過程控制技術(shù)

前言

　　本書是在2002年出版的教育部高職高專規(guī)劃教材《過程控制技術(shù)》基礎(chǔ)上，結(jié)合化工過程自動化的發(fā)展現(xiàn)狀，以及企業(yè)的應用情況而進行修訂的。　　本書旨在配合高職高專工藝類專業(yè)完成專業(yè)學生的培養(yǎng)目標。因此在教材編寫中，力求把握三個原則，即：以人為本的原則；為專業(yè)服務的原則；“實踐、實用、實際”的三實原則?！　”緯鴮η耙话娼滩倪M行了適當?shù)脑鰟h，如刪除了目前使用較少的“DDZ?Ⅲ型力矩平衡式壓力變送器”，增加了“智能差壓變送器”及“HART375智能終端”的內(nèi)容。為弘揚民族工業(yè)，用應用較為廣泛的浙江中控公司生產(chǎn)的“C3000數(shù)字過程控制器”代替了“PMK可編程序調(diào)節(jié)器”，并將DCS、PLC部分內(nèi)容均進行了更新，力求符合企業(yè)應用的實際情況?！　”緯隗w例上仍然分為理論和實踐兩大部分。實踐部分不僅安排了較多的實驗內(nèi)容，而且還設(shè)置了綜合實驗、計算機仿真的控制實訓和工廠實踐等教學環(huán)節(jié)。在內(nèi)容編排上仍然按企業(yè)工藝人員學習一套新裝置的習慣進行。因此，本書以控制流程圖為切入點，將理論部分按過程控制系統(tǒng)、過程控制的實施工具、過程控制系統(tǒng)的操作這三大塊依序介紹?！　”緯m合于各個層次的職業(yè)技術(shù)院校作為教材使用，也可用于工礦企業(yè)工程技術(shù)人員自學?！　”緯男抻喒ぷ饔蛇|寧石化職業(yè)技術(shù)學院劉玉梅、張麗文負責并擔任主編。參加本次修訂的人員有劉玉梅（第四章、第五章第二節(jié)），張麗文（第二章、第三章），李忠明（第五章第一節(jié)、第八章）。在修訂過程中浙江中控技術(shù)有限公司朱勝利經(jīng)理提供了部分資料，遼寧石化職業(yè)技術(shù)學院劉巨良、李玉杰、于輝等老師也提出了建設(shè)性意見。同時，本書在編寫過程中參考了許多單位和個人編寫的書籍，從中借鑒了很多前人的經(jīng)驗。同時，得到了化學工業(yè)出版社的大力支持，使得教材修訂順利完成，在此一并表示衷心的感謝?！　”緯诙嬉阎谱鞒呻娮诱n件，可免費提供給選用本書的教師使用，如有需要，可登錄化學工業(yè)出版社教學資源n。　　由于編者水平有限，且編寫時間緊迫，書中難免存在疏漏和不足，敬請各位讀者批評指正。編者　　2009年1月　　　　　　　　第一版前言　　　　本書是以高職高專教材編審委員吉林會議通過的“高職化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)教學計劃”和“課程基本要求”為依據(jù)進行編寫的，旨在配合高職高專工藝類專業(yè)完成專業(yè)學生的培養(yǎng)目標。因此本教材力求把握三個原則，即以人為本的原則，為專業(yè)服務的原則，“實踐、實用、實際”的三實原則?！　”緯哂幸韵绿厣！　。?）為強調(diào)實踐教學，將教材分為理論和實踐兩大部分。實踐部分不僅安排了較多的實驗內(nèi)容，而且還設(shè)置了綜合實驗、計算機仿真的控制實訓和工廠實踐等教學環(huán)節(jié)?！　。?）在工廠學習一套裝置，習慣上按下列步驟進行：先是對照裝置研究各種圖紙，特別是帶控制點的工藝流程圖，以了解工藝狀況，了解有哪些控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、信號報警及聯(lián)鎖保護系統(tǒng)以及這些系統(tǒng)要達到的目的；然后了解這些系統(tǒng)的實施工具及其使用方法；最后學習整個裝置的操作（開、停車等）。為了符合人們的這種學習習慣，本書以控制流程圖為切入點，將理論部分按過程控制系統(tǒng)、過程控制的實施工具、過程控制系統(tǒng)的操作這三大塊依次介紹?！　。?）教材內(nèi)容力求剔舊立新，工廠少用或不用的過程控制工具全部剔除，并盡量引入新知識?！　。?）力求打破學科教學體系，從實際出發(fā)，以滿足工藝專業(yè)的需求和工作需要為目的?！　”緯诟髡虑坝袑W習目標，后有內(nèi)容小結(jié)及習題與思考題，可供讀者參考?！　”緯m合于多種類別各個層次的職業(yè)技術(shù)院校在教學中使用，也可供工礦企業(yè)人員參考?！　”緯蓜⒂衩分骶帲⒕帉懫渲械木w論、第一章、第二章、第四章、第六章及第八章的第一節(jié)、第三節(jié)、第五節(jié)以及第二節(jié)中的實驗一、實驗二、實驗八、實驗九、實驗十等內(nèi)容；史繼斌編寫第三章及第八章第二節(jié)的實驗三、實驗四、實驗五、實驗六和實驗七；陸建國編寫第五章、第七章及第八章第二節(jié)的實驗十一、十二及第四節(jié)的內(nèi)容。本書由王愛廣主審，張德泉、朱光衡及劉巨良參加審定工作。　　本書在編寫過程中參考了許多書籍，從中借鑒了很多經(jīng)驗。同時，得到了各編審單位領(lǐng)導的大力支持，主、參編通力合作，主、參審認真把關(guān)審定，使得教材編寫順利完成，在此一并表示衷心的感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免存在錯誤和不足之處，敬請各位讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書主要對工藝類專業(yè)所涉及的過程控制系統(tǒng)、過程控制的實施工具、過程控制系統(tǒng)的操作等內(nèi)容以及一些相關(guān)知識進行了較全面的介紹。本書在前一版教材的基礎(chǔ)上對內(nèi)容進行了適當?shù)脑鰟h，刪除了目前使用較小的“DDZ-Ⅲ型力矩平衡式壓力變送器”，增加了“智能差壓變送器”及“HART375智能終端”的內(nèi)容。用應用較為廣泛的C3000數(shù)字過程控制器代替了PMK可編程序調(diào)節(jié)器。并將DCS、PLC部分內(nèi)容進行了更新，符合企業(yè)應用實際。 　　本書為了符合人們學習知識的一般規(guī)律，以一張控制流程圖為切入點，首先介紹了識圖方法，之后闡述了自動檢測、自動控制、自動聯(lián)鎖報警等過程控制系統(tǒng)，然后分三章介紹了變量檢測及儀表、過程控制儀表及計算機控制系統(tǒng)等過程控制工具，最后是控制系統(tǒng)的應用——典型過程單元的控制方案及控制系統(tǒng)的操作。本書將實驗與實訓內(nèi)容單獨列為一章，在這一章不僅安排了與各章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的實驗內(nèi)容，而且還設(shè)置了認識實踐、結(jié)業(yè)實踐以及仿真實訓和綜合實驗等內(nèi)容，突出強調(diào)了實踐對本門課程的重要性。 　　本書的每一章都設(shè)有學習目標、本意小結(jié)和習題與思考題，有利于學生對知識的把握。 　　本書不僅可作為高職高專石油、化工、輕工、林業(yè)、冶金、造紙等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)專業(yè)其他層次的職業(yè)技術(shù)院校以及企業(yè)的工程技術(shù)人員使用。

書籍目錄

緒論　　一、過程控制的基本概念　　二、過程控制系統(tǒng)的內(nèi)容及過程控制儀表的分類　　三、過程控制系統(tǒng)及儀表的發(fā)展　　四、課程的性質(zhì)、任務　　五、學習方法第一章　控制流程圖的認識　第一節(jié)　識圖基礎(chǔ)　　一、圖形符號　　二、字母代號　　三、儀表位號及編號　　四、儀表符號實例　第二節(jié)　識圖練習　　一、了解工藝流程　　二、了解自動控制系統(tǒng)　　三、了解自動檢測系統(tǒng)　　四、了解自動信號報警系統(tǒng)　第三節(jié)　計算機控制流程圖的識圖練習　本章小結(jié)　習題與思考題第二章　過程控制系統(tǒng)　第一節(jié)　自動檢測系統(tǒng)　　一、自動檢測系統(tǒng)的組成　　二、自動檢測系統(tǒng)的種類　第二節(jié)　自動控制系統(tǒng)概述　　一、自動控制系統(tǒng)的組成　　二、自動控制系統(tǒng)的種類　　三、自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標　　四、控制對象的特性　　五、基本控制規(guī)律及其對過渡過程的影響　第三節(jié)　自動控制系統(tǒng)　　一、簡單控制系統(tǒng)　　二、復雜控制系統(tǒng)　第四節(jié)　自動信號報警與聯(lián)鎖保護系統(tǒng)　　一、信號報警系統(tǒng)　　二、聯(lián)鎖保護電路　本章小結(jié)　習題與思考題第三章　工業(yè)生產(chǎn)過程的變量檢測及儀表　第一節(jié)　概述　　一、測量的基本知識　　二、檢測儀表的基礎(chǔ)知識  第二節(jié)　壓力檢測及儀表　　一、壓力檢測儀表的分類　　二、單圈彈簧管壓力表　　三、壓力（差壓）變送器　　四、壓力檢測儀表的選擇及安裝  第三節(jié)　物位檢測及儀表　　一、物位檢測的基本概念　　二、差壓式液位計　　三、浮力式液位計　　四、其他物位檢測儀表　第四節(jié)　流量檢測及儀表　　一、流量檢測的基本概念　　二、差壓式流量計　　三、轉(zhuǎn)子流量計　　四、其他流量計　　五、流量檢測儀表的選用　第五節(jié)　溫度檢測及儀表　　一、溫度檢測的基本概念　　二、熱電偶溫度計　　三、熱電阻溫度計　　四、溫度變送器　　五、常用的溫度顯示儀表　　六、測溫儀表的選擇與安裝　第六節(jié)　成分自動檢測及儀表　　一、分析儀表的基本知識　　二、熱導式氣體分析器　　三、氧化鋯氧分析儀　　四、紅外線氣體分析器　　五、工業(yè)氣相色譜儀　本章小結(jié)　習題與思考題第四章　過程控制儀表　第一節(jié)　電動模擬控制器　　一、概述　　二、DDZ-Ⅲ型基型控制器的結(jié)構(gòu)原理　　三、DDZ-Ⅲ型控制器的外部結(jié)構(gòu)　　四、DDZ-Ⅲ型控制器的使用　第二節(jié)　數(shù)字式控制器　　一、概述　　二、C3000數(shù)字過程控制器　第三節(jié)　執(zhí)行器及輔助儀表　　一、氣動薄膜控制閥　　二、電/氣轉(zhuǎn)換器與電/氣閥門定位器　　三、變頻調(diào)速器　本章小結(jié)　習題與思考題第五章　計算機控制系統(tǒng)　第一節(jié)　概述　　一、計算機控制簡介　　二、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向　第二節(jié)　集散控制系統(tǒng)　　一、集散控制系統(tǒng)的基本概念　　二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)　第三節(jié)　可編程序控制器　　一、S7-PLC的硬件配置　　二、S7-PLC的編程　本章小結(jié)　習題與思考題第六章　典型過程單元的控制方案　第一節(jié)　流體輸送設(shè)備的控制方案　　一、泵的控制　　二、壓縮機的控制　第二節(jié)　傳熱設(shè)備的控制　　一、無相變換熱器的溫度控制　　二、利用載熱體冷凝進行加熱的加熱器的溫度控制　　三、用冷卻劑汽化來傳熱的冷卻器的溫度控制　　四、管式加熱爐的控制　第三節(jié)　鍋爐的液位控制　　一、單沖量液位控制系統(tǒng)　　二、雙沖量液位控制系統(tǒng)　　三、三沖量液位控制系統(tǒng)　第四節(jié)　精餾塔的控制　　一、控制要求　　二、主要擾動　　三、常用的控制方案　第五節(jié)　反應器的控制　本章小結(jié)　習題與思考題第七章　過程控制系統(tǒng)的操作　第一節(jié)　裝置開車的前期準備工作　　一、準備工作　　二、確定控制器的正、反作用方向　　三、控制器控制規(guī)律的選擇　第二節(jié)　控制器的參數(shù)整定　　一、簡單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定　　二、串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定　　三、均勻控制系統(tǒng)的參數(shù)整定　第三節(jié)　控制系統(tǒng)的開車與停車　　一、簡單控制系統(tǒng)的開車（投運）步驟　　二、串級控制系統(tǒng)的投運　　三、控制系統(tǒng)的停車　第四節(jié)　系統(tǒng)的故障分析、判斷與處理　　一、過程控制系統(tǒng)常見的故障　　二、故障的簡單判別及處理方法　　三、典型問題的經(jīng)驗判斷及處理方法　本章小結(jié)　習題與思考題第八章　實驗與實訓　第一節(jié)　認識實踐　第二節(jié)　實驗　　實驗一　控制器參數(shù)對控制質(zhì)量的影響（演示）　　實驗二　報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)的認識　　實驗三　彈簧管壓力表的認識及校驗　　實驗四　智能差壓變送器的校驗　　實驗五　物位檢測儀表的認識及物位檢測系統(tǒng)的構(gòu)成（演示）　　實驗六　流量檢測儀表的認識及流量檢測系統(tǒng)的構(gòu)成（演示）　　實驗七　溫度檢測儀表和顯示儀表的認識及溫度檢測系統(tǒng)的構(gòu)成（演示）　　實驗八　DDZ-Ⅲ型基型控制器的認識與使用　　實驗九　C3000數(shù)字過程控制器的認識與操作　　實驗十　控制閥及轉(zhuǎn)換單元的認識　　實驗十一　DCS系統(tǒng)的認識　　實驗十二　PLC認識實驗　第三節(jié)　DCS仿真系統(tǒng)的控制實訓　　實訓一　離心泵的仿真控制實訓　　實訓二　多級液位系統(tǒng)的仿真控制實訓　第四節(jié)　綜合實踐　　實訓一　簡單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運　　實訓二　串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運　第五節(jié)　結(jié)業(yè)實踐205附錄附錄一　常用壓力表的規(guī)格及型號附錄二　標準化熱電偶電勢?溫度對照表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章　控制流程圖的認識　　學習目標　　通過本章的學習，明確財務會計的概念、特點和作用，理解會計基本假設(shè)的含義，掌握會計信息質(zhì)量要求和會計要素?！　〉谝还?jié)　識圖基礎(chǔ)　　要了解一套裝置，首先應讀懂帶控制點的工藝流程圖。所謂帶控制點的工藝流程圖，是指在工藝物料流程圖的基礎(chǔ)上，用過程檢測和控制系統(tǒng)的設(shè)計符號，描述生產(chǎn)過程控制內(nèi)容的圖紙，簡稱控制流程圖。它是過程控制水平和過程控制方案的全面體現(xiàn)，不僅是工程設(shè)計的依據(jù)，也是工藝人員了解裝置和生產(chǎn)操作時的重要參考資料?！　D1-1所示，為某石油化工廠裂解氣分離裝置中脫丙烷塔的控制流程圖。為了能看懂類似的圖紙，首先需要了解儀表及控制系統(tǒng)在控制流程圖中的表示方法?！　」こ淘O(shè)計圖紙的內(nèi)容，都是以圖示的形式，用圖形和代號等工程設(shè)計符號來表示的。這樣易于表達設(shè)計意圖，便于閱讀和交流技術(shù)思想。　　工程設(shè)計符號通常包括字母代號、圖形符號和數(shù)字編號等。將表示某種功能的字母及數(shù)字組合成的儀表位號置于圖形符號之中，就表示出了一塊儀表的位號、種類及功能?！　”緯龅膱D例符號采用GB2625-81國家標準，適合于化工、石油、冶金、電力、輕工、建材和其他工業(yè)的控制流程圖之用?！　∫?、圖形符號　　1．連接線　　通用的儀表信號線均以細實線表示。在需要區(qū)分時，電信號可用虛線表示；氣信號用在實線上打雙斜線表示。

編輯推薦

　　《過程控制技術(shù)（2版）》具有以下特色?！　。?）為強調(diào)實踐教學，將教材分為理論和實踐兩大部分。實踐部分不僅安排了較多的實驗內(nèi)容，而且還設(shè)置了綜合實驗、計算機仿真的控制實訓和工廠實踐等教學環(huán)節(jié)。　?。?）在工廠學習一套裝置，習慣上按下列步驟進行：先是對照裝置研究各種圖紙，特別是帶控制點的工藝流程圖，以了解工藝狀況，了解有哪些控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、信號報警及聯(lián)鎖保護系統(tǒng)以及這些系統(tǒng)要達到的目的；然后了解這些系統(tǒng)的實施工具及其使用方法；最后學習整個裝置的操作（開、停車等）。為了符合人們的這種學習習慣，《過程控制技術(shù)（2版）》以控制流程圖為切入點，將理論部分按過程控制系統(tǒng)、過程控制的實施工具、過程控制系統(tǒng)的操作這三大塊依次介紹?！　。?）教材內(nèi)容力求剔舊立新，工廠少用或不用的過程控制工具全部剔除，并盡量引入新知識。　?。?）力求打破學科教學體系，從實際出發(fā)，以滿足工藝專業(yè)的需求和工作需要為目的。

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