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绪论 1

第1章　过程控制仪表的基本知识 4

1.1　过程控制仪表的信号制式 4

1.1.1　信号制式 4

1.1.2　信号标准 4

1.2　电动仪表信号标准的使用 5

1.2.1　采用4～20mA DC电流信号传送 5

1.2.2　采用1～5V DC电压信号实现控制室内部仪表间联络 6

1.2.3　控制系统仪表之间的典型连接方式 6

1.3　过程控制仪表防爆的基本知识 6

1.3.1　防爆仪表的标准 7

1.3.2　控制仪表防爆措施 8

1.3.3　安全火花防爆系统的构成 9

1.4　过程控制仪表的型号命名 10

1.4.1　DDZ-Ⅲ型仪表的型号及命名 10

1.4.2　QDZ型仪表的型号及命名 10

1.5　过程控制仪表的分析方法 11

1.5.1　过程控制仪表的总体分析思路 11

1.5.2　采用单个放大器的分析方法 11

1.5.3　采用集成运算放大器的分析方法 12

本章小结 15

思考与练习题1 16

第2章　变送器 17

2.1　概述 17

2.1.1　变送器的构成原理 17

2.1.2　变送器的量程调整、零点调整和零点迁移 18

2.2　电容式差压变送器 19

2.2.1 电容式差压变送器的结构与工作原理 19

2.2.2　差压变送器的选用、安装和维护 30

实训1　差压变送器的认识与校验 32

2.3　其他差压变送器 34

2.3.1　扩散硅式差压变送器 34

2.3.2　振弦式差压变送器 35

2.3.3　DELTAPI K系列电感式变送器 38

2.4　温度变送器 40

2.4.1　热电偶温度变送器 40

2.4.2　一体化热电偶温度变送器 47

2.4.3　热电阻温度变送器 50

2.4.4　一体化热电阻温度变送器 52

实训2　DDZ-Ⅲ型温度变送器的校验 53

本章小结 56

思考与练习题2 56

第3章　模拟式控制器 58

3.1　控制器的控制规律 58

3.1.1　基本控制规律 58

3.1.2　工程常用控制规律 60

3.2　DDZ-Ⅲ型控制器 62

3.2.1　主要功能 62

3.2.2　基型控制器的构成 64

3.2.3　控制功能的实现方法 66

3.3　基型控制器的运行方式 79

3.3.1　自动运行方式 79

3.3.2　手动运行方式 79

3.3.3　手动／自动无扰动切换 81

3.4　基型控制器的操作 82

3.4.1　基型控制器的外部结构 82

3.4.2　基型控制器的使用方法 83

实训3　基型控制器的认识与使用方法 85

实训4　基型控制器的δ、TI和TD测试 87

本章小结 89

思考与练习题3 90

第4章　执行器 91

4.1　概述 91

4.1.1　执行器的种类及特点 91

4.1.2　执行器的构成 92

4.1.3　执行器的作用方式 93

4.2　执行机构 94

4.2.1　气动执行机构 94

4.2.2　电动执行机构 97

4.3　调节机构 99

4.3.1　调节机构的结构和特点 99

4.3.2　控制阀的流量系数 102

4.3.3　控制阀的可调比 103

4.3.4　控制阀的流量特性 105

4.4　阀门定位器 108

4.4.1　气动阀门定位器 108

4.4.2　电／气阀门定位器 110

4.5　执行器的选择 111

4.5.1　执行器结构形式的选择 111

4.5.2　控制阀的流量特性选择 113

4.5.3　控制阀口径选择 114

4.6　气动薄膜控制阀性能测试 117

4.6.1　气动薄膜控制阀主要性能指标 117

4.6.2　性能指标的测试方法 118

4.7　执行器的安装与维护 120

4.7.1　执行器的安装 120

4.7.2　执行器的维护 121

实训5　执行器与电／气阀门定位器的认识与校验 122

本章小结 125

思考与练习题4 126

第5章　辅助仪表 127

5.1　安全栅 127

5.1.1　齐纳式安全栅 127

5.1.2　变压器隔离式安全栅 129

5.2　信号分配器 131

5.3　变频器 132

5.4　电源箱及电源分配器 133

5.4.1 电源箱 133

5.4.2　电源分配器 134

本章小结 135

思考与练习题5 135

第6章　数字式控制器 136

6.1　概述 136

6.1.1　数字式控制器的分类 136

6.1.2　数字式控制器的特点 137

6.1.3　数字式控制器的构成原理 138

6.2　SLPC可编程调节器 139

6.2.1　SLPC可编程调节器的性能 139

6.2.2　SLPC可编程调节器的硬件结构 141

6.2.3　SLPC可编程调节器的指令系统 145

6.2.4　SLPC可编程调节器的控制功能指令 156

6.2.5　SLPC可编程调节器的程序输入方法 163

6.2.6　SLPC可编程调节器的投运与维护 167

实训6　SLPC可编程调节器的结构与使用方法 169

实训7　SLPC可编程调节器编程与仿真程序运行 172

6.3　KMM可编程调节器 174

6.3.1 KMM可编程调节器的硬件结构 174

6.3.2 KMM可编程调节器的软件结构 177

6.3.3 KMM可编程调节器的功能模块 178

6.3.4 控制类型和无扰动切换 190

6.3.5 KMM可编程调节器的控制数据表及填写方法 193

6.3.6 KMM可编程调节器的应用案例分析 200

6.3.7 KMM可编程调节器的操作和维护 205

本章小结 210

思考与练习题6 210

第7章　集散控制系统 212

7.1　概述 212

7.1.1　集散控制系统的基本概念 212

7.1.2　集散控制系统的特点 212

7.1.3　集散控制系统的发展趋势 214

7.2　DCS的硬件结构 215

7.2.1　现场控制站（FCS） 216

7.2.2　操作员站（OPS） 218

7.3　DCS的软件系统 223

7.3.1　现场控制站软件系统 223

7.3.2　操作员站软件系统 228

7.3.3　DCS控制回路组态 228

7.3.4　流程图生成 231

7.3.5　历史数据库及报表生成 231

7.3.6　OPC技术 232

7.4　DCS应用系统组态方法 234

7.4.1　水箱液位装置流程及控制要求 235

7.4.2　系统控制方案 236

7.4.3　系统组态方法 237

实训8　DCS系统的认识与操作 246

实训9　水箱液位串级控制系统的组态 252

本章小结 253

思考与练习题7 254

第8章　智能式现场仪表 255

8.1　现场总线技术 255

8.1.1　现场总线技术的产生和发展 255

8.1.2　HART协议 256

8.1.3　现场总线协议 258

8.2　智能式差压变送器 260

8.2.1　EJA智能式差压变送器 260

8.2.2　ST3000智能式差压变送器 267

8.2.3　LSIII-PA智能式差压变送器 273

8.3　智能式温度变送器 275

8.3.1　智能式温度变送器的特点 275

8.3.2　TT302智能式温度变送器 275

8.4　智能式电动执行机构和智能式阀门定位器 278

8.4.1　智能式电动执行机构 278

8.4.2　智能式阀门定位器 279

本章小结 285

思考与练习题8 285

第9章　过程控制仪表及装置应用系统案例分析 286

9.1　基型控制器在安全火花型防爆系统中的应用 286

9.1.1　温度控制系统原理图 286

9.1.2　温度控制系统接线图 287

9.2　SLPC可编程调节器在压缩机防喘振控制中的应用 287

9.2.1　工艺流程及控制要求 287

9.2.2　防喘振方案分析 288

9.2.3　用SLPC实现防喘振方案 289

9.3　KMM可编程调节器在加热炉温度控制中的应用 290

9.3.1　控制方案分析 290

9.3.2　用KMM实现前馈-串级控制方案 291

9.4　用DCS实现结晶器钢水液位的控制 291

9.4.1　结晶器钢水液位控制系统原理 292

9.4.2　结晶器钢水液位控制方案 293

9.4.3　用DCS实现结晶器钢水液位控制方案 294

9.5　用DCS实现发电机组热电阻的故障检测 298

9.5.1　概述 298

9.5.2　测温元件加装断路（断阻）保护 298

9.6　现场总线功能模块的应用 299

9.6.1　概述 299

9.6.2　温压补正流量测量（FF-H1协议） 300

9.6.3　串级控制系统 301

9.6.4　锅炉三冲量水位控制系统 302

本章小结 303

思考与练习题9 303

参考文献 304