法 4.1.2 比例—積分作用控制算法 4.1.3 比例—微分作用控制算法 4.1.4 比例—積分—微分作用控制算法 4.1.5 一組MATLAB仿真實(shí)驗(yàn) 4.2 DDZ—Ⅲ調(diào)節(jié)器 4.2.1 基型調(diào)節(jié)器的盤(pán)面布置 4.2.2 基型調(diào)節(jié)器的組成 4.2.3 輸入電路 4.2.4 PID運(yùn)算電路 4.2.5 輸出電路 4.2.6 手動(dòng)操作電路及自動(dòng)—手動(dòng)切換 4.2.7 測(cè)量及給定指示電路 4.3 可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器 4.3.1 KMM可編程調(diào)節(jié)器的主要特點(diǎn) 4.3.2 KMM可編程調(diào)節(jié)器的構(gòu)成 4.3.3 KMM可編程調(diào)節(jié)器的功能 4.3.4 可編程序調(diào)節(jié)器的用戶編程 思考題與習(xí)題 第5章 執(zhí)行器與安全柵 5.1 執(zhí)行器 5.1.1 執(zhí)行器的構(gòu)成 5.1.2 執(zhí)行器的分類及特點(diǎn) 5.2 氣動(dòng)執(zhí)行器 5.2.1 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 5.2.2 調(diào)節(jié)閥 5.2.3 電—?dú)廪D(zhuǎn)換器與閥門(mén)定位器 5.3 電動(dòng)執(zhí)行器 5.3.1 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理 5.3.2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性 5.4 智能執(zhí)行器 5.4.1 概述 5.4.2 智能執(zhí)行器應(yīng)用舉例 5.5 安全柵 5.5.1 安全火花防爆系統(tǒng)與防爆等級(jí) 5.5.2 齊納式安全柵 5.5.3 隔離式安全柵 思考題與習(xí)題 第6章 單回路控制系統(tǒng) 6.1 單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 6.1.1 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求 6.1.2 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法 6.1.3 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 6.2 單回路控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 6.2.1 被控參數(shù)的選擇 6.2.2 控制參數(shù)的選擇 6.2.3 測(cè)量、變送器的選擇 6.2.4 執(zhí)行器的選擇 6.2.5 調(diào)節(jié)器的選擇 6.3 調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定方法 6.3.1 臨界比例度法 6.3.2 衰減曲線法 6.3.3 響應(yīng)曲線法 6.3.4 經(jīng)驗(yàn)試湊法 6.3.5 幾種工程整定方法的比較 6.4 單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例 6.4.1 儲(chǔ)槽液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.4.2 乳化物干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 思考題與習(xí)題 第7章 復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng) 7.1 串級(jí)控制系統(tǒng) 7.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu) 7.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)分析 7.2 串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.2.1 主、副回路控制器選擇 7.2.2 串級(jí)控制系統(tǒng)參數(shù)的整定 7.2.3 串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 7.3 前饋控制系統(tǒng) 7.3.1 前饋控制系統(tǒng)的基本原理 7.3.2 前饋控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式 7.3.3 前饋控制的選用與穩(wěn)定性 7.3.4 前饋控制系統(tǒng)參數(shù)的整定 7.4 時(shí)間滯后控制系統(tǒng) 7.4.1 史密斯預(yù)估控制系統(tǒng) 7.4.2 采樣控制系統(tǒng) 7.4.3 時(shí)間滯后控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例 7.5 比值控制系統(tǒng) 7.5.1 單閉環(huán)比值控制 7.5.2 雙閉環(huán)比值控制 7.5.3 變比值控制 7.5.4 比值控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例 7.6 均勻控制系統(tǒng) 7.6.1 均勻控制系統(tǒng)的基本原理 7.6.2 均勻控制系統(tǒng)方案 7.7 分程控制系統(tǒng) 7.7.1 分程控制原理 7.7.2 分程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.7.3 分程控制系統(tǒng)應(yīng)用 7.8 選擇性控制 7.8.1 選擇性控制系統(tǒng)類型 7.8.2 選擇性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.8.3 選擇性控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用 7.8.4 選擇性控制系統(tǒng)中的積分飽和及其防止 7.9 多變量解耦控制系統(tǒng) 7.9.1 多變量過(guò)程及其耦合 7.9.2 相對(duì)增益與相對(duì)增益矩陣 7.9.3 變量配對(duì) 7.9.4 解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 思考題與習(xí)題 第8章 先進(jìn)控制系統(tǒng) 8.1 概述 8.2 適應(yīng)性控制系統(tǒng) 8.2.1 預(yù)先適應(yīng)控制 8.2.2 自適應(yīng)控制 8.3 基于模型的控制 8.3.1 內(nèi)?？刂?8.3.2 模型預(yù)測(cè)控制 8.3.3 基于過(guò)程模型的控制 8.4 專家系統(tǒng) 8.5 模糊控制 8.6 適應(yīng)過(guò)程參數(shù)變化的控制系統(tǒng) 8.6.1 適應(yīng)靜態(tài)增益變化的控制系統(tǒng) 8.6.2 適應(yīng)純滯后時(shí)間變化的控制系統(tǒng) 8.6.3 適應(yīng)時(shí)間常數(shù)變化的控制系統(tǒng) 思考題與習(xí)題 第9章 計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng) 9.1 計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的構(gòu)成 9.1.1 計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 9.1.2 計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 9.2 可編程序控制器 9.2.1 可編程序控制器的組成與工作原理 9.2.2 可編程序控制器的應(yīng)用 9.3 集散控制系統(tǒng) 9.3.1 DCS組成與體系結(jié)構(gòu) 9.3.2 集散型控制系統(tǒng)的應(yīng)用 9.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) 9.4.1 FCS組成與結(jié)構(gòu) 9.4.2 幾種主要的現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介 9.4.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)應(yīng)用 9.5 工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò) 9.5.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述 9.5.2 工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用 思考題與習(xí)題 第10章 生產(chǎn)過(guò)程控制實(shí)例 10.1 發(fā)電廠單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 10.1.1 單元機(jī)組的生產(chǎn)過(guò)程及其協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 10.1.2 單元機(jī)組負(fù)荷控制方式 10.2 轉(zhuǎn)爐的過(guò)程控制 10.2.1 頂吹供氧控制系統(tǒng) 10.2.2 底吹供氣控制系統(tǒng) 10.3 精餾塔的控制 10.3.1 精餾塔的控制要求 10.3.2 被控變量的選擇 10.3.3 精餾塔的控制方案 思考題與習(xí)題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   此外，還有非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，有鎢錸系列（屬難融金屬）、鉑銠系列、銥銠系列、鉑鉬系列、鐵—康銅、鎢—鉬及非金屬熱電偶等。 熱電偶的分度表就是熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)輸出與溫度關(guān)系的對(duì)應(yīng)表，此時(shí)熱電偶的冷端溫度為0℃，分度表中溫度按10℃分檔，中間值可用內(nèi)插法計(jì)算得到。熱電偶的分度表大大方便了工程實(shí)際使用。 （2）熱電偶結(jié)構(gòu) 1）普通工業(yè)熱電偶。工業(yè)用普通熱電偶由熱電極、絕緣套管、保護(hù)套管和接線盒組成，如圖3—5所示。熱電極也稱熱電偶絲，是熱電偶的基本組成部分；絕緣套管也稱絕緣子，是進(jìn)行絕緣保護(hù)的部件；保護(hù)套管是保護(hù)元件免受被測(cè)介質(zhì)的化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷的部件；接線盒則用于固定接線座和連接補(bǔ)償導(dǎo)線的部件。普通熱電偶多用于測(cè)量氣體、液體等介質(zhì)的溫度，測(cè)量時(shí)將測(cè)量端插入被測(cè)介質(zhì)的內(nèi)部，在實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)，也可不加保護(hù)套管，以減小熱慣性。 2）鎧裝熱電偶。鎧裝熱電偶是把熱電極、絕緣材料和保護(hù)套管三者組合成一體的特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶，也稱為套管熱電偶或纜式熱電偶，如圖3—6所示。鎧裝熱電偶由于其熱端形狀的不同又分為碰底型、不碰底型、露頭型和帽型等。鎧裝熱電偶特點(diǎn)是熱慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；有良好的柔性，便于彎曲；抗振性能好、耐沖擊。適用于測(cè)量位置狹小的對(duì)象上各點(diǎn)的溫度，測(cè)溫范圍在1100℃以下。 3）薄膜熱電偶。薄膜熱電偶的結(jié)構(gòu)可分為片狀、針狀和把熱電極材料直接蒸鍍?cè)诒粶y(cè)對(duì)象表面上3種。片狀、針狀薄膜熱電偶采用真空蒸鍍?cè)诮^緣板上，熱電極是一層厚度為0.01～0.1μm金屬薄膜，如圖3－7所示。薄膜熱電偶的特點(diǎn)是熱慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，時(shí)間常數(shù)可達(dá)微秒，適用于測(cè)量表面和微小面積瞬時(shí)變化的溫度。目前我國(guó)采用的薄膜熱電偶主要有鐵－鎳、鐵－康銅和銅－康銅，尺寸為60mm×6mm×0.2mm，基板采用云母、陶瓷、玻璃及酚醛塑料等，測(cè)溫范圍在300℃以內(nèi)。

編輯推薦

《普通高等教育"十二五"電氣信息類規(guī)劃教材:過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》是由劉波峰編著的。《普通高等教育"十二五"電氣信息類規(guī)劃教材:過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》系統(tǒng)全面介紹了過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表相關(guān)知識(shí)，《普通高等教育"十二五"電氣信息類規(guī)劃教材:過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》可供電氣工程、自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)本科教學(xué)使用，也可供從事工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

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