了得網工業技術_過程自動化及儀表(俞金壽)（非自動化專業適用）（第三版）

內容簡介

本書以自動控制繫統為主體，輔以各種自動化儀表和控制裝置，深入淺出地敘述了生產過程有關變量的測量方法及應用特點，自動控制繫統的組成和簡單、復雜、先進控制繫統，以及在設計、運行中與工藝過程有關知識要點,*後介紹了典型工業生產過程：流體輸送設備、傳熱設備、鍋爐設備、精餾塔、反應器、窯爐、生化過程、冶金過程、造紙過程等的控制。
本書可作為高等學校非自動化專業（工藝類專業）自動化儀表課程教材，亦可供生產過程工藝技術人員參考。

作者簡介

孫自強，華東理工大學，自動化繫主任，教授，從事自動化和測控儀表裝置教學和科研工作。
教學方面，開設《化工自動化及儀表》、《智能化儀表》、《自動化概論》等課程。負責國家特色專業----自動化專業建設，負責《測控技術與儀器儀表概論》的課程建設。曾獲上海市教學成果一等獎、二等獎各一次，上海市育纔獎、上海化學工業區理工教學獎。
科研方面，主持或參加多個項目，包括國家863項目、國家自然科學基金項目等，以及橫向科研合作項目。內容涉及過程建模、優化和控制，新型檢測技術，智能化儀表開發等。近年來已經發表論文50餘篇，獲兩項上海市科技成果獎三等獎。

1自動控制繫統概述
11自動化及儀表發展狀況
12自動控制繫統
121自動控制繫統
122閉環控制與開環控制
123自動控制繫統的組成及方框圖
124自動控制繫統的分類
13自動控制繫統的過渡過程及品質指標
131靜態與動態
132自動控制繫統的過渡過程
133自動控制繫統的品質指標
思考題與習題1
2過程特性
21過程特性的類型
22過程的數學描述
23過程特性的一般分析
231放大繫數K
232時間常數T
233純滯後τ
24過程特性參數的實驗測定方法
思考題與習題2
3檢測變送
31概述
311測量誤差
312儀表性能指標
32溫度檢測
321溫度檢測方法
322熱電偶
323熱電阻
324熱電偶、熱電阻的選用
33流量檢測
331流量檢測的主要方法
332速度式流量計
333容積式流量計
334質量流量計
335流量儀表的選用
34壓力檢測
341壓力單位和壓力檢測方法
342常用壓力檢測儀表
343壓力表的選用
35物位檢測
351物位檢測方法
352常用物位檢測儀表
353物位檢測儀表的選用
36成分和物性參數檢測
361成分和物性參數檢測方法
362成分、物性檢測的靜態特性
363成分、物性檢測的動態特性
37其他變量檢測
371位移量檢測
372轉速檢測
373振動檢測
374厚度檢測
375火焰檢測
376重量檢測
38變送器
381變送器量程遷移和零點遷移
382溫度變送器
383差壓變送器
384智能變送器
39現代傳感器技術的發展
思考題與習題3
4顯示儀表
41模擬式顯示儀表
411電子電位差計
412電子自動平衡電橋
42數字式顯示儀表
421數顯儀表的分類
422數顯儀表的主要技術指標
423數顯儀表的基本組成
43新型顯示儀表
431顯示儀表發展動態
432無紙記錄儀
433虛擬顯示儀表
思考題與習題4
5執行器
51執行機構
511氣動執行機構
512電動執行機構
52控制閥
521控制閥結構
522控制閥類型
53氣動薄膜控制閥的流量特性
531理想流量特性
532工作流量特性
533動態特性
54控制閥口徑的確定
541控制閥流量繫數KV的計算
542控制閥口徑的確定
55閥門定位器
551電氣閥門定位器
552閥門定位器作用
56氣動薄膜控制閥的選用
561控制閥結構形式及材質的選擇
562控制閥流量特性的選擇
563氣動薄膜控制閥的安裝使用
57智能控制閥
思考題與習題5
6控制器
61控制器概述
62控制器的基本控制規律
621連續PID控制算法
622離散PID控制算法
63模擬式控制器
631模擬式控制器基本結構
632DDZⅢ型控制器
64數字式控制器
641數字式控制器主要特點
642數字式控制器的基本構成
643YS1700控制器
65可編程序控制器
651可編程序控制器概述
652可編程序控制器的工作原理
653可編程序控制器的編程
654可編程序控制器繫統應用示例
66集散控制繫統
661集散控制繫統發展概況
662集散控制繫統特點
663集散控制繫統的硬件和軟件
664TPS繫統簡介
665TPS繫統應用舉例
67現場總線控制繫統
671現場總線繫統的特點
672現場總線繫統的發展
673基金會現場總線
674現場總線控制繫統的應用
思考題與習題6
7簡單控制繫統
71控制繫統的組成
72簡單控制繫統的設計
721控制繫統設計概述
722被控變量的選擇
723操縱變量的選擇
724控制規律及控制器作用方向的選擇
725執行器(氣動薄膜控制閥)的選擇
73簡單控制繫統的參數整定
731經驗整定法
732臨界比例度法
733衰減曲線法
74控制繫統的投運
75簡單控制繫統設計案例
思考題與習題7
8復雜控制繫統
81串級控制繫統
811串級控制繫統的基本原理和結構
812串級控制繫統的特點
813串級控制繫統的設計
814串級控制繫統控制器參數的整定
82比值控制繫統
821基本原理和結構
822比值繫數的計算
83均勻控制繫統
831均勻控制繫統的基本原理和結構
832均勻控制繫統的控制規律的選擇及參數整定
84前饋控制繫統
841基本原理
842前饋控制的主要結構形式
843采用前饋控制繫統的條件
85選擇性控制繫統
86分程控制繫統
861不同工況需要不同的控制手段
862擴大控制閥的可調範圍
思考題與習題8
9先進控制技術
91基於模型的預測控制
911預測控制的基本原理
912預測控制的優良性質
913預測控制的應用
92推斷控制
93軟測量技術
931機理分析與輔助變量的選擇
932數據采集和處理
933軟測量模型的建立
934軟測量模型的在線校正
935軟測量技術工業應用
94雙重控制繫統
95純滯後補償控制繫統
951史密斯預估補償控制
952史密斯預估補償控制實施中若干問題
96解耦控制繫統
961繫統的關聯分析
962減少與解除耦合途徑
97差拍控制繫統
971差拍控制繫統
972達林控制算法
973VE控制算法
98自適應控制
981簡單自適應控制繫統
982模型參考型自適應控制繫統
983自校正控制繫統
99魯棒控制
910智能控制繫統
9101智能控制簡介
9102專家繫統
9103模糊邏輯控制
9104神經網絡控制
911故障檢測診斷和容錯控制
9111故障檢測和診斷
9112容錯控制
912綜合自動化繫統
9121綜合自動化的意義
9122綜合自動化繫統的特點
9123工業生產過程計算機集成控制繫統的構成
思考題與習題9
10生產過程控制
101流體輸送設備的控制
1011泵的控制
1012壓縮機的控制
1013變頻調速器的應用
1014防喘振控制繫統
102傳熱設備的控制
1021傳熱設備的靜態數學模型
1022一般傳熱設備的控制
1023管式加熱爐的控制
103鍋爐設備的控制
1031鍋爐汽包水位的控制
1032鍋爐燃燒繫統的控制
1033蒸汽過熱繫統的控制
104工業窯爐過程的控制
1041電熱式工業窯爐控制
1042燃燒式工業窯爐控制
105精餾塔的控制
1051精餾塔的控制要求
1052精餾塔的擾動分析
1053精餾塔被控變量的選擇
1054精餾塔的控制
1055精餾塔的先進控制
106化學反應器的控制
1061化學反應器的控制要求
1062化學反應器的基本控制策略
1063化學反應器的基本控制
107合成氨過程的控制
1071變換爐的控制
1072轉化爐水碳比控制
1073合成塔的控制
108石油化工過程的控制
1081常減壓過程的控制
1082催化裂化過程的控制
1083乙烯生產過程的控制
1084聚合過程的控制
109生化過程的控制
1091常用生化過程控制
1092青霉素發酵過程控制
1093啤酒發酵過程控制
1010造紙過程的控制
10101紙漿濃度的控制
10102紙料配漿的比值控制
10103磨漿機的控制
10104白水回收控制
1011轉爐控制
10111頂吹供氧控制繫統
10112底吹供氣控制繫統
10113爐口微差壓及煤氣回收控制繫統
思考題與習題10
附錄1自控工程設計字母代號
附錄2部分熱電偶、熱電阻分度表
參考文獻

前言

本書版於2003年出版，2007年獲得過上海市優秀教材一等獎。2007年修改後出版第二版，是國家“十一五”規劃教材，2009年獲得上海市優秀教學成果獎二等獎、中國石油和化學工業優秀教材獎一等獎。本書不僅是華東理工大學的上海市精品課程“化工自動化及儀表”所用教材，同時還受到不少大專院校的歡迎，被選為相關課程教材。也受到了許多自動化技術人員的歡迎。
現在距離本書第二版修訂又過去七年多了，過程自動化及儀表與整個的工業自動化一樣發生著變化。除了先進控制策略發展迅速外，自動化儀表也有所更新變化。本書第三版修訂大體上仍保持原來的體繫，保持緊密結合工業過程實際、理論聯繫實際的特點，在內容上主要針對儀表和控制裝置部分的一些內容進行了更新。
總的來看，在生產過程工藝設計與技術改造中，工藝技術專業人員必須熟悉生產過程自動控制的項目及具體控制方案，並與自動化技術人員密切合作；在生產過程控制、管理和調度中，工藝技術專業人員必須熟悉自動化儀表、計算機及其他自動化技術工具，並正確使用；熟悉各個控制回路和其他繫統，使它們充分發揮作用。通過自動化來掌握生產，提高生產；在處理各類技術問題時，用一些繫統論和控制論的觀點分析思考，尋求考慮整體條件、考慮事物間相互關聯、考慮過渡歷程的可行解或解。
本書仍以自動控制繫統為主體，輔以各種自動化儀表和控制裝置，深入淺出地敘述了生產過程有關變量的測量方法及應用特點，自動控制繫統的組成和簡單、復雜、先進控制繫統,以及在設計、運行中與工藝過程有關知識要點，後介紹了典型工業生產過程的控制。
本書相關電子課件可免費提供給本書作為教材的大專院校使用，如有需要請聯繫：cipedu@163com。
由於編著者水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。

編著者2014年12月

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