自动化仪表PDF电子书下载

1.1 自动化仪表及其发展概述 1

第1章 绪论 1

1.2 电动单元组合自动化仪表及其控制系统的组成 3

1.3 自动化仪表测控系统 5

1.3.1 典型自动化仪表测控制系统 5

1.3.2 检测仪表控制系统结构分析 7

1.4 仪表的基本技术指标 7

1.4.1 测量范围、上下限及量程 8

1.4.2 零点迁移和量程迁移 8

1.4.4 误差 9

1.4.3 灵敏度和分辨率 9

1.4.5 精确度 10

1.4.6 滞环、死区和回差 11

1.4.7 重复性和再现性 12

1.4.8 可靠性 12

1.5 自动化仪表技术发展趋势 13

本章小结 13

思考题与习题 14

2.1.1 温度与温标 15

第2章 检测仪表 15

2.1 温度检测仪表 15

2.1.2 测温方法 16

2.1.3 膨胀式温度计 16

2.1.4 热电偶温度计 17

2.1.5 热电阻温度计 26

2.1.6 辐射测温仪表 29

2.1.7 温度变送器 32

2.2.1 压力的概念和表示方法 40

2.2 压力的检测 40

2.2.2 压力的检测方法和检测仪表 41

2.2.3 弹性式压力仪表 42

2.2.4 电气式压力仪表 43

2.2.5 压力和差压变送器 46

2.2.6 压力表的选用与安装 53

2.3 流量检测仪表 54

2.3.1 流量的基本概念 54

2.3.2 流量检测方法与仪表 55

2.3.3 差压式流量计 56

2.3.4 转子流量计 59

2.3.5 电磁流量计 61

2.3.6 超声波流量计 62

2.3.7 质量流量计 64

2.3.8 相关流量计 65

2.4 物位检测仪表 67

2.4.1 物位的定义及物位检测仪表的分类 67

2.4.2 静压式液位计 68

2.4.3 浮力式液位计 71

2.4.4 电容式物位计 73

2.4.5 超声波式物位仪表 75

2.4.6 物位开关 77

2.5 成分分析仪表 78

2.5.1 成分分析方法及其分类 78

2.5.2 热导式气体分析仪 78

2.5.3 红外线气体分析仪 83

2.5.4 色谱分析仪 85

2.5.5 氧含量的检测 87

2.6.1 位移检测仪表 89

2.6 机械量检测仪表 89

2.6.2 速度检测 91

2.6.3 加速度检测 96

本章小结 99

思考题与习题 99

第3章 连续调节器 102

3.1 调节器的调节规律 102

3.2.1 PID调节器的阶跃响应 104

3.2.2 PID调节器的频率特性 104

3.2 PID调节器的阶跃响应和频率特性 104

3.3 PID调节器线路实例 106

3.3.1 输入电路 107

3.3.2 比例微分电路 108

3.3.3 比例积分电路 109

3.3.4 输出电路 112

3.3.5 调节器的整机传递函数 113

3.3.6 手动操作电路 114

3.3.7 指示电路 115

思考题与习题 116

本章小结 116

第4章 数字控制仪表 118

4.1 数字控制仪表 118

4.1.1 数字控制技术的发展 118

4.1.2 数字控制系统的常用机型 119

4.1.3 数字控制系统的分类 122

4.2 数字控制算法 124

4.2.1 基本数字PID控制算法 125

4.2.2 改进型数字PID控制算法 129

4.2.3 字长与采样周期的选择 133

4.3 可编程序控制器 135

4.3.1 可编程序控制器概述 135

4.3.2 可编程控制器基本工作原理 137

4.3.3 S7—200可编程控制器系统组成 142

4.3.4 S7—200可编程控制器的指令系统 145

4.3.5 可编程控制器控制系统设计 164

4.3.6 S7—200可编程控制器应用实例 167

4.3.7 S7—300可编程控制器简介 171

思考题与习题 175

本章小结 175

第5章 执行器和防爆栅 177

5.1 执行器 177

5.1.1 气动执行器 177

5.1.2 电-气转换器 183

5.1.3 阀门定位器 184

5.2 防爆栅 189

5.2.1 安全火花防爆系统的概念 189

5.2.2 安全火花防爆的等级 190

5.2.3 防爆栅的基本工作原理 191

5.2.4 隔离式防爆栅 192

本章小结 197

思考题与习题 197

第6章 智能仪表与虚拟仪器 198

6.1 智能仪表概述 198

6.1.1 智能仪表的定义 198

6.1.2 智能仪表的基本组成 198

6.1.3 智能仪表的功能 199

6.1.4 智能仪表的发展概况 199

6.2.1 模拟量输入通道形式 200

6.2 智能仪表硬件设计 200

6.2.2 前置通道接口设计 202

6.2.3 A/D接口技术 204

6.2.4 D/A接口技术 209

6.2.5 数据通信及接口设计 212

6.3 智能仪表的软件设计 214

6.3.1 软件设计方法 214

6.3.2 软件系统组成 215

6.4.1 硬件抗干扰技术 216

6.4 抗干扰技术 216

6.4.2 软件抗干扰技术 218

6.5 智能仪表的测量与控制算法 220

6.5.1 数字滤波算法 220

6.5.2 量程自动转换与标度变换 223

6.5.3 PID控制算法 225

6.6 智能仪表设计实例——智能温度测控仪 229

6.7 虚拟仪器技术 230

6.7.1 虚拟仪器的概念 230

6.7.2 LABVIEW简介 231

本章小结 233

思考题与习题 234

第7章 自动化仪表应用实例 236

7.1 大中型工业锅炉汽包液位的检测与控制 236

7.1.1 大中型工业锅炉的工艺过程 236

7.1.2 锅炉汽包水位的检测与控制 237

7.2 石油蒸馏装置中的检测与控制 244

7.2.1 连续精馏的工艺流程和装置 244

7.2.2 精馏过程的控制目标 244

7.2.3 精馏过程的静态和动态特性 245

7.2.4 精馏塔质量指标的选取 250

7.2.5 精馏过程的基本控制方案 252

7.3 传热设备的控制 258

7.3.1 传热设备的结构和特性 258

7.3.2 换热器的控制 263

7.3.3 加热炉的控制 266

本章小结 274

思考题与习题 274

附表 标准化热电偶分度表 275

参考文献 283