制药过程自动化技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 制药过程自动化技术概述 1

一、制药过程自动化技术基本概念 1

二、制药过程自动化技术研究的内容 2

第二节 制药过程自动化技术的研究进展 3

第三节 学习制药过程自动化技术的意义 4

第二章 制药过程自动控制系统概述 6

第一节 自动控制系统的组成及其表示方法 6

一、自动控制系统的组成 6

二、自动控制系统的表示方法 8

第二节 自动控制系统的分类 11

一、按控制系统给定值的特征分类 12

二、按控制系统控制方式分类 12

三、按控制系统结构形式和调节目的分类 13

第三节 自动控制系统的过渡过程和品质指标 13

一、自动控制系统的静态和动态 13

二、自动控制系统的过渡过程 14

三、自动控制系统的品质指标 14

第四节 自动化仪表分类 17

一、按仪表使用的能源分类 17

二、按仪表在自动控制系统中的作用分类 17

三、按仪表的组成形式分类 18

第三章 制药过程被控对象特性分析 20

第一节 制药过程被控对象特性分析 20

第二节 被控对象特性的数学描述方法 21

一、一阶对象及其特性分析 21

二、二阶对象及其特性分析 22

第三节 描述被控对象特性的参数 24

第四节 被控对象特性参数的实验测定方法 27

第四章 传感器与制药过程参数自动测量技术 29

第一节 概述 29

一、传感器构成原理 29

二、传感器分类 30

三、传感器标准信号制与信号传输方式 30

四、传感器常用测量方法 31

五、制药过程常见参数自动测量 32

第二节 仪表测量误差与性能指标 32

一、仪表测量误差 32

二、仪表性能指标 33

三、仪表的标定与校准 34

四、测量误差计算举例 35

第三节 温度测量技术 35

一、常用温度检测方法 36

二、热电偶温度传感器 36

三、热电阻温度传感器 39

四、温度变送器 41

五、测温仪表的选用与安装 43

第四节 压力测量技术 44

一、压力的基本概念 44

二、常用压力检测方法 45

三、压力传感器 46

四、智能式差压传感器 51

五、压力仪表的选用与安装 53

第五节 流量测量技术 54

一、流量的基本概念 55

二、常用流量检测方法 55

三、流量传感器 55

四、流量仪表的选用 66

第六节 物位测量技术 66

一、物位仪表的分类 66

二、常用物位计 67

三、物位检测仪表的选用 71

第七节 成分测量技术 72

一、热导式气体分析仪 72

二、磁氧分析仪 73

第八节 pH测量技术 74

第九节 溶解氧测量技术 75

第十节 生物传感器 76

一、生物传感器的工作原理 77

二、常用的生物传感器 77

第十一节 现代测量技术的发展与应用 78

一、基于模型的软测量技术的发展与应用 78

二、虚拟仪器的发展与应用 79

第五章 显示仪表 82

第一节 模拟式显示仪表 83

一、动圈式显示仪表 83

二、自动电子电位差计 86

三、自动电子平衡电桥 87

第二节 数字式显示仪表 89

一、特点及分类 89

二、仪表的组成 89

三、仪表的主要技术指标 91

第三节 新型显示仪表 91

第六章 控制器 93

第一节 概述 93

第二节 基本控制规律及其特点 94

一、比例控制 94

二、积分控制 97

三、微分控制 99

第三节 模拟式控制器 102

一、基本结构 102

二、主要特点 102

三、使用注意事项 104

第四节 数字式控制器 104

一、主要特点 104

二、基本构成 105

第五节 可编程序控制器 108

一、组成 108

二、编程语言 110

三、系统设计 113

第七章 执行器 116

第一节 概述 116

第二节 气动执行器 116

一、结构及特点 116

二、调节阀的流量特性 121

三、气动执行器的选用与安装 126

第三节 电动执行器 130

第四节 电/气阀门定位器 132

一、电/气转换器 132

二、电/气阀门定位器 133

第八章 简单控制系统 135

第一节 系统组成及工作原理 135

一、系统组成 135

二、工作原理 136

第二节 简单控制系统设计 137

一、概述 137

二、被控变量的选择 137

三、调节变量的选择 140

四、控制器的选择 141

五、执行器的选择 143

第三节 系统投运与控制器参数整定 145

一、系统投运步骤 145

二、控制器参数整定 146

第九章 复杂控制系统 150

第一节 串级控制系统 150

一、基本原理 150

二、工作过程及特点 153

三、设计与应用 154

第二节 均匀控制系统 158

一、基本原理 158

二、系统类型 159

第三节 比值控制系统 161

一、基本原理 161

二、系统类型 161

三、比值系数的确定 164

第四节 前馈控制系统 165

一、基本原理 165

二、系统类型 167

三、应用场合 168

第五节 选择性控制系统 169

一、基本原理 169

二、系统类型 170

三、积分饱和现象及其预防措施 174

第六节 分程控制系统 175

一、基本原理 175

二、系统应用 176

第七节 多冲量控制系统 179

一、基本原理 179

二、系统类型 179

第十章 高等过程控制 184

第一节 自适应控制 184

第二节 预测控制 187

一、模型算法控制 187

二、动态矩阵控制 190

第三节 模糊控制 191

一、基本结构 192

二、几种方法 194

第四节 智能控制与专家系统 195

一、智能控制的基本概念 195

二、智能控制的主要类型 196

三、专家控制系统 197

第五节 神经元网络控制 198

第六节 故障检测与诊断 201

第十一章 计算机控制系统 204

第一节 概述 204

一、系统的组成 204

二、系统的发展 205

第二节 直接数字控制系统 206

一、基本概念 206

二、DDC中的PID算法 207

第三节 集散控制系统 209

一、系统特点 209

二、硬件和软件 209

第四节 现场总线控制系统 211

一、组成及特点 211

二、基本设备 212

三、基金会现场总线 213

第五节 综合自动化系统 214

一、意义 214

二、特点 215

三、工业生产过程计算机集成控制系统的构成 216

第十二章 制药过程典型设备及过程自动控制系统 219

第一节 流体输送设备的自动控制 219

一、控制目标及特性描述 219

二、离心泵的自动控制方案 220

三、往复泵的自动控制方案 222

四、压气机的控制方案 223

五、离心式压缩机的防喘振控制 224

第二节 传热设备的自动控制 227

一、控制目标及特性描述 227

二、两侧均无相变化的换热器自动控制方案 228

三、利用载热体进行冷凝的加热器自动控制方案 230

四、利用冷却剂进行气化的冷却器自动控制方案 231

第三节 精馏塔的自动控制 233

一、精馏塔的控制目标及特性描述 233

二、精馏塔的控制方案 235

第四节 化学制药过程自动控制 238

一、化学制药过程特点 238

二、化学反应器类型及控制目标 238

三、釜式反应器的控制方案 239

四、固定床反应器的控制方案 240

五、流化床反应器的控制方案 242

第五节 硝化反应过程控制 243

一、硝化反应工艺流程 243

二、硝化反应的控制方案 244

第六节 生物制药过程自动控制 246

一、生物制药过程特点 246

二、生物反应器类型及控制目标 246

三、生物发酵过程控制方案 247

四、抗生素发酵过程计算机控制 251

第七节 中药提取与蒸发过程自动控制 253

一、中药提取设备及自动控制方案 253

二、中药蒸发设备及自动控制方案 254

三、中药金银花提取过程自动控制 256

第十三章 制药过程自动控制系统工程设计 260

第一节 基本任务与基本步骤 260

第二节 自动控制系统工程设计 261

一、初步设计 261

二、施工图设计 264

第三节 测量仪表及控制装置的选型 266

一、选型原则 266

二、测量及变送器仪表的选择 267

三、显示、控制仪表的选择 270

四、计算机及过程通道的选择 271

五、执行器的选择 271

第四节 仪表盘及配线设计 272

一、仪表盘正面布置 272

二、仪表背面接线 273

三、仪表回路接线接管 273

第五节 供电、供气系统设计 274

一、仪表供电系统的设计 274

二、仪表供气系统的设计 276