過程控制儀表及控制系統

所属分类:人工智能  
出版时间:2009-6   出版时间:林德杰 機械工業出版社 (2009-06出版)   作者:林德杰   页数:266  

前言

本書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。本書第1版問世以來,深受廣大讀者和兄弟院校師生的厚愛,提出了許多寶貴意見和建設性的建議。在綜合考慮這些意見和建議的基礎上作了修訂。本書以被控過程的特性、檢測變送器、過程控制儀表、過程控制系統的設計和分析為主線展開論述。系統地闡述了各種過程控制系統的基本原理、結構、特點和應用。圍繞著中心內容,在不影響本書系統性的前提下,對第1版教材中部分理論性過強、數學推導繁瑣、學生不易接受和生產實際中極少應用的內容進行了縮編、刪節或用小號字體排版。本書由淺入深,重點突出,語言簡明扼要,通俗易懂。本書除了介紹目前仍廣泛應用的DDz.Ⅲ變送器、控制儀表和傳統的儀表控制系統外,還結合自動控制技術的發展趨勢,對微型化和智能化變送器、計算機集散控制系統和現場總線控制系統進行了系統的、深入的分析和論述,緊跟本學科的發展前沿。書中有大量的過程控制系統實例分析,通過對應用實例的分析,舉一反三,引導學生正確理解和應用新理論、新知識、新技術和新方法去解決生產實際中遇到的問題,提高學生分析和解決問題的能力。理論聯系實際,重在能力培養,適合應用型、創新型人才培養。本書適用48學時(其中,理論教學40學時,實驗教學8學時)的教學。若刪節部分內容,並不影響本書的系統性和結構,亦適用36學時(其中,理論教學32學時,實驗教學4學時)的教學。書中打*章節可根據各校情況選講。上述建議僅供參考。本書由廣東工業大學華立學院林德杰任主編,並編寫第1、2章;廣東工業大學自動化學院李學聰編寫第3章;廣東工業大學華立學院王贅編寫第4章;廣東工業大學自動化學院曾珞亞編寫第5章;廣東工業大學華立學院黃淑芬編寫第6、7章;廣東工業大學自動化學院廉迎戰編寫第8、9章,並任副主編。廣東工業大學符曦教授和華南理工大學毛宗源教授審閱了全稿,並擔任主審。廣東工業大學華立學院副院長鄧則名教授和華南理工大學梁佑彬高級工程師參審。專家、教授們提出了許多寶貴意見和建議,對提高本書的質量起了重要作用。廣東工業大學華立學院詹業宏常務副院長和學院領導對本書的編寫給予了大力支持。在此,對各位專家、教授和領導表示衷心感謝。本書的編寫參考了大量文獻和資料,在此對有關單位和作者一並致謝。

内容概要

  《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材︰過程控制儀表及控制系統(第2版)》以過程的特性、檢測變送器、過程控制儀表、過程控制系統的設計和分析為主線展開論述。除了介紹目前仍在應用的DDZ-Ⅲ變送器、過程控制儀表和傳統的過程控制系統外,結合生產過程自動控制技術的發展和趨勢,引入了新的內容,對微型化和智能化變送器、計算機集散控制系統和現場總線自動控制系統進行了系統和深入的論述和分析。  《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材︰過程控制儀表及控制系統(第2版)》有大量的過程控制系統的實例分析。  《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材︰過程控制儀表及控制系統(第2版)》可作為高校自動化、電氣工程及其自動化、化學工程、環境工程、食品科學與工程、工業工程等專業本科教材,亦可作為相關專業的研究生及工程技術人員的參考書。

书籍目录

前言第1章 緒論1.1 過程控制系統的組成及其分類1.1.1 過程控制系統的組成1.1.2 過程控制系統的分類1.2 過程控制系統的特點1.3 過程控制系統的質量指標1.3.1 系統過渡過程質量指標1.3.2 誤差(偏差)性能指標1.4 過程控制系統的發展概況1.4.1 儀表化與局部自動化階段1.4.2 綜合自動化階段1.4.3 全盤自動化階段思考題與習題第2章 被控過程的數學模型2.1 概述2.1.1 建立被控過程數學模型的目的2.1.2 被控過程數學模型的類型2.2 解析法建立過程的數學模型2.2.1 單容過程的建模2.2.2 多容過程的建模2.3 響應曲線辨識過程的數學模型2.3.1 階躍響應曲線的測定2.3.2 矩形脈沖響應曲線的測定2.3.3 由階躍響應曲線確定過程的數學模型2.4 相關函數法辨識過程的數學模型思考題與習題第3章 檢測變送儀表3.1 概述3.2 差壓變送器3.2.1 DDZ一Ⅲ差壓變送器3.2.2 差動電容差壓變送器3.2.3 微型化壓力變送器3.3 溫度變送器3.3.1 DDz一Ⅲ型溫度變送器3.3.2 微型化溫度變送器3.4 流量檢測與變送3.4.1 概述3.4.2 差壓式流量計3.4.3 靶式流量計3.4.4 浮子流量計3.4.5 容積式流量計3.4.6 渦輪流量計3.4.7 渦街流量計3.4.8 電磁流量計3.5 液位變送器3.5.1 浮力式液位變送器3.5.2 靜壓力式液位變送器3.6 成分分析儀表3.6.1 紅外氣體分析儀3.6.2 氣相色譜分析儀3.6.3 熱磁式氧分析儀3.6.4 氧化鋯氧量分析儀3.7 智能變送器3.7.1 單總線智能溫度變送器3.7.2 基于I2C總線的智能溫度變送器3.7.3 多通道智能溫度變送器3.7.4 ST一3000系列智能變送器3.7.5 3051型智能壓力變送器3.7.6 EJA型差壓智能變送器3.7.7 虛擬變送器思考題與習題第4章 過程控制儀表4.1 DDZ-Ⅲ型調節器4.1.1 輸入電路4.1.2 比例微分電路4.1.3 比例積分電路4.1.4 整機的比例積分微分電路傳遞函數4.1.5 輸出電路4.1.6 手動操作電路和無平衡無擾動切換4.1.7 指示電路4.2 改進型調節器4.2.1 抗積分飽和調節器4.2.2 微分先行PID調節器4.2.3 比例微分先行PID調節器4.2.4 非線性PID調節器4.3 數字式調節器4.3.1 數字式調節器控制規律的實現4.3.2 數字式調節器的組成4.3.3 專家自整定調節器4.3.4 虛擬調節儀表4.4 執行器4.4.1 概述4.4.2 電動執行機構4.4.3 氣動執行機構4.4.4 氣動薄膜調節閥4.5 電一氣轉換器和閥門定位器4.5.1 電一氣轉換器4.5.2 電一氣閥門定位器思考題與習題第5章 控制系統輔助儀表5.1 自動平衡顯示記錄儀表5.1.1 電子電位差式自平衡顯示記錄儀表5.1.2 電橋自動平衡顯示記錄儀表5.1.3 放大器5.2 DDz.Ⅲ指示記錄儀5.2.1 儀表的整機構成5.2.2 測量組件5.3 現代顯示記錄儀表5.3.1 顯示記錄儀表的發展趨勢5.3.2 全數字式顯示記錄儀表5.3.3 數字模擬混合顯示記錄儀表5.3.4 虛擬顯示記錄儀表5.4 安全柵5.4.1 安全火花防爆的一般概念‘5.4.2 安全柵的類型5.4.3 變壓器隔離式安全柵思考題與習題第6章 單回路控制系統的設計6.1 概述6.1.1 一般要求6.1.2 控制方案6.1.3 基本方法6.1.4 設計步驟6.1.5 主要內容6.2 單回路控制系統方案設計6.2.1 被控參數的選擇6.2.2 控制參數的選擇6.2.3 測量變送器的特性對控制質量的影響6.2.4 信號傳送時延問題6.2.5 執行器的選擇6.2.6 調節器控制規律的選擇6.2.7 調節器正、反作用的確定6.3 單回路控制系統調節器參數的整定6.3.1 工程整定法6.3.2 計算機仿真尋優整定法6.4 單回路控制系統的投運6.5 單回路控制系統設計舉例6.5.1 噴霧式干燥設備控制系統設計6.5.2 貯槽液位控制系統設計思考題與習題第7章 提高控制質量的控制系統7.1 串級控制系統的設計7.1.1 基本概念7.1.2 串級控制系統的特點7.1.3 串級控制系統的工業應用7.1.4 串級控制系統設計7.1.5 串級控制系統的整定7.1.6 串級控制系統實例分析7.2 前饋控制系統7.2.1 概述7.2.2 前饋控制系統結構形式7.2.3 前饋控制規律及其實施7.2.4 前饋控制系統的選用原則7.2.5 前饋控制系統設計7.2.6 前饋控制系統的工程整定7.2.7 前饋控制系統應用舉例7.3 大時延控制系統7.3.1 概述7.3.2 常規控制系統7.3.3 預估控制系統7.3.4 采樣控制系統7.3.5 應用舉例思考題與習題第8章 滿足特定要求的過程控制系統8.1 比值控制系統8.1.1 概述8.1.2 控制方案8.1.3 系統設計8.1.4 系統實施8.1.5 系統整定8.1.6 注意問題8.2 均勻控制系統8.2.1 概述8.2.2 控制方案8.2.3 系統整定8.3 分程控制系統8.3.1 概述8.3.2 控制方案8.3.3 系統設計8.3.4 工業應用8.4 選擇控制系統8.4.1 概述8.4.2 控制方案8.4.3 系統設計8.4.4 設計原則應用舉例思考題與習題第9章 先進控制系統9.1 模糊控制系統9.1.1 概述9.1.2 模糊控制器設計9.1.3 模糊控制系統實例9.2 集散控制系統9.2.1 概述9.2.2 集散控制系統的特點9.2.3 集散控制系統的硬件結構9.2.4 集散控制系統的軟件及其組態9.2.5 集散控制系統的網絡通信9.2.6 集散控制系統的工程化設計及其實施9.2.7 DCS工業應用示例9.2.8 集散控制系統的發展趨勢9.3 現場總線控制系統9.3.1 現場總線的結構及組成9.3.2 典型總線性能比較9.3.3 現場總線控制系統的特點9.3.4 現場總線控制系統9.3.5 現場總線控制系統應用實例9.3.6 現場總線控制系統的發展趨勢思考題與習題參考文獻

章节摘录

插圖︰3.顯示及鍵盤單元顯示部分負責以數字方式顯示各種被測量、參數設置及儀表工作狀態等信息。而儀表工作所需的各種設定(如儀表的量程、報警上、下限值以及各種功能的選擇等)和必要的命令則主要由鍵盤完成。4.打印單元全數字式顯示記錄儀表的所有記錄、數據輸出以及報警信息等完全由打印機單元實現。目前研究和開發的數字式顯示記錄儀表一般都配有與計算機通信接口,以便將顯示記錄儀記錄的參數的相關數據信息傳送到計算機中作進一步的處理和分析。5.3.3數字模擬混合顯示記錄儀表如前所述,模擬顯示記錄儀表和全數字式顯示記錄儀表各有優缺點,數字模擬混合顯示儀表既綜合了上述兩者優點又避免了兩者存在的缺點,是功能強大、性能穩定、小巧、精確、靈活和可靠的新一代顯示記錄儀表。圖5.15所示是一般數字模擬混合顯示記錄儀表的組成框圖。主要由微機單元、輸入單元、輸出單元和顯示記錄單元組成,各單元之間的信號由總線(地址總線、數據總線和控制總線)聯系起來。

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