1.1 化工自动化的发展概况 1
1 绪论 1
1.2 工艺管道及控制流程图 2
1.3 自动化系统的组成与分类 6
1.3.1 自动化系统的组成 6
1.3.2 自动化系统的分类 8
1.4 控制系统的过渡过程 10
1.4.1 过渡过程和品质指标 10
习题 13
1.4.2 影响系统品质指标的主要因素 13
2 化工检测基础 15
2.1 概述 15
2.2 检测环节的质量指标 16
2.2.1 测量过程与测量误差 16
2.2.2 检测仪表的质量指标 17
2.3 检测环节对控制品质的影响 19
2.3.1 稳定性与可靠性 19
2.4 仪表设备的防护 20
2.4.1 电气防爆 20
2.3.3 测量滞后 20
2.3.2 纯滞后 20
2.4.2 仪表设备的防腐保温 23
2.4.3 仪表设备的防护 25
习题 25
3 工艺参数的检测与变送器 27
3.1 温度检测 27
3.1.1 概述 27
3.1.2 热电偶 28
3.1.3 热电阻 33
3.1.4 一体化温度变送器 34
3.1.5 温度检测仪表的选用和安装 35
3.2 压力检测 39
3.2.1 概述 39
3.2.2 弹性式压力计 40
3.2.3 电气式压力计 42
3.2.4 压力表的选用和安装 45
3.3 流量测量 46
3.3.1 概述 46
3.3.2 差压式流量计 47
3.3.3 转子流量计 50
3.3.4 椭圆齿轮流量计 52
3.3.5 微动质量流量计 53
3.3.6 流量检测仪表的选用 55
3.4 物位检测 56
3.4.1 概述 56
3.4.2 差压式液位计 56
3.4.3 沉筒式液位计 59
3.4.4 大型油罐计量仪 60
3.4.5 雷达液位计 61
3.4.6 物位仪表的选用 62
3.5 物质成分分析 62
3.5.1 概述 62
3.5.2 氧量分析仪 63
3.5.3 氢量分析仪 64
3.6 其他参数检测 65
3.6.1 利用皮带秤称重 65
3.6.2 电机转速的测量 66
习题 67
4 工艺参数的显示 69
4.1 模拟式显示仪表 69
4.1.1 动圈式显示仪表 69
4.1.2 自动平衡式显示仪表 70
4.1.3 声光式显示仪表 71
4.2.1 数显表的特点及基本功能 72
4.2 数字显示仪表 72
4.2.2 数显表的构成及原理 73
4.3 智能显示仪表 74
4.3.1 智能数字显示仪表 74
4.3.2 无纸记录仪 75
习题 77
5 执行器 79
5.1 气动执行器 79
5.1.1 气动薄膜控制阀 79
5.1.2 电／气阀门定位器 85
5.2.2 调节阀气开、气关形式的选择 86
5.2 执行器的选择 86
5.2.1 调节阀结构类型及材质的选择 86
5.2.3 调节阀流量特性的选择 87
5.2.4 调节阀口径大小的选择 87
5.3 电动执行器 87
习题 88
6 基本控制规律及控制系统 90
6.1 被控对象 90
6.1.1 被控对象的特性 90
6.1.2 典型过程特性的确定 91
6.2.1 对象特性参数对控制过程的影响 95
6.2 对象特性参数 95
6.2.2 控制系统被控变量及操纵变量的选择 97
6.3 基本控制规律 98
6.3.1 双位控制 99
6.3.2 比例控制 100
6.3.3 积分控制规律 102
6.3.4 微分控制规律 105
6.4 电动Ⅲ型控制仪表 109
6.5 可编程调节器 112
6.5.1 可编程调节器的主要特点 113
6.5.2 可编程调节器的编程与组态 114
6.6 可编程控制器 115
6.6.1 可编程控制器的主要特点 115
6.6.2 可编程控制器的构成 116
6.6.3 可编程控制器的分类 117
6.6.4 可编程控制器的工作过程及系统设计 118
习题 119
7 信号报警与联锁保护系统 121
7.1 基础知识 121
7.1.1 常用低压电器 121
7.2 信号报警系统 122
7.1.2 基本组成环节 122
7.3 联锁保护系统 125
习题 127
8 计算机控制基础 128
8.1 概述 128
8.1.1 计算机控制系统的组成 128
8.1.2 计算机控制系统的特点 129
8.2 过程通道 130
8.2.1 模拟量输入通道 130
8.2.2 模拟量输出通道 131
8.2.3 开关量输入通道 132
8.2.4 开关量输出通道 133
8.3 信号处理、控制算法及人机联系设备 134
8.3.1 信号处理和控制算法 134
8.3.2 人机联系设备 135
习题 136
9 计算机控制系统 137
9.1 集散型控制系统 137
9.1.1 集散控制系统的基本组成和特点 137
9.1.2 集散控制系统的结构与功能 140
9.1.3 集散控制系统的通信网络 143
9.1.5 常见集散控制系统的简介 145
9.1.4 集散控制系统的软件系统 145
9.2 现场总线控制系统 151
9.2.1 基本概念 151
9.2.2 现场总线控制系统及其应用 154
9.2.3 以现场总线为基础的企业信息系统 157
习题 158
10 典型生产过程的控制 159
10.1 传热过程的控制 159
10.1.1 加热炉的控制 159
10.1.2 换热器的控制 162
10.1.3 锅炉设备的控制 164
10.2 流体输送过程的控制 167
10.2.1 泵的控制 167
10.2.2 离心式压缩机的防喘振控制 169
10.3 反应过程的控制 170
10.3.1 反应器的基本控制方案 170
10.3.2 聚合反应釜的控制 173
10.3.3 合成氨的控制 175
10.4 精馏过程控制 178
10.4.1 精馏塔的控制目标 178
10.4.2 精馏塔的基本控制方案 179
10.4.3 精馏塔综合控制举例 181
10.5 间歇生产过程控制 183
10.5.1 间歇生产概述 183
10.5.1 间歇生产过程控制 184
10.6 其他过程控制系统 187
10.6.1 多变量控制系统 187
10.6.2 自适应控制系统 189
10.6.3 智能控制系统 191
习题 193
实验一 弹簧管压力表及压力变送器的认识及使用 195
附实验指导 195
实验二 差压变送器的校验 197
实验三 数字式温度显示仪的校验 199
实验四 温度检测和显示仪表的认识及温度检测系统的构成 201
实验五 DDZ—Ⅲ控制器的认识和使用 203
实验六 可编程控制器的认识及使用 206
实验七 气动执行器及转换单元的认识及使用 208
实验八 工艺对象特性的测试 211
实验九 简单控制系统实验 213
实验十 串级控制系统实验 215
参考文献 219