过程控制仪表及控制系统 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1过程控制系统的组成及其分类 1

1.1.1过程控制系统的组成 1

1.1.2过程控制系统的分类 3

1.2过程控制系统的特点 4

1.3过程控制系统的质量指标 4

1.3.1系统过渡过程质量指标 4

1.3.2误差（偏差）性能指标 6

1.4过程控制系统的发展概况 6

1.4.1仪表化与局部自动化阶段 6

1.4.2综合自动化阶段 6

1.4.3全盘自动化阶段 6

思考题与习题 7

第2章 被控过程的数学模型 8

2.1概述 8

2.1.1建立被控过程数学模型的目的 8

2.1.2被控过程数学模型的类型 8

2.2解析法建立过程的数学模型 10

2.2.1单容过程的建模 10

2.2.2多容过程的建模 13

2.3响应曲线辨识过程的数学模型 15

2.3.1阶跃响应曲线的测定 15

2.3.2矩形脉冲响应曲线的测定 16

2.3.3由阶跃响应曲线确定过程的数学模型 17

2.4相关函数法辨识过程的数学模型 25

思考题与习题 31

第3章 检测变送仪表 33

3.1概述 33

3.2差压变送器 35

3.2.1 DDZ-Ⅲ差压变送器 35

3.2.2差动电容差压变送器 37

3.2.3微型化压力变送器 38

3.3温度变送器 42

3.3.1 DDZ-Ⅲ型温度变送器 42

3.3.2微型化温度变送器 49

3.4流量检测与变送 52

3.4.1概述 52

3.4.2差压式流量计 53

3.4.3靶式流量计 57

3.4.4浮子流量计 57

3.4.5容积式流量计 59

3.4.6涡轮流量计 60

3.4.7涡街流量计 61

3.4.8电磁流量计 62

3.5液位变送器 63

3.5.1浮力式液位变送器 63

3.5.2静压力式液位变送器 64

3.6成分分析仪表 66

3.6.1红外气体分析仪 67

3.6.2气相色谱分析仪 68

3.6.3热磁式氧分析仪 69

3.6.4氧化锆氧量分析仪 71

3.7智能变送器 73

3.7.1单总线智能温度变送器 74

3.7.2基于I2C总线的智能温度变送器 78

3.7.3多通道智能温度变送器 80

3.7.4 ST-3000系列智能变送器 82

3.7.5 3051型智能压力变送器 84

3.7.6 EJA型差压智能变送器 85

3.7.7虚拟变送器 86

思考题与习题 88

第4章 过程控制仪表 89

4.1 DDZ-Ⅲ型调节器 89

4.1.1输入电路 90

4.1.2比例微分电路 91

4.1.3比例积分电路 93

4.1.4整机的比例积分微分电路传递函数 95

4.1.5输出电路 97

4.1.6手动操作电路和无平衡无扰动切换 97

4.1.7指示电路 99

4.2改进型调节器 100

4.2.1抗积分饱和调节器 100

4.2.2微分先行PID调节器 101

4.2.3比例微分先行PID调节器 101

4.2.4非线性PID调节器 102

4.3数字式调节器 103

4.3.1数字式调节器控制规律的实现 104

4.3.2数字式调节器的组成 106

4.3.3专家自整定调节器 108

4.3.4虚拟调节仪表 108

4.4执行器 109

4.4.1概述 109

4.4.2电动执行机构 110

4.4.3气动执行机构 112

4.4.4气动薄膜调节阀 112

4.5电—气转换器和阀门定位器 123

4.5.1电—气转换器 123

4.5.2电—气阀门定位器 123

思考题与习题 126

第5章 控制系统辅助仪表 127

5.1自动平衡显示记录仪表 127

5.1.1电子电位差式自平衡显示记录仪表 127

5.1.2电桥自动平衡显示记录仪表 132

5.1.3放大器 136

5.2 DDZ-Ⅲ指示记录仪 137

5.2.1仪表的整机构成 137

5.2.2测量组件 137

5.3现代显示记录仪表 141

5.3.1显示记录仪表的发展趋势 141

5.3.2全数字式显示记录仪表 142

5.3.3数字模拟混合显示记录仪表 143

5.3.4虚拟显示记录仪表 144

5.4安全栅 145

5.4.1安全火花防爆的一般概念 145

5.4.2安全栅的类型 146

5.4.3变压器隔离式安全栅 148

思考题与习题 149

第6章 单回路控制系统的设计 151

6.1概述 151

6.1.1一般要求 151

6.1.2控制方案 151

6.1.3基本方法 152

6.1.4设计步骤 152

6.1.5主要内容 153

6.2单回路控制系统方案设计 153

6.2.1被控参数的选择 153

6.2.2控制参数的选择 154

6.2.3测量变送器的特性对控制质量的影响 159

6.2.4信号传送时延问题 162

6.2.5执行器的选择 163

6.2.6调节器控制规律的选择 163

6.2.7调节器正、反作用的确定 164

6.3单回路控制系统调节器参数的整定 165

6.3.1工程整定法 165

6.3.2计算机仿真寻优整定法 168

6.4单回路控制系统的投运 170

6.5单回路控制系统设计举例 171

6.5.1喷雾式干燥设备控制系统设计 171

6.5.2贮槽液位控制系统设计 173

思考题与习题 174

第7章 提高控制质量的控制系统 176

7.1串级控制系统的设计 176

7.1.1基本概念 176

7.1.2串级控制系统的特点 178

7.1.3串级控制系统的工业应用 179

7.1.4串级控制系统设计 180

7.1.5串级控制系统的整定 183

7.1.6串级控制系统实例分析 185

7.2前馈控制系统 187

7.2.1概述 187

7.2.2前馈控制系统结构形式 189

7.2.3前馈控制规律及其实施 191

7.2.4前馈控制系统的选用原则 193

7.2.5前馈控制系统设计 194

7.2.6前馈控制系统的工程整定 195

7.2.7前馈控制系统应用举例 197

7.3大时延控制系统 198

7.3.1概述 198

7.3.2常规控制系统 199

7.3.3预估控制系统 201

7.3.4采样控制系统 203

7.3.5应用举例 203

思考题与习题 204

第8章 满足特定要求的过程控制系统 206

8.1比值控制系统 206

8.1.1概述 206

8.1.2控制方案 206

8.1.3系统设计 208

8.1.4系统实施 211

8.1.5系统整定 211

8.1.6注意问题 211

8.2均匀控制系统 212

8.2.1概述 212

8.2.2控制方案 212

8.2.3系统整定 214

8.3分程控制系统 215

8.3.1概述 215

8.3.2控制方案 215

8.3.3系统设计 216

8.3.4工业应用 217

8.4选择控制系统 219

8.4.1概述 219

8.4.2控制方案 220

8.4.3系统设计 221

8.4.4设计原则应用举例 221

思考题与习题 222

第9章 先进控制系统 224

9.1模糊控制系统 224

9.1.1概述 224

9.1.2模糊控制器设计 225

9.1.3模糊控制系统实例 231

9.2集散控制系统 233

9.2.1概述 233

9.2.2集散控制系统的特点 234

9.2.3集散控制系统的硬件结构 235

9.2.4集散控制系统的软件及其组态 240

9.2.5集散控制系统的网络通信 243

9.2.6集散控制系统的工程化设计及其实施 245

9.2.7 DCS工业应用示例 246

9.2.8集散控制系统的发展趋势 251

9.3现场总线控制系统 253

9.3.1现场总线的结构及组成 253

9.3.2典型总线性能比较 254

9.3.3现场总线控制系统的特点 257

9.3.4现场总线控制系统 259

9.3.5现场总线控制系统应用实例 262

9.3.6现场总线控制系统的发展趋势 265

思考题与习题 266

参考文献 267