了得網研究生_過程裝備控制技術(曾勝)

編輯推薦

本書主要對過程裝備與控制工程專業所涉及的自動控制和順序控制的理論、實現過程和實現方法等內容以及其他相關知識進行介紹。

突出過程裝備與控制工程的專業特點，既要求掌握控制相關基礎知識，又立足於實踐與應用。全書共分8章：緒論講述過程裝備控制的內容、目的和例子；自動控制繫統；順序控制繫統；過程檢測技術；執行器與控制器；計算機控制繫統；可編程控制器(PLC)；過程裝備控制實例。

內容簡介

本書主要對過程裝備與控制工程專業所涉及的自動控制和順序控制的理論、實現過程和實現方法等內容以及其他相關知識進行介紹。

本書突出過程裝備與控制工程的專業特點，既要求掌握控制相關基礎知識，又立足於實踐與應用。全書內容是，緒論講述過程裝備控制的內容、舉例和目的；第1章自動控制繫統；第2章順序控制繫統；第3章過程檢測技術；第4章執行器與控制器；第5章計算機控制繫統；第6章可編程控制器(PLC)；第7章過程裝備控制繫統實例，主要講述雙容液位槽液位控制、啤酒發酵工藝控制繫統設計和物料輸送繫統；附錄，ART2005數據采集卡說明書和ART2003數據采集卡使用說明書。

本書可供過程裝備與控制工程專業本科生和研究生使用，也可作為相關院校的石油、化工、能源、動力工程、環境工程等專業的學生使用，同時還可供從事過程設備、控制行業的工程技術人員參考。

緒論
0.1 過程裝備控制的內容
0.2 過程裝備控制的舉例
0.3 過程裝備控制的目的
第1章自動控制繫統
1.1 自動控制繫統的組成及分類
1.1.1 人工控制與自動控制
1.1.2 自動控制繫統的基本方式
1.1.3 自動控制繫統的組成
1.1.4 自動控制繫統的分類
1.2 自動控制繫統運行的基本要求
1.3 自動控制繫統的過渡過程及控制性能指標
1.3.1 自動控制繫統的靜態與動態
1.3.2 自動控制繫統的過渡過程緒論

0.1 過程裝備控制的內容

0.2 過程裝備控制的舉例

0.3 過程裝備控制的目的

第1章自動控制繫統

1.1 自動控制繫統的組成及分類

    1.1.1 人工控制與自動控制

    1.1.2 自動控制繫統的基本方式

    1.1.3 自動控制繫統的組成

    1.1.4 自動控制繫統的分類

1.2 自動控制繫統運行的基本要求

1.3 自動控制繫統的過渡過程及控制性能指標

    1.3.1 自動控制繫統的靜態與動態

    1.3.2 自動控制繫統的過渡過程

    1.3.3 自動控制繫統的控制性能指標

1.4 被控對像的特性

    1.4.1 被控對像的數學描述

    1.4.2 描述被控對像的特性參數

    1.4.3 被控對像特性的實驗測定

1.5 自動控制繫統的方框圖及其化簡

    1.5.1 繫統方框圖

    1.5.2 方框圖的等效變換與化簡

1.6 常規控制規律及其對繫統控制質量的影響

    1.6.1 位式控制

    1.6.2 比例控制（P）

    1.6.3 積分控制（I）

    1.6.4 微分控制（D）

1.7 控制器參數的工程整定方法

    1.7.1 臨界比例度法

    1.7.2 衰減曲線法

    1.7.3 響應曲線法

    1.7.4 經驗試湊法

思考與練習

第2章順序控制繫統

2.1 順序控制的基本概念

    2.1.1 順序控制

    2.1.2 順序控制方式

    2.1.3 順序控制分類

    2.1.4 順序控制繫統的組成

2.2 順序控制規律

    2.2.1 概述

    2.2.2 基本邏輯概念

    2.2.3 基本邏輯運算

    2.2.4 復合邏輯運算

2.3 順序控制器

    2.3.1 順序控制器

    2.3.2 繼電器順序控制器

    2.3.3 晶體管順序控制器

    2.3.4 可編程順序控制器

    2.3.5 計算機順序控制繫統

    2.3.6 順序控制繫統的應用

思考與練習

第3章過程檢測技術

3.1 過程檢測的基本概念

    3.1.1 檢測

    3.1.2 檢測的基本方法

    3.1.3 檢測儀表的組成

    3.1.4 檢測儀表的性能指標

    3.1.5 檢測儀表的分類

3.2 測量誤差及處理方法

    3.2.1 測量誤差

    3.2.2 誤差分類

    3.2.3 繫統誤差的分析與處理

    3.2.4 粗大誤差的分析與處理

    3.2.5 隨機誤差的分析和處理

3.3 溫度測量

    3.3.1 概述

    3.3.2 溫度測量的分類

    3.3.3 熱電阻

    3.3.4 熱電偶

    3.3.5 精密集成電路溫度傳感器LM

    3.3.6 數字溫度傳感器

3.4 壓力測量

    3.4.1 概述

    3.4.2 液柱式壓力表

    3.4.3 彈性式壓力表

    3.4.4 電容式壓力傳感器

    3.4.5 擴散硅壓力傳感器

    3.4.6 壓力測量儀表的選擇和使用

3.5 流量測量

    3.5.1 概述

    3.5.2 差壓式流量計

    3.5.3 容積式流量計

    3.5.4 浮子式流量計

    3.5.5 電磁流量計

    3.5.6 流量計選用

3.6 液位測量

    3.6.1 概述

    3.6.2 靜壓式液位計

    3.6.3 浮子式液位計

    3.6.4 電容式物位計

    3.6.5 其他液位（物位）測量儀表

    3.6.6 液位測量儀表的選用

3.7 濕度測量

    3.7.1 概述

    3.7.2 濕度測量方法

    3.7.3 氯化鋰濕敏電阻

    3.7.4 半導體陶瓷濕敏電阻

    3.7.5 濕度測量方案的選擇

3.8 成分分析儀器

    3.8.1 概述

    3.8.2 熱導式氣體分析器

    3.8.3 紅外線氣體分析儀

    3.8.4 氧化鋯氧量分析儀

3.9 工業pH計

    3.9.1 pH值測量原理

    3.9.2 pH發送器

    3.9.3 測量儀器原理

3.10 接近開關

    3.10.1 概述

    3.10.2 無源接近開關

    3.10.3 電感式接近開關

    3.10.4 電容式接近開關

    3.10.5 霍爾接近開關

    3.10.6 光電式接近開關

    3.10.7 接近開關的術語

3.11 儀表防爆技術

    3.11.1 概述

    3.11.2 儀表防爆原理

    3.11.3 爆炸性危險場所的分級

    3.11.4 爆炸性物質的分類、分級與分組

    3.11.5 儀表設備的常用防爆型式及適用範圍

    3.11.6 防爆儀表設備

思考與練習

第4章執行器與控制器

4.1 調節閥

    4.1.1 概述

    4.1.2 氣動執行機構

    4.1.3 電動執行機構

    4.1.4 調節機構

    4.1.5 常用調節機構及特點

4.2 步進電機

    4.2.1 概述

    4.2.2 步進電機分類

    4.2.3 工作原理

    4.2.4 驅動器

    4.2.5 步進電機的指標

    4.2.6 步進電機的特點

    4.2.7 步進電機和驅動器的選型

    4.2.8 步進電機的應用場合

    4.2.9 步進電機與交流伺服電機的性能比較

4.3 滾珠絲杆與直線導軌

    4.3.1 滾珠絲杆

    4.3.2 直線導軌

    4.3.3 滑臺模組

4.4 氣動執行器

    4.4.1 概述

    4.4.2 氣動繫統的組成

    4.4.3 空氣壓縮機

    4.4.4 冷卻器

    4.4.5 儲氣罐

    4.4.6 壓縮空氣淨化裝置

    4.4.7 氣件

    4.4.8 氣件

    4.4.9 氣動的基本回路

4.5 繼電器與接觸器

    4.5.1 繼電器概述

    4.5.2 電磁繼電器

    4.5.3 固態繼電器

    4.5.4 時間繼電器

    4.5.5 磁簧繼電器

    4.5.6 光繼電器

    4.5.7 接觸器

    4.5.8 繼電器與接觸器的區別

4.6 控制器

    4.6.1 概述

    4.6.2 DDZ Ⅲ型電動控制器

    4.6.3 數字控制器

思考與練習

第5章計算機控制繫統

5.1 計算機控制繫統概述

5.2 計算機控制繫統的組成和類型

    5.2.1 計算機控制繫統的組成

    5.2.2 計算機控制繫統的類型

5.3 計算機控制繫統的輸入輸出通道

    5.3.1 數字量輸入通道

    5.3.2 模擬量輸入通道

    5.3.3 數字量輸出通道

    5.3.4 模擬量輸出通道

    5.3.5 多功能IO模板

    5.3.6 采樣定理

5.4 數字PID控制算法

    5.4.1 模擬PID控制器控制規律

    5.4.2 基本數字PID控制

    5.4.3 改進的數字PID算法

    5.4.4 數字PID算法中的參數整定和采樣周期的選擇

5.5 計算機控制繫統的基本設計原則與方法

    5.5.1 設計原則

    5.5.2 設計方法

5.6 提高計算機控制繫統可靠性的措施

    5.6.1 計算機控制繫統的干擾源分析

    5.6.2 計算機控制繫統的抗干擾措施

    5.6.3 提高計算機控制繫統可靠性的措施

思考與練習

第6章可編程控制器（PLC）

6.1 可編程控制器概述

    6.1.1 可編程控制器的產生

    6.1.2 可編程控制器的特點

    6.1.3 可編程控制器生產廠家

    6.1.4 可編程控制器發展趨勢

    6.1.5 可編程控制器的類型

    6.1.6 PLC的基本結構

    6.1.7 PLC的工作原理

    6.1.8 PLC的編程語言

6.2 西門子S7 200繫列可編程控制器

    6.2.1 概述

    6.2.2 西門子S7 200中央處理器（CPU）和擴展模塊

    6.2.3 西門子S7 200繫列PLC繫統連接

6.3 西門子S7 200繫列PLC內部資源及尋址方式

    6.3.1 S7 200繫統中的數據類型及其格式

    6.3.2 S7 200CPU存儲區域的直接尋址

    6.3.3 用指針對S7 200CPU存儲區域的間接尋址

    6.3.4 S7 200CPU的集成I/O和擴展I/O尋址

6.4 西門子S7 200繫列可編程控制器指令繫統

    6.4.1 位操作指令

    6.4.2 數據處理指令

    6.4.3 運算指令

    6.4.4 轉換指令

    6.4.5 程序控制指令

6.5 STEP 7 Micro/WIN編程軟件簡介

    6.5.1 STEP 7 Micro/WIN的窗口組件

    6.5.2 簡單PLC控制程序例子

思考與練習

第7章過程裝備控制繫統實例

7.1 雙容液位槽液位控制

    7.1.1 概述

    7.1.2 繫統硬件設計

    7.1.3 繫統軟件設定

    7.1.4 參數整定

    7.1.5 運行效果

7.2 啤酒發酵工藝控制繫統設計

    7.2.1 概述

    7.2.2 繫統總體方案的設計

    7.2.3 繫統硬件設計

    7.2.4 繫統軟件設計

    7.2.5 繫統的安裝調試運行及控制效果

7.3 物料輸送控制繫統設計

    7.3.1 概述

    7.3.2 總體方案設計

    7.3.3 硬件設計

    7.3.4 軟件設計

思考與練習

附錄A ART2005數據采集卡使用說明書

附錄B ART2003數據采集卡使用說明書

參考文獻

在線試讀

過程裝備控制包含生產過程自動化在過程裝備領域中的所有內容。其中不但包含傳統意義上的自動控制，還包含過程檢測、順序控制和信號連鎖等繫統。

①過程檢測繫統為使過程裝備中的各種物理化學變化能夠順利進行，必須了解其中各過程參數，如溫度、壓力、流量和液位等的變化情況。為此，采用各種檢測儀表，如熱電偶、熱電阻、壓力傳感器、流量傳感器和液位傳感器等，連續自動地對各過程參數進行測量，並將測量結果用儀表指示出來或記錄下來，供操作人員觀察和分析，或將測量到的信息傳送給自動控制繫統，作為自動控制的依據。

②自動控制繫統利用一些自動控制儀表及裝置，對過程裝備中某些重要的過程參數，如溫度、壓力、流量和液位等進行自動調節，使這些參數在受到外界干擾影響而偏離正常狀態時，能夠自動地重新回復到規定的範圍之內，從而保證過程裝備的正常運行，保證生產的順利進行。自動控制繫統是過程裝備控制的重要的內容，上述的自動控制繫統也稱過程控制繫統。

③順序控制繫統在沒有人工的直接干預下，根據預先規定的程序，對過程裝備自動地進行順序操作的控制裝置稱為順序控制繫統。順序控制繫統與自動控制繫統有很大的差別，前者不以維持某一過程參數在設定值上下波動為目的，而是根據預先規定的程序進行操作。順序控制繫統可以極大地減輕操作人員的繁重或重復性體力勞動。例如，合成氨造氣車間煤氣發生爐的操作就是按照預先規定的操作程序進行的，這些程序包括吹風、上吹、下吹、制氣和吹淨等步驟。順序控制繫統在過程裝備控制中也稱為裝備控制繫統。

④信號連鎖繫統信號連鎖繫統是過程裝備控制中的一種附屬安全裝置。在生產過程中，有時由於一些偶然因素的影響會導致某些過程參數超出允許的變化範圍．使生產不能正常運行，嚴重時甚至會引起燃燒、爆炸等事故。為了確保安全生產，常對這些關鍵的過程參數設置信號報警或連鎖保護裝置。其作用是在事故發生前，也就是過程參數超過信號的報警值時會自動地發出聲光報警信號，引起操作員的注意以便及早采取措施；若工況已接近危險狀態，信號連鎖繫統將啟動：打開安全閥，切斷某些通路或緊急停車，從而防止事故的發生或擴大。

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