第一章 绪论 1
第一节 过程控制技术及仪表的发展 1
第二节 过程控制系统的组成及其分类 2
一、过程控制系统的组成 2
二、过程控制系统的分类 3
第三节 过程控制系统的过渡过程和品质指标 3
一、系统的静态与动态 3
二、控制系统的过渡过程 4
三、描述系统过渡过程的品质指标 5
思考题与习题 7
第二章 过程参数检测与变送 8
第一节 过程参数检测概述 8
一、测量误差 9
二、仪表性能指标 9
三、变送器的基本特性和构成原理 11
第二节 温度检测与变送 15
一、概述 15
二、热电偶 16
三、热电阻 20
四、温度变送器 22
五、其他温度仪表简介 22
六、测温仪表的选用与安装 23
第三节 压力测量 24
一、压力的表示方法 24
二、压力检测的主要方法 25
三、常见压力检测仪表 25
四、智能式差压变送器 29
五、压力仪表的选用和安装 30
第四节 流量测量 34
一、概述 34
二、速度式流量计 35
三、容积式流量计 41
四、质量流量计 42
五、流量仪表的选用 43
第五节 物位测量 43
一、物位仪表的分类 43
二、常用物位计 44
三、物位检测仪表的选用 47
第六节 成分和物性参数检测 47
一、热导式气体成分检测 48
二、磁导式气体成分检测 49
三、红外式气体成分检测 49
四、溶解氧的检测 50
五、色谱分析 51
六、pH值的检测 52
七、浊度的检测 52
第七节 软测量技术简介 53
思考题与习题 53
第三章 显示记录仪表 56
第一节 模拟式显示仪表 56
一、自动平衡式电子电位差计 56
二、电子自动平衡电桥 58
第二节 数字式显示仪表 59
一、数字式显示仪表的分类 60
二、数字式显示仪表的主要技术指标 60
三、数字式显示仪表的基本组成 61
第三节 新型显示仪表 62
一、无纸记录仪的特点 62
二、无纸记录仪的基本结构 62
三、无纸记录仪的安装与接线 63
四、显示记录仪表的发展趋势 63
思考题与习题 64
第四章 过程控制仪表 65
第一节 控制器 65
一、DDZ-Ⅲ型控制器 65
二、可编程数字控制器 68
第二节 执行器 74
一、电动执行器 74
二、气动执行器 77
思考题与习题 87
第五章 过程控制系统概述 88
第一节 自动检测与自动控制系统 88
一、过程自动检测系统 88
二、过程自动控制系统 88
第二节 传递函数与方块图变换 90
一、传递函数 90
二、方块图 91
第三节 对象特性 93
一、与对象有关的两个基本概念 93
二、描述对象特性的三个参数 94
三、扰动通道特性对控制质量的影响 95
四、控制通道特性对控制质量的影响 95
第四节 过程控制工程设计中常用图例符号 96
一、图形符号 96
二、字母代号 97
三、仪表位号 99
四、控制符号图表示方法示例 99
五、简单控制系统控制符号图识图初步 100
思考题与习题 101
第六章 简单控制系统的分析与设计 102
第一节 系统被控变量与操纵变量的选择 102
一、系统被控变量的选取 102
二、操纵变量的选择 103
第二节 测量变送在系统分析设计中的考虑 103
一、纯滞后 104
二、测量滞后 104
三、信号传输滞后 105
四、测量信号的处理 106
第三节 执行器的选择 106
第四节 控制规律的选取 106
一、基本控制规律 107
二、控制规律的选用 112
第五节 控制器的参数整定 113
一、经验试凑法 113
二、临界比例度法 114
三、衰减曲线法 115
四、三种整定方法的比较 116
第六节 简单控制系统的投运及故障分析 116
一、系统的投运步骤 116
二、系统的故障分析、判断与处理 118
思考题与习题 119
第七章 复杂控制系统 121
第一节 串级控制系统 121
一、串级控制系统的基本概念 121
二、串级控制系统的特点及应用范围 123
三、串级控制系统的设计 126
四、串级控制系统的投运及参数整定 129
第二节 前馈控制系统 131
一、前馈控制的基本概念和方块图 131
二、前馈控制的特点和局限性 132
三、前馈控制系统的几种结构形式 133
四、前馈控制系统的选用原则和应用实例 134
第三节 比值控制系统 136
一、概述 136
二、常见的比值控制方案 136
第四节 均匀控制系统 138
一、均匀控制原理 139
二、均匀控制方案 139
第五节 分程控制系统 140
一、概述 140
二、分程控制的应用场合 141
三、分程控制系统应用中应注意的几个问题 143
第六节 选择性控制系统 144
一、概述 144
二、选择性控制系统的类型 145
三、选择性控制系统的设计 146
第七节 新型控制系统简介 147
一、预测控制 147
二、推理控制 147
三、解耦控制 147
四、鲁棒控制 148
五、自适应控制 148
六、智能控制 149
第八节 控制流程图识图 149
一、常规控制流程图的识图 149
二、计算机控制流程图识图初步 152
思考题与习题 153
第八章 分布式控制系统（DCS） 154
第一节 概述 154
一、DCS系统的构成方式 154
二、DCS的特点 155
三、DCS的发展概况 156
第二节 DCS的硬件体系结构与功能 157
一、DCS的数据通信系统 157
二、DCS的过程控制装置 159
三、操作管理装置 162
第三节 DCS的软件体系与组态方法 164
一、DCS的软件体系 164
二、DCS的组态方法 166
第四节 DCS系统的在线调试与投运 172
一、DCS系统的调试 172
二、系统投运 174
第五节 常见分布式控制系统简介 175
一、Honeywell公司的Experion PKS系统 175
二、ABB公司的Industrial IT系统 176
三、和利时公司的HOLLiAS-MACS系统 178
四、西门子SIMATIC PCS 7 180
思考题与习题 182
第九章 典型过程的控制 183
第一节 锅炉的过程控制 183
一、汽包水位控制 184
二、过热蒸汽温度控制 185
三、燃烧过程的控制 186
第二节 化学反应器的过程控制 188
一、化学反应器的分类方式与控制 188
二、化学反应器的典型控制方案 189
第三节 精馏塔的过程控制 192
一、概述 192
二、精馏塔控制的基本方案 194
第四节 流体输送设备的过程控制 195
一、泵的控制 195
二、离心式压缩机的控制 197
第五节 传热设备的过程控制 200
一、传热设备的静态数学模型 200
二、一般传热设备的控制 201
三、管式加热炉的控制 203
思考题与习题 205
附录 206
附录一 铂铑10-铂热电偶分度表 206
附录二 镍铬-铜镍热电偶分度表 210
附录三 镍铬-镍硅热电偶分度表 210
附录四 铂电阻分度表 214
附录五 铜电阻分度表 216
参考文献 217