化工儀表及自動(dòng)化

前言

《化工儀表及自動(dòng)化》是化工、石油、醫(yī)藥、冶金等專業(yè)的必修課程之一，本次再版按照2004年12月全國化工高級(jí)技校教指委電儀組在重慶召開的會(huì)議精神進(jìn)行了修訂。本書自1997年出版以來，一直受到教學(xué)單位和學(xué)生的好評(píng)，隨著社會(huì)不斷發(fā)展的需要以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，書中有些內(nèi)容顯得跟不上時(shí)代的變化，也是本書再版修訂的一個(gè)原因。本書共分六章。第一章介紹過程變量的測(cè)量方法，通過典型儀表結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析認(rèn)識(shí)儀表的能力。第二章介紹常用的工業(yè)在線分析儀器的分析方法和使用。第三章重點(diǎn)介紹自動(dòng)控制儀表的基本概念及其控制規(guī)律。第四章以氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥為例介紹控制系統(tǒng)中執(zhí)行器的功能。第五章以簡單控制系統(tǒng)的操作系統(tǒng)為核心，介紹控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，其他方案僅作為了解，以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。第六章考慮到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，以目前較為流行的集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，介紹了計(jì)算機(jī)控制的相關(guān)知識(shí)及現(xiàn)場(chǎng)總線的內(nèi)容。本書堅(jiān)持教學(xué)內(nèi)容應(yīng)吐故納新的原則，繼承了傳統(tǒng)教材中的精華部分，在講解經(jīng)典內(nèi)容的同時(shí)，注意滲透最新的發(fā)展動(dòng)向，力求做到通俗易懂，避免過多的理論闡述，不但將難點(diǎn)分散，而且始終圍繞著“系統(tǒng)”這個(gè)中心來分析闡述，思路清晰，內(nèi)容精練。每一章新概念的引入循序漸進(jìn)，使學(xué)生學(xué)起來易于接受。本書每章配有習(xí)題，并根據(jù)需要安排有技能培訓(xùn)內(nèi)容。本次修訂主要有四方面的增加?？紤]到工業(yè)在線分析儀表的使用越來越廣泛，增添了部分常用工業(yè)在線分析儀表；在集散型控制系統(tǒng)的組態(tài)和投運(yùn)方面增加了案例，將組態(tài)這個(gè)難于理解的概念具體化，易學(xué)易做；增加了PLC控制器的知識(shí)；增補(bǔ)了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的案例，以便進(jìn)一步理解和認(rèn)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。本書由樂建波主編，王黎明主審。參加編寫的還有紀(jì)紹青，李昕利，劉慧敏，蘆建偉，李保健，解西鋼,李璟。在編寫和審稿的過程中得到了全國化工技校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)電儀專業(yè)組及王新莊副校長的大力支持，并得到了許多同志的幫助，在編寫過程中參考了大量的資料（主要參考資料附后），在此一并表示衷心的感謝。由于編寫者水平有限，難免有不足之處，殷切希望廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書針對(duì)工藝操作專業(yè)人員在實(shí)際中的操作問題，精選了有關(guān)內(nèi)容，避免了過多的理論闡述，注重實(shí)際應(yīng)用。書中主要介紹了化工自動(dòng)化裝置及化工自動(dòng)化的基礎(chǔ)知識(shí)。具體內(nèi)容包括：化工生產(chǎn)過程中的壓力、流量、物位、溫度、成分的測(cè)量及相應(yīng)的常見儀表的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和使用，并以工藝操作為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了簡單、復(fù)雜、集散型控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。書中配有習(xí)題，根據(jù)內(nèi)容的要求安排有技能訓(xùn)練。     本書適用于二、三年制化工技工學(xué)校和中等職業(yè)學(xué)校工藝類專業(yè)的學(xué)生選作教材，也可作為化工、煉油、冶金、輕工等行業(yè)工藝專業(yè)職工的培訓(xùn)教材。

書籍目錄

緒論　　一、化工自動(dòng)化的意義　　二、化工儀表及自動(dòng)化的發(fā)展過程　　三、化工儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)的分類　　四、本課程的內(nèi)容及要求　習(xí)題第一章 化工測(cè)量儀表　第一節(jié) 測(cè)量儀表的基礎(chǔ)知識(shí)　　一、測(cè)量及測(cè)量過程　　二、測(cè)量誤差　　三、測(cè)量儀表的品質(zhì)指標(biāo)　　四、測(cè)量儀表的構(gòu)成和分類　第二節(jié) 壓力測(cè)量　　一、壓力測(cè)量的基本知識(shí)　　二、彈性式壓力計(jì)　　三、電接點(diǎn)信號(hào)壓力表　　技能訓(xùn)練：彈簧管壓力表的校驗(yàn)　第三節(jié) 流量測(cè)量　　一、流量測(cè)量的基本知識(shí)　　二、差壓式流量計(jì)　　三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)　　四、其他流量計(jì)測(cè)量原理簡介　第四節(jié) 液位測(cè)量　　一、物位測(cè)量的基本知識(shí)　　二、差壓式液位計(jì)　　三、其他液位計(jì)簡介　第五節(jié) 溫度測(cè)量　　一、溫度測(cè)量的基本知識(shí)　　二、簡單測(cè)溫儀表　　三、測(cè)溫元件　　四、溫度變送器　　五、測(cè)溫儀表的選用及安裝　第六節(jié) 顯示儀表　　一、概述　　二、平衡式顯示儀表　　技能訓(xùn)練：電子自動(dòng)電位差計(jì)的示值校驗(yàn)　　三、數(shù)字式顯示儀表　　四、無紙記錄儀表　　習(xí)題第二章 自動(dòng)成分分析儀表　第一節(jié) 概述　第二節(jié) 熱導(dǎo)式氣體分析器　　一、基本知識(shí)　　二、熱導(dǎo)式氣體分析器的測(cè)量原理　　三、RD-004型熱導(dǎo)式H2分析器　第三節(jié) 氧化鋯分析儀　　一、氧化鋯探頭　　二、溫度調(diào)節(jié) 器與顯示儀表　　三、氧化鋯安裝注意事項(xiàng)　第四節(jié) 原子吸收分光光度計(jì)　　一、原子吸收光譜法　　二、原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理　　三、單色器　　四、檢測(cè)器及放大器讀數(shù)裝置　第五節(jié) 傅里葉變換紅外光譜儀　　一、基本知識(shí)　　二、傅里葉變換紅外光譜儀　第六節(jié) 氣相色譜分析儀　　一、基本知識(shí)　　二、氣相色譜儀的組成及工藝流程　第七節(jié) 工業(yè)pH值酸度計(jì)　　一、pH計(jì)的測(cè)量原理　　二、電極的結(jié)構(gòu)　　三、pHG?2026B型工業(yè)pH計(jì)　第八節(jié) 微量水分析儀　　一、基本知識(shí)　　二、微量水分析儀　　三、特點(diǎn)與注意事項(xiàng)　第九節(jié) 有害氣體報(bào)警器　　一、有害氣體檢測(cè)報(bào)警器的分類　　二、有害氣體報(bào)警器的結(jié)構(gòu)　　三、常用檢測(cè)器　　四、有害氣體報(bào)警器特點(diǎn)　　五、有害氣體檢測(cè)報(bào)警器選用原則　習(xí)題第三章 自動(dòng)控制儀表第四章 執(zhí)行器第五章 化工自動(dòng)化基礎(chǔ)第六章 集散型控制系統(tǒng)與智能儀表附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：以上三種工程整定方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別適合于不同的生產(chǎn)過程。當(dāng)工藝操作條件改變引起被控對(duì)象的特性改變時(shí)，控制器參數(shù)就得重新整定。由此可見，整定控制器參數(shù)是經(jīng)常要做的工作，對(duì)于操作人員來說也需掌握?，F(xiàn)將三種方法比較如下，以便選用。經(jīng)驗(yàn)試湊法方法簡單，能廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)，特別是記錄曲線不規(guī)則、外界擾動(dòng)很頻繁的系統(tǒng)用這種方法很合適，但是時(shí)間上有時(shí)很慢，而且要有相當(dāng)?shù)牟僮鹘?jīng)驗(yàn)才行。此法對(duì)PID三作用控制器的三個(gè)參數(shù)不容易找到最佳的數(shù)值。臨界比例度法比較簡單方便，容易掌握和判斷，一般適合于流量、壓力、液位和溫度控制系統(tǒng)。對(duì)于臨界比例度很小的系統(tǒng)不適用，容易超出允許范圍，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。衰減曲線法，能適用于一般情況下的各控制系統(tǒng)，但在擾動(dòng)頻繁和記錄曲線不規(guī)則，不斷有小擺動(dòng)時(shí)，不宜使用。第二節(jié) 簡單控制系統(tǒng)前面分別對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)做了介紹，并對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)有了一定的了解，對(duì)于工藝操作人員來說，更重要的是會(huì)操作這些控制系統(tǒng)（即開車、停車、正常操作、判斷故障等）。所以下面對(duì)簡單控制系統(tǒng)作進(jìn)一步的介紹。簡單控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中最常見，應(yīng)用最廣泛，數(shù)量也最多的控制系統(tǒng)。它構(gòu)成簡單，需要設(shè)備少，易于調(diào)整和投運(yùn)，能滿足一般生產(chǎn)過程的要求，因此應(yīng)用廣泛，尤其適用于被調(diào)被控對(duì)象純滯后時(shí)間常數(shù)較小，負(fù)荷和擾動(dòng)變化不太大，對(duì)控制質(zhì)量要求不很高的場(chǎng)合。

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