第一章 自动控制系统基本概念 1
学习要求 1
第一节 自动控制系统概述 1
一、化工生产过程的控制 1
二、自动控制系统的分类 3
三、自动控制系统的组成 4
四、自动控制系统的方块图 5
五、系统的静态和动态 6
第二节 定值控制系统的过渡过程及其品质指标 7
一、定值控制系统的过渡过程 7
二、过渡过程的品质指标 8
小结 9
思考题及习题 9
第二章 被控过程特性 11
学习要求 11
第一节 描述被控过程特性的参数 11
一、放大系数K 12
二、时间常数T 13
三、时滞τ 16
第二节 被控过程特性的实验测定 18
一、响应曲线法 18
二、矩形脉冲法 19
小结 20
思考题及习题 21
第三章 检测仪表及变送器 22
学习要求 22
第一节 概述 23
一、测量及测量误差 23
二、检测仪表的品质指标 24
第二节 温度检测仪表及变送器 26
一、温度检测仪表的分类 26
二、温度检测元件 27
三、DBW型电动温度变送器 33
四、温度显示仪表 36
五、接触式测温仪表的选择与安装 43
第三节 压力检测仪表及变送器 44
一、概述 44
二、弹性式压力表 46
三、电气式压力计 48
四、压力表的选择和安装 49
第四节 流量检测仪表及变送器 51
一、概述 51
二、差压式流量计 54
三、转子流量计 60
第五节 液位检测仪表及变送器 65
一、概述 65
二、差压式液位计 65
三、沉筒式液位变送器 68
四、电容式液位变送器 69
第六节 自动成分分析仪器 71
一、概述 71
二、热导式气体分析器 73
三、红外线气体分析器 75
四、工业pH计 78
第七节 数字式显示仪表 80
一、概述 80
二、模－数转换 82
三、非线性补偿和标度变换 83
四、数字显示部分 84
五、数字式压力表 85
六、智能数字显示仪表简介 86
小结 86
思考题及习题 92
第四章 执行器——气动薄膜调节阀 95
学习要求 95
第一节 气动薄膜调节阀 95
一、气动薄膜调节阀的组成 95
二、气动薄膜调节阀的类型 97
三、调节阀的流量特性 100
四、气动薄膜调节阀的选择 103
五、气动薄膜调节阀的动态特性和变差 105
六、气动薄膜调节阀的安装 106
第二节 阀门定位器 107
一、阀门定位器的作用 107
二、气动阀门定位器 108
三、电／气阀门定位器 108
小结 109
思考题及习题 110
第五章 调节器 111
学习要求 111
第一节 调节器的控制规律 111
一、位式控制 112
二、比例控制（P） 113
三、比例积分控制（PI） 116
四、比例微分控制（PD） 118
五、比例积分微分控制（PID） 120
第二节 调节器的类型 121
一、基地式调节器 121
二、单元组合式调节器 121
三、组装式电子控制装置 122
四、可编程调节器 122
五、集中分散型控制装置 122
第三节 单元组合式调节器 122
一、DDZ—Ⅱ型调节器 122
二、DDZ—Ⅲ型调节器 127
三、气动Ⅰ型比例积分调节器 128
第四节 可编程调节器 133
一、主要特点 133
二、组成及工作原理 133
小结 135
思考题及习题 136
第六章 单回路控制系统 137
学习要求 137
第一节 单回路控制系统的设计 138
一、被控变量的选择 138
二、操纵变量的选择 140
三、在系统设计时对检测变送环节的考虑 142
四、调节器控制规律的选择 144
第二节 单回路控制系统的整定 146
一、临界比例度法 146
二、衰减曲线法 147
三、经验法 148
第三节 单回路控制系统的投运 150
一、准备工作 151
二、系统的投运 152
小结 154
思考题及习题 155
第七章 复杂控制系统 157
学习要求 157
第一节 串级控制系统 157
一、串级控制系统概述 157
二、串级控制系统的特点及适用场合 161
三、串级控制系统的设计 163
第二节 均匀控制系统 166
一、均匀控制系统概述 166
二、均匀控制系统的类型 168
三、调节器控制规律的选择与调节器参数的整定 169
第三节 比值控制系统 170
一、比值控制系统的类型 170
二、比值控制系统的构成方案 172
三、比值系数的计算 174
第四节 其他复杂控制系统 176
一、前馈控制系统 176
二、选择性控制系统 177
三、分程控制系统 179
小结 181
思考题及习题 183
第八章 典型化工单元操作的控制 184
学习要求 184
第一节 流体输送设备的控制 184
一、离心泵的控制 184
二、往复泵的控制 187
三、压气机的控制 188
第二节 传热设备的控制 192
一、两侧均无相变化的换热器的控制 192
二、载热体进行冷凝的蒸汽加热器的控制 194
三、冷却剂进行汽化的冷却器的控制 196
第三节 精馏塔的控制 198
一、精馏塔自动控制的要求 198
二、精馏过程扰动因素的分析、操纵变量和被控变量的选择 199
三、精馏塔的控制方案 202
第四节 化学反应器的控制 206
一、反应器自动控制的要求及被控变量的选择 207
二、反应器的控制方案 208
小结 211
思考题及习题 213
第九章 化工过程计算机控制 215
学习要求 215
第一节 计算机控制系统的组成 215
一、计算机 216
二、过程通道 216
三、人－机联系设备 217
第二节 计算机控制系统的类型 218
一、操作指导控制系统 218
二、直接数字控制系统 219
三、监督控制系统 219
四、分级控制系统 220
五、分布型控制系统 220
第三节 集散型控制系统简介 221
一、TDCS—2000集散型系统 223
二、TDCS—3000集散型系统 225
三、网络—90系统 227
第四节 化工过程计算机控制举例 229
一、加热炉温度的计算机控制 229
二、集散型控制系统应用举例 232
小结 235
思考题及习题 235
附录 237
附录一 自控系统常用符号 237
附录二 铂铑10-铂热电偶分度表 239
附录三 镍铬－镍硅（镍铬－镍铝）热电偶分度表 243
附录四 镍铬－铜镍（康铜）热电偶分度表 247
附录五 工业铜热电阻分度表 247
附录六 工业铜热电阻分度表 248
附录七 工业铂热电阻分度表 248
附录八 气动调节阀型号编制说明 251
附录九 气动薄膜调节阀主要技术数据 252
参考文献 253