概论 1
第一节 控制仪表与控制系统 1
第二节 控制仪表及装置的分类 1
一、按能源形式分类 2
二、按信号类型分类 2
三、按结构形式分类 2
第三节 联络信号和传输方式 3
一、联络信号 3
二、电信号传输方式 4
第四节 安全防爆的基本知识和防爆措施 6
一、安全防爆的基本知识 6
二、防爆型控制仪表 8
三、控制系统的防爆措施 9
思考题与习题 10
第一篇 模拟式控制仪表及装置 12
第一章 模拟式控制器 12
第一节 控制器的运算规律和构成方式 12
一、概述 12
二、PID控制器的运算规律 12
三、PID控制器的构成 18
第二节 基型控制器 20
一、概述 20
二、输入电路 21
三、PD电路 22
四、PI电路 24
五、PID电路传递函数 26
六、输出电路 27
七、手动操作电路 28
八、指示电路 30
第三节 特种控制器和附加单元 32
一、特种控制器 32
二、附加单元 37
思考题与习题 39
第二章 变送器和转换器 41
第一节 变送器的构成 41
一、构成原理 41
二、量程调整、零点调整和零点迁移 42
第二节 差压变送器 43
一、力平衡式差压变送器 43
二、电容式差压变送器 51
三、扩散硅式差压变送器 60
第三节 温度变送器 61
一、四线制温度变送器 62
二、两线制温度变送器 76
第四节 电／气转换器 77
一、概述 77
二、气动仪表的基本元件 77
三、电／气转换器工作原理和结构 79
思考题与习题 81
第三章 运算器和执行器 82
第一节 运算器 82
一、乘除器 82
二、开方器 94
第二节 执行器 98
一、电动执行机构 98
二、气动执行机构 102
三、阀门定位器 105
四、调节机构 106
五、执行器的选择 120
第三节 模拟式控制仪表的应用 124
一、控制方案的拟定与仪表选择 124
二、控制系统构成举例 125
三、仪表静态配合系数的确定 126
思考题与习题 127
第二篇 数字式控制仪表及装置 130
第四章 数字式控制器之一——可编程调节器 130
第一节 概述 130
一、可编程调节器的特点 130
二、基本构成 131
第二节 KMM可编程调节器 137
一、组成 138
二、功能 139
三、编程方法和仪表投入 155
四、应用举例 157
思考题与习题 159
第五章 数字式控制器之二——可编程控制器 161
第一节 概述 161
一、可编程控制器的特点 161
二、基本构成与工作过程 162
三、编程语言 163
第二节 FX系列可编程控制器 164
一、组成 165
二、指令表和编程方法 170
三、应用举例 193
第三节 S7系列可编程控制器 197
一、组成 197
二、编程语言和程序结构 198
三、编程举例 207
思考题与习题 208
第六章 智能变送器和阀门定位器 210
第一节 智能变送器 210
一、概述 210
二、智能差压变送器 211
三、智能温度变送器 215
第二节 智能阀门定位器 217
一、概述 217
二、SIPARTPS2智能阀门定位器 217
思考题与习题 218
第七章 集散控制系统 220
第一节 概述 220
一、集散控制系统的发展历程 220
二、集散控制系统的特点 221
三、集散控制系统的结构 221
第二节 集散控制系统通信网络 222
一、通信网络的特点 222
二、网络结构与通信介质 223
三、网络通信协议 224
第三节 TPS集散控制系统 226
一、概述 226
二、分散过程控制装置 227
三、集中操作管理装置 233
四、通信网络 237
五、系统组态 238
六、应用 246
第四节 PCS 7过程控制系统 250
一、概述 250
二、分散过程控制装置 251
三、集中操作管理装置 253
四、通信网络 254
五、系统组态 255
六、应用 256
第五节 集散控制系统的可靠性 259
一、可靠性指标 259
二、提高系统可靠性的措施 260
思考题与习题 261
第八章 现场总线控制系统 262
第一节 概述 262
一、现场总线发展背景 262
二、现场总线的技术特点 263
三、现场总线国际标准 264
第二节 几种流行的现场总线 268
一、Foundation Fieldbus 268
二、Profibus 272
三、LonWorks 274
四、CAN 278
五、DeviceNet 279
六、HART 280
第三节 实时工业以太网 282
一、概述 282
二、以太网用于工业现场的关键技术 283
三、基于Ethernet的工控网络结构 284
四、几种典型的实时以太网 284
第四节 工业短程无线网络 289
一、概述 289
二、工业短程无线网络国际标准 290
三、工业短程无线技术的应用类别 291
第五节 现场总线控制系统 292
一、现场总线控制系统组成 292
二、现场总线控制系统实例 295
思考题与习题 301
附录 本书主要符号说明 302
参考文献 303