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目录 1

绪论 1

一、现代工业生产与自动化 1

二、工业自动化仪表 2

三、硅酸盐工业生产过程的自动化 3

第一章测量仪表 6

第一节测量仪表的分类及基本技术性能 6

一、测量仪表的分类 6

二、测量仪表的基本技术性能 6

第二节温度测量仪表 8

一、测温原理及仪表分类 8

二、热电温度计（热电偶） 8

三、电阻温度计（热电阻） 18

四、辐射温度计（全辐射高温计） 21

五、光学高温计 23

六、红外温度计 26

七、测温技术及应用 27

第三节压力测量仪表 29

一、引言 29

二、弹性式压力计 30

三、压力传感器 31

四、活塞式压力计 33

五、压力计的选择和使用 33

第四节流量测量仪表 34

一、引言 34

二、差压式流量计 35

三、转子流量计 37

四、椭圆齿轮流量计 38

五、旋转活塞式流量计 39

六、电磁流量计 40

七、新型流量计 41

八、流量计的选用 42

第五节物位测量仪表 43

一、引言 43

二、浮力式液位计 43

三、差压式液位计 45

四、电阻式物位计 45

五、电容式物位计 45

六、核辐射式物位计 47

七、其他物位计 47

八、物位计的选用 47

第六节气体成分分析和水分测量仪表 48

一、热导式气体分析器 48

二、氧分析器 50

三、红外线气体分析器 52

四、气体湿度及物料水分测量仪表 54

五、成分分析仪表的使用 55

思考题与习题 56

第二章显示仪表 58

第一节概述 58

一、显示仪表的功能 58

二、显示仪表的发展过程 58

三、显示仪表的种类及特点 58

第二节动圈式指示仪表 60

一、XC系列动圈式指示仪表的动圈测量机构 60

二、XC系列动圈式指示仪表的组成和工作原理 61

三、XC系列动圈式指示仪表的选用 63

四、XF系列动圈式仪表 66

第三节自动平衡式指示记录仪表 66

一、概述 66

二、XWC型长图电子电位差计 70

三、XQC型长图直流电子平衡电桥 73

四、EH系列指示记录仪表 74

五、XZS系列指示记录仪表 76

一、数字式显示仪表的分类和主要特点 77

第四节数字式显示仪表 77

二、数字式显示仪表的主要技术指标 78

三、数字式显示仪表的组成和工作原理 79

四、数字式显示仪表的基本部件 80

五、XZMA-200系列数字显示仪表 85

六、XMD-12型数字显示巡检仪 88

七、DR系列数字显示记录仪表 90

八、AH系列多量程混合式记录仪表 93

第五节图形显示器 95

一、概述 95

二、数字式图形显示器的组成和工作原理 96

三、CRT图形显示原理 97

四、图形显示器在工业控制系统中的应用 98

思考题与习题 99

一、简单控制系统的组成及方框图 101

第一节自动控制系统概述 101

第三章自动控制系统的基本概念 101

二、自动控制系统的分类 103

第二节控制系统的过渡过程和控制指标 105

一、控制系统的过渡过程 105

二、过渡过程的控制指标 106

第三节被控过程的特性 107

一、有关被控过程的几个问题 107

二、阶跃扰动法和特性参数 108

第四节调节器的特性 110

一、位式控制 110

二、比例控制 111

三、比例积分控制 112

四、比例微分控制 113

五、比例积分微分控制 114

一、简单控制系统的设计思想 115

二、简单控制系统设计的主要内容 115

第五节简单控制系统的设计 115

三、控制系统设计中的几个问题 116

第六节调节器参数的工程整定 117

一、经验凑试法 118

二、临界比例度法 118

三、衰减曲线法 119

第七节复杂控制系统 120

一、串级控制系统 120

二、比值控制系统 121

三、前馈控制系统 123

四、其他复杂控制系统 125

思考题与习题 128

第四章过程控制仪表与装置 129

第一节模拟调节仪表的分类和特性 129

一、按仪表的工作能源分类 129

一、DDZ-Ⅱ型仪表概述 130

第二节DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表 130

三、按仪表的组合形式分类 130

二、按仪表的控制规律分类 130

二、变送单元 133

三、调节单元 148

四、执行单元 156

五、其他单元和配用仪表 161

第三节DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表 165

一、DDZ-Ⅲ型仪表的特点及与DDZ-Ⅱ型的比较 165

二、调节单元 167

三、变送单元 170

四、其他单元 175

第四节基地式仪表和组件组装式仪表 177

一、XCT型动圈式调节仪表 177

二、TA系列简易式电子调节器 181

三、TF型组装式电子综合控制装置 184

第五节执行器 185

一、气动薄膜调节阀 186

二、阀门定位器和气源装置 192

三、电动执行器 194

四、通用伺服放大器 197

五、电磁阀 198

六、电动调节泵 200

第六节数字显示调节仪 202

一、XMT系列数字显示调节仪的型号命名方法 202

二、XMT系列数字显示调节仪的组成和工作原理 202

三、XMTS-7000系列显示调节仪 203

四、TCE系列数字显示调节仪 205

第七节可编程调节器 207

一、可编程调节器概述 207

二、KMM可编程调节器 209

三、KMK编程器和编程用表 212

四、KMM可编程调节器应用示例 215

思考题与习题 216

一、电热式窑炉的控制概况 218

第五章硅酸盐工业窑炉热工过程中的自动控制 218

第一节电热式工业窑炉的炉温自动控制 218

二、电阻炉温度的位式控制 219

三、炉温的PID控制 222

四、炉温的程序控制 226

五、炉温的分区控制 229

六、玻璃直接电热式加热装置的温度控制 230

第二节燃烧式工业窑炉的炉温自动控制 234

一、燃烧式窑炉热工过程自动控制概述 234

二、窑内温度分布及控制概况 235

三、炉温测量 236

四、炉温控制系统的设计 241

五、炉温自动控制系统的示例 243

第三节燃油燃烧自动控制 251

一、重油流量、压力、温度的测量和控制 251

二、雾化介质和助燃空气的压 254

力、流量测量和控制 256

三、“油气比值”和“油风比值”控制 258

四、炉温、燃油流量和助燃空气流量的三变量控制 260

五、引入废气含氧量的燃烧控制 262

六、二元燃料控制 263

第四节窑炉压力自动控制 264

一、窑内压力分布及控制概况 264

二、窑压测量 265

三、窑压调节装置 268

四、窑压自动控制系统的示例 269

第五节玻璃液面自动控制 271

一、探针式玻璃液面控制系统 272

二、气动喷嘴式玻璃液面控制系统 274

三、光电式玻璃液面控制系统 276

四、射线式玻璃液面控制系统 279

思考题与习题 281

第六章硅酸盐工业生产过程中的程序控制 282

第一节程序控制装置和仪表 282

一、概述 282

二、可编程序控制器的分类 283

三、PC的组成和工作方式 283

第二节蓄热式窑炉的火焰换向自动控制 286

一、工艺对火焰换向操作的要求 286

二、火焰换向自动控制系统的设计 290

三、火焰换向继电接触器自动控制装置 296

四、火焰换向的单板机自动控制系统 302

第三节配料生产过程的自动控制 304

一、配料生产过程自动控制概述 304

二、机械配料秤 305

三、电子配料秤 308

四、水泥的生料配料自动控制系统 312

五、玻璃的配料自动控制系统 313

一、行列式制瓶机的时序控制概述 317

第四节制瓶过程控制 317

二、T600成形控制系统 318

三、制瓶过程控制系统 320

思考题与习题 322

第七章计算机工业控制技术基础 324

第一节工业控制计算机系统概述 324

一、计算机控制技术的发展过程及应用情况 324

二、基本概念 325

三、系统的特点、组成及其类型 328

第二节微型计算机控制系统硬件 333

一、主机 333

二、外部设备 334

三、系统总线 335

四、外围设备（输入和输出过程通道） 336

五、单板计算机 346

一、软件概述 347

第三节微型计算机控制系统软件 347

二、应用程序的一般设计方法 349

三、控制算法 350

第四节微型计算机工业控制技术的应用及实例 354

一、微型计算机控制系统的设计 354

二、简单应用系统的设计举例 355

三、电炉的温度直接数字控制系统 358

四、玻璃生产过程计算机控制系统 361

五、水泥生产过程计算机控制系统 373

六、陶瓷和耐火材料生产过程计算机控制系统 376

七、玻璃制品（瓶罐）质量自动检测微机控制系统 379

思考题与习题 381

第八章自动控制工程设计基础 382

第一节自动控制工程设计概述 382

一、自控工程设计的基本任务 382

二、设计的基本程序 382

三、初步设计的内容 383

四、工程总体设计中的相互配合 385

第二节自动控制工程设计的统一规定 386

一、图形符号 386

二、字母代号 392

三、仪表位号 394

四、设计符号应用示例 396

第三节硅酸盐工业自控工程设计 396

一、自动控制方案的制定 396

二、带控制点工艺流程图的绘制 397

三、硅酸盐工业窑炉带控制点工艺流程图的示例 398

四、仪表的选型 400

五、施工图设计 406

第四节控制盘和控制室的设计 408

一、控制盘的分类和选用 408

二、控制盘的正面布置 409

三、控制盘内部电气接线图 409

四、窑炉温度控制系统安装接线图的设计示例 410

五、控制室的设计 413

思考题与习题 413

附录1标准化热电偶分度表 415

附表1铂铑30－铂铑6热电偶分度表 415

附表2铂铑10－铂热电偶分度表 417

附表3铂铑13－铂热电偶分度表 418

附表4镍铬－镍硅（镍铬－镍铝）热电偶分度表 419

附表5镍铬－康铜热电偶分度表 420

附表6铁－康铜热电偶分度表 421

附表7铜－康铜热电偶分度表 422

附表8镍铬硅－镍硅热电偶分度表 423

附录2辐射感温器分度表 424

附表9辐射感温器分度表（石英玻璃） 424

附表10辐射感温器分度表（K9玻璃） 424

附录3自控常用电器图形符号 425

参考文献 427