化工儀表及自動化

出版時間:2010-3  出版社:化學(xué)工業(yè)  作者:厲玉鳴  頁數(shù):276  
Tag標(biāo)簽:無  

前言

1985年根據(jù)教育部審定的教學(xué)大綱而編寫的《化工儀表及自動化》適用于職工高等工業(yè)??茖W(xué)?;ゎ悓I(yè),并同時被選定為中央電視廣播大學(xué)該課程的教學(xué)用書。該書自1987年2月出版以來,多次印刷,被許多學(xué)校及單位選用。20世紀(jì)末及21世紀(jì)初,對該書進(jìn)行了兩次修訂,作為高職高專的適用教材出版了該書的第二版、第三版。在使用過程中,得到廣大師生及讀者的好評,并提出了許多寶貴的意見。在此向廣大師生及讀者表示衷心的感謝。近年來,由于教育事業(yè)的發(fā)展與改革,以及社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會對人才的需求呈現(xiàn)多層次、多規(guī)格、多樣化的局面。為了更好地為高等職業(yè)技術(shù)教育服務(wù),滿足高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院及高等??茖W(xué)校的教學(xué)需求,在聽取了有關(guān)學(xué)校老師的意見與要求后,決定對該書再次進(jìn)行修訂,編寫第四版《化工儀表及自動化》。這次修訂的總體思路是在基本保持原書體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對內(nèi)容進(jìn)行了刪減。改寫了原書中某些顯得煩瑣或工藝類人員較少接觸的內(nèi)容,增加了大量反映當(dāng)前自動化水平的新內(nèi)容,如刪除了目前較少使用的DDZⅢ型力矩平衡式差壓變送器,豐富了智能差壓變送器的內(nèi)容;增加了智能終端HART375的內(nèi)容,減少了目前較少使用的KMM可編程調(diào)節(jié)器的內(nèi)容;增加了數(shù)字控制器的內(nèi)容,以中控C3000為例詳細(xì)介紹其功能及使用;將現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行了更新,力求簡明扼要、深入淺出,使工藝類人員對工業(yè)自動化的新發(fā)展、新技術(shù)有比較全面的了解,以滿足培養(yǎng)21世紀(jì)工藝技術(shù)人才的需要。全書共分兩篇。第一篇是化工檢測儀表(第一章到第六章),第二篇是化工自動化基礎(chǔ)(第七章到第十七章)。為了幫助廣大師生與讀者學(xué)習(xí),在該書的每章中都有“例題分析”及“習(xí)題與思考題”。另外,我們與北京服裝學(xué)院、北京林業(yè)大學(xué)、河北科技大學(xué)、河北理工學(xué)院等院校聯(lián)合編寫出版了《化工儀表及自動化例題習(xí)題集》(第二版)。該書收集了大量的例題與習(xí)題,給出了例題分析、題解與習(xí)題答案,歡迎廣大師生及讀者選用,相信會對學(xué)習(xí)化工儀表及自動化課程有很大的幫助。本書相關(guān)電子課件可免費(fèi)提供給采用本書作為教材的大專院校使用,如有需要請聯(lián)系:txh@cip.com.cn。本書由北京化工大學(xué)厲玉鳴教授擔(dān)任主編,由河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉慧敏副教授擔(dān)任副主編。編寫分工如下:張謙老師編寫第二章、第七章、第九章,李慧老師編寫第六章、第十章,陳亞男老師編寫第五章、第十一章,黃玉潔老師編寫第三章、第四章,蔡夕忠老師編寫第十五章、第十六章,厲玉鳴老師編寫其余章節(jié),并與劉慧敏老師進(jìn)行了全書的統(tǒng)稿及審定。參加本書修訂的還有遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院的劉玉梅老師、蘭州石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院的丁煒老師等。本書在此次及上次修訂過程中,得到了許多院校的支持。此次修訂,湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院的周哲民老師,蘭州石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院的鄒益民老師,天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院的朱風(fēng)枝老師等;上次修訂,南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院王永紅老師、湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院厲鼎熙老師、遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院王琦老師等都提出了許多寶貴的意見,對他們的支持和幫助深表感謝。本書的第一版、第二版分別由華東理工大學(xué)章先樓教授和北京化工大學(xué)沈承林教授擔(dān)任主審,他們對本書的編寫和出版付出了辛勤的勞動,并提出了許多寶貴的意見,在此我代表本書編者對他們深表感謝。

內(nèi)容概要

  《化工儀表及自動化(化工類專業(yè)適用)(第4版)》是在基本保持第三版的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,對其內(nèi)容進(jìn)行除舊添新,適當(dāng)修改而成的?!痘x表及自動化(化工類專業(yè)適用)(第4版)》內(nèi)容分為兩篇。第一篇是化工檢測儀表,講述檢測儀表的基本知識,重點(diǎn)介紹工業(yè)生產(chǎn)過程中的壓力、流量、物位、溫度的檢測原理及相應(yīng)的儀表結(jié)構(gòu)選用,并介紹了工廠中常用的顯示儀表。第二篇是化工自動化基礎(chǔ),除介紹工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動控制系統(tǒng)方面的知識,還分別介紹了構(gòu)成自動控制系統(tǒng)的被控對象、控制儀表及裝置,在簡單、復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,介紹了高級控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),最后結(jié)合生產(chǎn)過程介紹了典型化工單元操作的控制方案。 .  《化工儀表及自動化(化工類專業(yè)適用)(第4版)》可作為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、大專和成人繼續(xù)教育的化工類專業(yè)相關(guān)課程的教材,也可作為化工、煉油、冶金、輕工、林業(yè)等院校及有關(guān)企業(yè)、單位的職工教育學(xué)校、函大、夜大等的教材,并可供廣大化工行業(yè)中的工藝技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論1一、化工自動化的意義及目的1二、化工自動化的發(fā)展概況1三、化工儀表及自動化系統(tǒng)的分類2第一篇 化工檢測儀表第一章 檢測儀表基本知識5一、測量過程與測量誤差5二、檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)6三、檢測系統(tǒng)中的常見信號類型8四、檢測系統(tǒng)中信號的傳遞形式9五、檢測儀表與測量方法的分類10六、化工檢測的發(fā)展趨勢10例題分析11習(xí)題與思考題13第二章 壓力檢測14第一節(jié) 壓力單位及測壓儀表14第二節(jié) 彈性式壓力計(jì)15一、彈性元件15二、彈簧管壓力表16第三節(jié) 電氣式壓力計(jì)17一、應(yīng)變片式壓力傳感器17二、壓阻式壓力傳感器18三、電容式壓力傳感器19第四節(jié) 智能式變送器19一、智能變送器的特點(diǎn)20二、智能變送器的結(jié)構(gòu)原理20三、HART375智能終端21第五節(jié) 壓力計(jì)的選用及安裝26一、壓力計(jì)的選用26二、壓力計(jì)的安裝27例題分析28習(xí)題與思考題29附錄常用彈簧管壓力表型號與規(guī)格30第三章 流量檢測31第一節(jié) 差壓式流量計(jì)31一、節(jié)流現(xiàn)象與流量基本方程式32二、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置33三、差壓變送器34四、差壓式流量計(jì)的測量誤差35第二節(jié) 轉(zhuǎn)子流量計(jì)37一、工作原理37二、電遠(yuǎn)傳式轉(zhuǎn)子流量計(jì)38第三節(jié) 漩渦流量計(jì)39第四節(jié) 質(zhì)量流量計(jì)40一、直接式質(zhì)量流量計(jì)41二、補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)42第五節(jié) 其他流量計(jì)43一、靶式流量計(jì)43二、橢圓齒輪流量計(jì)43三、渦輪流量計(jì)45四、電磁流量計(jì)45例題分析46習(xí)題與思考題47第四章 物位檢測48第一節(jié) 物位檢測的意義及主要類型48第二節(jié) 差壓式液位計(jì)49一、工作原理49二、零點(diǎn)遷移問題49三、用法蘭式差壓變送器測量液位50第三節(jié) 其他物位計(jì)51一、電容式物位計(jì)51二、核輻射物位計(jì)53三、雷達(dá)式液位計(jì)54四、稱重式液罐計(jì)量儀55例題分析56習(xí)題與思考題58第五章 溫度檢測60第一節(jié) 概述60一、測溫儀表的分類60二、溫度檢測的基本原理60第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)62一、熱電偶62二、補(bǔ)償導(dǎo)線與冷端溫度補(bǔ)償67第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì)70一、測溫原理70二、常用熱電阻70第四節(jié) 溫度變送器71一、電動溫度變送器71二、一體化溫度變送器72三、智能式溫度變送器72例題分析73習(xí)題與思考題75附錄一 鉑銠10-鉑熱電偶分度表75附錄二 鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表78附錄三 鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表78附錄四 鉑電阻分度表81附錄五 銅電阻分度表(一)83附錄六 銅電阻分度表(二)84第六章 顯示儀表85第一節(jié) 模擬式顯示儀表85一、自動平衡電子電位差計(jì)85二、電子自動平衡電橋87第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表89一、數(shù)字式顯示儀表的原理及其特點(diǎn)89二、模數(shù)變換器90三、電子計(jì)數(shù)器90四、顯示器90五、數(shù)字式顯示儀表的基本組成91第三節(jié) 新型顯示儀表92一、無紙記錄儀92二、虛擬顯示儀表93例題分析94習(xí)題與思考題94第二篇 化工自動化基礎(chǔ)第七章 自動控制系統(tǒng)概述96第一節(jié) 自動控制系統(tǒng)的組成96第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的方塊圖98一、信號和變量98二、自動控制系統(tǒng)方塊圖99三、反饋100四、自動控制系統(tǒng)的分類101第三節(jié) 過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)101一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)101二、控制系統(tǒng)的過渡過程102三、控制系統(tǒng)的控制指標(biāo)104四、影響控制指標(biāo)的主要因素106第四節(jié) 工藝管道及控制流程圖107一、圖形符號107二、字母代號108三、儀表位號108例題分析109習(xí)題與思考題110第八章 對象特性和建模112第一節(jié) 數(shù)學(xué)模型及描述方法112一、被控對象數(shù)學(xué)模型112二、數(shù)學(xué)模型的主要形式113第二節(jié) 機(jī)理建模115一、一階對象115二、積分對象117三、時滯對象118第三節(jié) 描述對象特性的參數(shù)119一、放大系數(shù)K119二、時間常數(shù)T121三、滯后時間τ123第四節(jié) 實(shí)測建模124例題分析126習(xí)題與思考題127第九章 基本控制規(guī)律128第一節(jié) 位式控制128一、雙位控制128二、具有中間區(qū)的雙位控制129三、多位控制130第二節(jié) 比例控制130一、比例控制規(guī)律及其特點(diǎn)131二、比例度及其對控制過程的影響132第三節(jié) 積分控制135一、積分控制規(guī)律及其特點(diǎn)135二、比例積分控制規(guī)律與積分時間136三、積分時間對系統(tǒng)過渡過程的影響137第四節(jié) 微分控制138一、微分控制規(guī)律及其特點(diǎn)138二、實(shí)際的微分控制規(guī)律及微分時間139三、比例微分控制系統(tǒng)的過渡過程140四、比例積分微分控制141例題分析142習(xí)題與思考題143第十章 控制器145第一節(jié) 模擬式控制器145一、概述145二、DDZⅢ型電動調(diào)節(jié)器145第二節(jié) 數(shù)字式控制器147一、數(shù)字式控制器的主要特點(diǎn)148二、數(shù)字式控制器的基本構(gòu)成148三、KMM型可編程序調(diào)節(jié)器150四、C3000數(shù)字控制器151例題分析160習(xí)題與思考題160第十一章 執(zhí)行器162第一節(jié) 氣動執(zhí)行器163一、氣動執(zhí)行器的組成與分類163二、控制閥的流量特性165三、控制閥的選擇169四、控制閥的安裝和維護(hù)171第二節(jié) 閥門定位器與電氣轉(zhuǎn)換器171一、電氣閥門定位器172二、智能式閥門定位器172三、電氣轉(zhuǎn)換器173第三節(jié) 電動執(zhí)行器173一、概述174二、角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)174三、直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)175例題分析175習(xí)題與思考題175第十二章 簡單控制系統(tǒng)176第一節(jié) 概述176第二節(jié) 被控變量的選擇177第三節(jié) 操縱變量的選擇179第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定180一、控制規(guī)律的選擇180二、控制器參數(shù)的工程整定180第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見問題184一、控制系統(tǒng)的投運(yùn)184二、控制系統(tǒng)操作中的常見問題186例題分析189習(xí)題與思考題190第十三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)192第一節(jié) 串級控制系統(tǒng)192一、串級控制系統(tǒng)概述192二、串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用194三、主、副控制器控制規(guī)律的選擇197四、主、副控制器正反作用的選擇197五、控制器參數(shù)整定與系統(tǒng)投運(yùn)197第二節(jié) 其他復(fù)雜控制系統(tǒng)199一、均勻控制系統(tǒng)199二、比值控制系統(tǒng)201三、前饋控制系統(tǒng)202四、取代控制系統(tǒng)203五、分程控制系統(tǒng)204六、多沖量控制系統(tǒng)205例題分析206習(xí)題與思考題208第十四章 高級控制系統(tǒng)209第一節(jié) 自適應(yīng)控制系統(tǒng)209一、參考模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)209二、具有被控對象數(shù)學(xué)模型在線辨識的自適應(yīng)控制系統(tǒng)210第二節(jié) 預(yù)測控制系統(tǒng)211第三節(jié) 智能控制系統(tǒng)212第四節(jié) 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制213第五節(jié) 模糊控制系統(tǒng)214第六節(jié) 最優(yōu)控制系統(tǒng)215第七節(jié) 控制管理一體化217習(xí)題與思考題218第十五章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)219第一節(jié) 計(jì)算機(jī)控制概述219一、過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成219二、過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類220第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)概述223一、集散控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成223二、集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)224第三節(jié) CENTUMCS集散控制系統(tǒng)225一、CENTUMCS系統(tǒng)的構(gòu)成225二、ICS的組成及功能226三、CRT顯示畫面的顯示格式228四、CENTUMCS系統(tǒng)中的字母代號229五、基本操作方法229六、顯示畫面及操作231第四節(jié) 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)235一、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的產(chǎn)生和特征235二、現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)化237三、幾種有影響的現(xiàn)場總線技術(shù)237四、以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)239例題分析241習(xí)題與思考題241第十六章 可編程控制器242第一節(jié) 可編程控制器概述242一、可編程控制器(PLC)的發(fā)展過程242二、可編程控制器的功能與特點(diǎn)242第二節(jié) 可編程控制器的基本構(gòu)成及工作原理243一、可編程控制器的基本組成243二、可編程控制器的軟件系統(tǒng)245三、可編程控制器的分類247第三節(jié) OMRONC系列PLC248一、簡介248二、OMRONPLC指令249第四節(jié) 應(yīng)用示例252一、水箱液位控制252二、變量越限報(bào)警控制252三、自動包裝機(jī)控制254習(xí)題與思考題256第十七章 典型化工單元的控制方案257第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動控制257一、離心泵的自動控制方案257二、往復(fù)泵的自動控制方案258三、壓氣機(jī)的自動控制方案259第二節(jié) 傳熱設(shè)備的自動控制260一、兩側(cè)均無相變化的換熱器控制方案261二、載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動控制263三、冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動控制264第三節(jié) 精餾塔的自動控制265一、精餾塔的干擾因素及對自動控制的要求265二、精餾塔的控制方案267第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)器的自動控制269一、化學(xué)反應(yīng)器的控制要求269二、釜式反應(yīng)器的溫度自動控制270三、固定床反應(yīng)器的自動控制271四、流化床反應(yīng)器的自動控制272例題分析273習(xí)題與思考題274參考文獻(xiàn)276

章節(jié)摘錄

插圖:一、化工自動化的意義及目的化工生產(chǎn)過程自動化,就是在化工設(shè)備、裝置及管道上,配置一些自動化裝置,替代操作工人的部分直接勞動,使生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行。這種部分地或全部地用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法,就稱為化工生產(chǎn)過程自動化,簡稱為化工自動化。自動化是提高社會生產(chǎn)力的有力工具之一。實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程自動化的主要目的如下。①加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。在人工操作的生產(chǎn)過程中,由于人的五官、手、腳,對外界的觀察與控制的精確度和速度是有一定限度的。而且由于體力關(guān)系,人直接操縱設(shè)備的力量也是有限的。如果用自動化裝置代替人的操作,.則以上情況可以得到避免和改善,并且通過自動控制系統(tǒng),使生產(chǎn)過程中最佳條件下進(jìn)行,從而可以大大加快生產(chǎn)速度、降低能耗、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。②減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件。多數(shù)化工生產(chǎn)過程是在高溫、高壓或低溫低壓下進(jìn)行,還有的是易燃、易爆或有毒、有腐蝕性、有刺激性氣味。實(shí)現(xiàn)了化工自動化,工人只要對自動化裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)控,而不需要再直接從事大量而又危險(xiǎn)的現(xiàn)場操作。③能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命、提高設(shè)備利用率、保障人身安全的目的。④生產(chǎn)過程自動化的實(shí)現(xiàn),能根本改變勞動方式,提高工人文化技術(shù)水平,以適應(yīng)當(dāng)代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命的需要。二、化工自動化的發(fā)展概況在化工生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展初級階段,首先是應(yīng)用一些自動檢測儀表來監(jiān)視生產(chǎn)。在20世紀(jì)40年代以前,絕大多數(shù)化工生產(chǎn)處于手工操作狀況,操作工人根據(jù)反映主要工藝參數(shù)的儀表指示情況,用人工來改變操作條件,生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。對于那些連續(xù)生產(chǎn)的化工廠,在進(jìn)出物料彼此聯(lián)系中裝設(shè)了大的貯槽,起著克服干擾(擾動)影響及穩(wěn)定生產(chǎn)的作用,顯然生產(chǎn)的效率很低,花在設(shè)備上的投資很大。20世紀(jì)50年代至60年代,人們對化工生產(chǎn)的各種單元操作進(jìn)行了大量的開發(fā)工作,使得化工生產(chǎn)過程朝著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向迅速發(fā)展。因此,要使這類工廠生產(chǎn)運(yùn)行正常,如果沒有先進(jìn)的自動檢測儀表和控制系統(tǒng),幾乎是不可能的事。此時,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的自動控制系統(tǒng)主要是壓力、流量、液位和溫度四大參數(shù)的簡單控制。同時,串級、比值、多沖量等復(fù)雜控制系統(tǒng)也得到了一定程度的發(fā)展。所應(yīng)用的自動化技術(shù)工具主要是基地式電動、氣動儀表及膜片式的單元組合儀表。此時期由手對化工對象的動態(tài)特性了解不夠深入,因此,半經(jīng)驗(yàn)、半理論的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和整定公式,在自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)整定中起了相當(dāng)重要的作用,解決了許多實(shí)際問題。20世紀(jì)70年代以來,化工自動化技術(shù)水平得到了很大的提高。在自動化技術(shù)工具方面,新產(chǎn)品像雨后春筍,氣動Ⅱ型和電動Ⅱ型單元組合式儀表剛投人生產(chǎn)不久,氣動Ⅲ型和電動Ⅲ型單元組合式儀表就相繼問世,并已進(jìn)一步發(fā)展到具有多功能的組裝儀表、智能式儀表,為實(shí)現(xiàn)各種特殊控制規(guī)律提供了條件。新型智能傳感器和控制儀表的問世使儀表與計(jì)算機(jī)之間的直接聯(lián)系極為方便。

編輯推薦

《化工儀表及自動化(化工類專業(yè)適用)(第4版)》第三版榮獲第八屆中中石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀教材獎一等獎。

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用戶評論 (總計(jì)1條)

 
 

  •   是??频慕滩?,和本科使用的那本差不太多
 

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