绪论 1
一、化工自动化的意义 1
二、化工仪表及自动化的发展过程 1
三、化工仪表及自动化系统的分类 2
四、本课程的内容及要求 3
习题 3
第一章 化工测量仪表 4
第一节 测量仪表的基础知识 4
一、测量及测量过程 4
二、测量误差 4
三、测量仪表的品质指标 6
四、测量仪表的构成和分类 7
第二节 压力测量 7
一、压力测量的基本知识 7
二、弹性式压力计 9
三、电接点信号压力表 11
技能训练：弹簧管压力表的校验 12
第三节 流量测量 14
一、流量测量的基本知识 14
二、差压式流量计 15
三、转子流量计 21
四、其他流量计测量原理简介 23
第四节 液位测量 25
一、物位测量的基本知识 25
二、差压式液位计 25
三、其他液位计简介 28
第五节 温度测量 32
一、温度测量的基本知识 32
二、简单测温仪表 33
三、测温元件 34
四、温度变送器 39
五、测温仪表的选用及安装 40
第六节 显示仪表 40
一、概述 40
二、平衡式显示仪表 41
技能训练：电子自动电位差计的示值校验 46
三、数字式显示仪表 48
四、无纸记录仪表 49
习题 52
第二章 自动成分分析仪表 54
第一节 概述 54
第二节 热导式气体分析器 55
一、基本知识 55
二、热导式气体分析器的测量原理 56
三、RD-004型热导式H2分析器 57
第三节 氧化锆分析仪 59
一、氧化锆探头 59
二、温度调节器与显示仪表 60
三、氧化锆安装注意事项 61
第四节 原子吸收分光光度计 61
一、原子吸收光谱法 61
二、原子吸收分光光度计的结构及原理 61
三、单色器 63
四、检测器及放大器读数装置 64
第五节 傅里叶变换红外光谱仪 64
一、基本知识 64
二、傅里叶变换红外光谱仪 64
第六节 气相色谱分析仪 66
一、基本知识 66
二、气相色谱仪的组成及工艺流程 67
第七节 工业pH值酸度计 69
一、pH计的测量原理 69
二、电极的结构 70
三、pHG-2026B型工业pH计 71
第八节 微量水分析仪 72
一、基本知识 72
二、微量水分析仪 74
三、特点与注意事项 74
第九节 有害气体报警器 74
一、有害气体检测报警器的分类 75
二、有害气体报警器的结构 75
三、常用检测器 76
四、有害气体报警器特点 77
五、有害气体检测报警器选用原则 78
习题 78
第三章 自动控制仪表 80
第一节 控制器原理及面板功能介绍 80
一、基型控制器的原理 81
二、DDZ-Ⅲ型控制器的外形结构图 81
三、DDZ-Ⅲ型控制器的操作 83
技能训练：DDZ-Ⅲ型基型控制器的使用 84
第二节 控制规律 87
一、双位控制 88
二、比例控制 89
三、积分控制 91
四、微分控制 92
第三节 单元组合仪表的基本知识 94
一、单元组合仪表与自动控制系统 94
二、单元组合仪表的分类 94
三、DDZ-Ⅲ型仪表的特点 95
四、DDZ-Ⅲ型仪表的命名法 97
习题 98
第四章 执行器 99
第一节 气动薄膜调节阀 99
一、气动薄膜调节阀的结构及工作原理 99
二、调节阀的种类 102
第二节 阀门定位器 103
一、配薄膜执行机构的气动阀门定位器 104
二、配薄膜执行机构的电-气阀门定位器 104
习题 105
第五章 化工自动化基础 106
第一节 化工自动化的基础知识 106
一、人工调节和自动控制 106
二、自动控制系统的组成及分类 107
三、自动控制系统的过渡过程及品质指标 108
四、影响控制系统的过渡过程的主要因素 110
第二节 简单控制系统 116
一、简单控制系统的组成 116
二、简单控制系统的投运 116
三、控制系统中常见问题及处理方法 118
技能训练：简单控制系统的投运和参数整定 119
第三节 复杂控制系统 121
一、串级控制系统 121
二、均匀控制系统 123
三、比值控制系统 124
四、多冲量控制系统 126
第四节 典型控制系统方案介绍 127
一、流体传送设备的自动控制方案 127
二、传热设备的自动控制方案 128
三、精馏设备的自动控制方案 130
四、反应器的自动控制方案 131
习题 133
第六章 集散型控制系统与智能仪表 134
第一节 集散型控制系统概述 134
一、集散型控制系统的基本概念 134
二、集散型控制系统的特点 136
三、集散型控制系统的发展概况 137
第二节 集散型控制系统的体系结构 138
一、集散型控制系统的体系结构 138
二、集散型控制系统体系结构中各层的功能 139
三、集散型控制系统体系结构示例 140
第三节 集散型控制系统的构成 141
一、DCS系统的构成 142
二、人-机接口的构成 142
第四节 集散型控制系统的组态 149
一、DCS控制系统组态的概念 149
二、DCS控制系统组态的过程 149
第五节 集散型控制系统的组态案例分析 150
一、【工艺分析】 150
二、【DCS硬件组成】 151
三、【组态】 151
第六节 集散型控制系统的投运操作 165
一、DCS控制系统的投运操作 165
二、投运操作记录表格 166
技能训练：集散型控制系统的组态及仿真运行 168
第七节 智能仪表 170
一、智能化测量控制仪表 170
二、智能压力变送器 171
三、智能控制仪表 172
第八节 可编程控制器 175
一、PLC的特点 175
二、PLC的应用领域 176
三、PLC的硬件构成 177
四、PLC软件系统及常用编程语言 181
五、PLC的工作过程 181
六、S7系列可编程控制器简介 182
第九节 现场总线控制系统 183
一、现场总线的概念 183
二、现场总线的实质和优点 184
三、现场总线控制系统的结构 184
四、主流现场总线简介 186
习题 188
附录 189
附录一 常用弹簧管压力表规格 189
附录二 标准化热电偶电势-温度对照简表 189
一、铂铑10-铂热电偶分度表 189
二、镍铬-镍硅热电偶分度表 190
附录三 热电阻欧姆-温度对照简表 190
一、铂热电阻（Pt50）分度表 190
二、铂热电阻（Pt100）分度表 191
三、铜热电阻（Cu100）分度表 191
四、铜热电阻（Cu50）分度表 191
附录四 常用图形符号 192
参考文献 193