化工儀表及自動化

前言

《化工儀表及自動化》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月全國化工高級技校教指委電儀組在重慶召開的會議精神進行了修訂。本書自1997年出版以來，一直受到教學單位和學生的好評，隨著社會不斷發(fā)展的需要以及科學技術的不斷進步，書中有些內容顯得跟不上時代的變化，也是本書再版修訂的一個原因。本書共分六章。第一章介紹過程變量的測量方法，通過典型儀表結構和工作原理的分析，培養(yǎng)學生分析認識儀表的能力。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。第三章重點介紹自動控制儀表的基本概念及其控制規(guī)律。第四章以氣動薄膜調節(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)的相關知識，其他方案僅作為了解，以拓寬學生的知識視野。第六章考慮到計算機應用技術的迅猛發(fā)展，以目前較為流行的集散型控制系統(tǒng)的體系結構為重點，介紹了計算機控制的相關知識及現(xiàn)場總線的內容。本書堅持教學內容應吐故納新的原則，繼承了傳統(tǒng)教材中的精華部分，在講解經(jīng)典內容的同時，注意滲透最新的發(fā)展動向，力求做到通俗易懂，避免過多的理論闡述，不但將難點分散，而且始終圍繞著“系統(tǒng)”這個中心來分析闡述，思路清晰，內容精練。每一章新概念的引入循序漸進，使學生學起來易于接受。本書每章配有習題，并根據(jù)需要安排有技能培訓內容。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)和投運方面增加了案例，將組態(tài)這個難于理解的概念具體化，易學易做；增加了PLC控制器的知識；增補了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的案例，以便進一步理解和認識現(xiàn)場總線控制系統(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指導委員會電儀專業(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指正。

內容概要

本書針對工藝操作專業(yè)人員在實際中的操作問題，精選了有關內容，避免了過多的理論闡述，注重實際應用。書中主要介紹了化工自動化裝置及化工自動化的基礎知識。具體內容包括：化工生產(chǎn)過程中的壓力、流量、物位、溫度、成分的測量及相應的常見儀表的結構、特點和使用，并以工藝操作為出發(fā)點，重點介紹了簡單、復雜、集散型控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)過程中的應用。書中配有習題，根據(jù)內容的要求安排有技能訓練。     本書適用于二、三年制化工技工學校和中等職業(yè)學校工藝類專業(yè)的學生選作教材，也可作為化工、煉油、冶金、輕工等行業(yè)工藝專業(yè)職工的培訓教材。

書籍目錄

緒論　　一、化工自動化的意義　　二、化工儀表及自動化的發(fā)展過程　　三、化工儀表及自動化系統(tǒng)的分類　　四、本課程的內容及要求　習題第一章 化工測量儀表　第一節(jié) 測量儀表的基礎知識　　一、測量及測量過程　　二、測量誤差　　三、測量儀表的品質指標　　四、測量儀表的構成和分類　第二節(jié) 壓力測量　　一、壓力測量的基本知識　　二、彈性式壓力計　　三、電接點信號壓力表　　技能訓練：彈簧管壓力表的校驗　第三節(jié) 流量測量　　一、流量測量的基本知識　　二、差壓式流量計　　三、轉子流量計　　四、其他流量計測量原理簡介　第四節(jié) 液位測量　　一、物位測量的基本知識　　二、差壓式液位計　　三、其他液位計簡介　第五節(jié) 溫度測量　　一、溫度測量的基本知識　　二、簡單測溫儀表　　三、測溫元件　　四、溫度變送器　　五、測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　　技能訓練：電子自動電位差計的示值校驗　　三、數(shù)字式顯示儀表　　四、無紙記錄儀表　　習題第二章 自動成分分析儀表　第一節(jié) 概述　第二節(jié) 熱導式氣體分析器　　一、基本知識　　二、熱導式氣體分析器的測量原理　　三、RD-004型熱導式H2分析器　第三節(jié) 氧化鋯分析儀　　一、氧化鋯探頭　　二、溫度調節(jié) 器與顯示儀表　　三、氧化鋯安裝注意事項　第四節(jié) 原子吸收分光光度計　　一、原子吸收光譜法　　二、原子吸收分光光度計的結構及原理　　三、單色器　　四、檢測器及放大器讀數(shù)裝置　第五節(jié) 傅里葉變換紅外光譜儀　　一、基本知識　　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　　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　　一、pH計的測量原理　　二、電極的結構　　三、pHG?2026B型工業(yè)pH計　第八節(jié) 微量水分析儀　　一、基本知識　　二、微量水分析儀　　三、特點與注意事項　第九節(jié) 有害氣體報警器　　一、有害氣體檢測報警器的分類　　二、有害氣體報警器的結構　　三、常用檢測器　　四、有害氣體報警器特點　　五、有害氣體檢測報警器選用原則　習題第三章 自動控制儀表第四章 執(zhí)行器第五章 化工自動化基礎第六章 集散型控制系統(tǒng)與智能儀表附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：以上三種工程整定方法各有優(yōu)缺點，分別適合于不同的生產(chǎn)過程。當工藝操作條件改變引起被控對象的特性改變時，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，對于操作人員來說也需掌握。現(xiàn)將三種方法比較如下，以便選用。經(jīng)驗試湊法方法簡單，能廣泛應用于各種系統(tǒng)，特別是記錄曲線不規(guī)則、外界擾動很頻繁的系統(tǒng)用這種方法很合適，但是時間上有時很慢，而且要有相當?shù)牟僮鹘?jīng)驗才行。此法對PID三作用控制器的三個參數(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)，但在擾動頻繁和記錄曲線不規(guī)則，不斷有小擺動時，不宜使用。第二節(jié) 簡單控制系統(tǒng)前面分別對自動控制系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)做了介紹，并對自動控制系統(tǒng)有了一定的了解，對于工藝操作人員來說，更重要的是會操作這些控制系統(tǒng)（即開車、停車、正常操作、判斷故障等）。所以下面對簡單控制系統(tǒng)作進一步的介紹。簡單控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中最常見，應用最廣泛，數(shù)量也最多的控制系統(tǒng)。它構成簡單，需要設備少，易于調整和投運，能滿足一般生產(chǎn)過程的要求，因此應用廣泛，尤其適用于被調被控對象純滯后時間常數(shù)較小，負荷和擾動變化不太大，對控制質量要求不很高的場合。

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