化工儀錶及自動化(化工類專業適用‧第四版)（簡體書）

《化工儀表及自動化(化工類專業適用)(第4版)》是在基本保持第三版的體系結構基礎上，對其內容進行除舊添新，適當修改而成的。《化工儀表及自動化(化工類專業適用)(第4版)》內容分為兩篇。第一篇是化工檢測儀表，講述檢測儀表的基本知識，重點介紹工業生產過程中的壓力、流量、物位、溫度的檢測原理及相應的儀表結構選用，并介紹了工廠中常用的顯示儀表。第二篇是化工自動化基礎，除介紹工業生產過程中的自動控制系統方面的知識，還分別介紹了構成自動控制系統的被控對象、控制儀表及裝置，在簡單、復雜控制系統的基礎上，介紹了高級控制系統與計算機控制系統，最后結合生產過程介紹了典型化工單元操作的控制方案。 .
《化工儀表及自動化(化工類專業適用)(第4版)》可作為高等職業技術學院、大專和成人繼續教育的化工類專業相關課程的教材，也可作為化工、煉油、冶金、輕工、林業等院校及有關企業、單位的職工教育學校、函大、夜大等的教材，并可供廣大化工行業中的工藝技術人員參考。

緒論1
一、化工自動化的意義及目的1
二、化工自動化的發展概況1
三、化工儀表及自動化系統的分類2

第一篇 化工檢測儀表
第一章 檢測儀表基本知識5
一、測量過程與測量誤差5
二、檢測儀表的品質指標6
三、檢測系統中的常見信號類型8
四、檢測系統中信號的傳遞形式9
五、檢測儀表與測量方法的分類10
六、化工檢測的發展趨勢10
例題分析11
習題與思考題13

第二章 壓力檢測14
第一節 壓力單位及測壓儀表14
第二節 彈性式壓力計15
一、彈性元件15
二、彈簧管壓力表16
第三節 電氣式壓力計17
一、應變片式壓力傳感器17
二、壓阻式壓力傳感器18
三、電容式壓力傳感器19
第四節 智能式變送器19
一、智能變送器的特點20
二、智能變送器的結構原理20
三、HART375智能終端21
第五節 壓力計的選用及安裝26
一、壓力計的選用26
二、壓力計的安裝27
例題分析28
習題與思考題29
附錄常用彈簧管壓力表型號與規格30

第三章 流量檢測31
第一節 差壓式流量計31
一、節流現象與流量基本方程式32
二、標準節流裝置33
三、差壓變送器34
四、差壓式流量計的測量誤差35
第二節 轉子流量計37
一、工作原理37
二、電遠傳式轉子流量計38
第三節 漩渦流量計39
第四節 質量流量計40
一、直接式質量流量計41
二、補償式質量流量計42
第五節 其他流量計43
一、靶式流量計43
二、橢圓齒輪流量計43
三、渦輪流量計45
四、電磁流量計45
例題分析46
習題與思考題47

第四章 物位檢測48
第一節 物位檢測的意義及主要類型48
第二節 差壓式液位計49
一、工作原理49
二、零點遷移問題49
三、用法蘭式差壓變送器測量液位50
第三節 其他物位計51
一、電容式物位計51
二、核輻射物位計53
三、雷達式液位計54
四、稱重式液罐計量儀55
例題分析56
習題與思考題58

第五章 溫度檢測60
第一節 概述60
一、測溫儀表的分類60
二、溫度檢測的基本原理60
第二節 熱電偶溫度計62
一、熱電偶62
二、補償導線與冷端溫度補償67
第三節 熱電阻溫度計70
一、測溫原理70
二、常用熱電阻70
第四節 溫度變送器71
一、電動溫度變送器71
二、一體化溫度變送器72
三、智能式溫度變送器72
例題分析73
習題與思考題75
附錄一 鉑銠10-鉑熱電偶分度表75
附錄二 鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表78
附錄三 鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表78
附錄四 鉑電阻分度表81
附錄五 銅電阻分度表（一）83
附錄六 銅電阻分度表（二）84

第六章 顯示儀表85
第一節 模擬式顯示儀表85
一、自動平衡電子電位差計85
二、電子自動平衡電橋87
第二節 數字式顯示儀表89
一、數字式顯示儀表的原理及其特點89
二、模數變換器90
三、電子計數器90
四、顯示器90
五、數字式顯示儀表的基本組成91
第三節 新型顯示儀表92
一、無紙記錄儀92
二、虛擬顯示儀表93
例題分析94
習題與思考題94

第二篇 化工自動化基礎

第七章 自動控制系統概述96
第一節 自動控制系統的組成96
第二節 自動控制系統的方塊圖98
一、信號和變量98
二、自動控制系統方塊圖99
三、反饋100
四、自動控制系統的分類101
第三節 過渡過程和品質指標101
一、控制系統的靜態與動態101
二、控制系統的過渡過程102
三、控制系統的控制指標104
四、影響控制指標的主要因素106
第四節 工藝管道及控制流程圖107
一、圖形符號107
二、字母代號108
三、儀表位號108
例題分析109
習題與思考題110

第八章 對象特性和建模112
第一節 數學模型及描述方法112
一、被控對象數學模型112
二、數學模型的主要形式113
第二節 機理建模115
一、一階對象115
二、積分對象117
三、時滯對象118
第三節 描述對象特性的參數119
一、放大系數Ｋ119
二、時間常數Ｔ121
三、滯后時間τ123
第四節 實測建模124
例題分析126
習題與思考題127

第九章 基本控制規律128
第一節 位式控制128
一、雙位控制128
二、具有中間區的雙位控制129
三、多位控制130
第二節 比例控制130
一、比例控制規律及其特點131
二、比例度及其對控制過程的影響132
第三節 積分控制135
一、積分控制規律及其特點135
二、比例積分控制規律與積分時間136
三、積分時間對系統過渡過程的影響137
第四節 微分控制138
一、微分控制規律及其特點138
二、實際的微分控制規律及微分時間139
三、比例微分控制系統的過渡過程140
四、比例積分微分控制141
例題分析142
習題與思考題143

第十章 控制器145
第一節 模擬式控制器145
一、概述145
二、DDZⅢ型電動調節器145
第二節 數字式控制器147
一、數字式控制器的主要特點148
二、數字式控制器的基本構成148
三、KMM型可編程序調節器150
四、C3000數字控制器151
例題分析160
習題與思考題160

第十一章 執行器162
第一節 氣動執行器163
一、氣動執行器的組成與分類163
二、控制閥的流量特性165
三、控制閥的選擇169
四、控制閥的安裝和維護171
第二節 閥門定位器與電氣轉換器171
一、電氣閥門定位器172
二、智能式閥門定位器172
三、電氣轉換器173
第三節 電動執行器173
一、概述174
二、角行程電動執行機構174
三、直行程電動執行機構175
例題分析175
習題與思考題175

第十二章 簡單控制系統176
第一節 概述176
第二節 被控變量的選擇177
第三節 操縱變量的選擇179
第四節 控制器控制規律的選擇及參數
整定180
一、控制規律的選擇180
二、控制器參數的工程整定180
第五節 控制系統的投運及操作中的常見問題184
一、控制系統的投運184
二、控制系統操作中的常見問題186
例題分析189
習題與思考題190

第十三章 復雜控制系統192
第一節 串級控制系統192
一、串級控制系統概述192
二、串級控制系統的特點及應用194
三、主、副控制器控制規律的選擇197
四、主、副控制器正反作用的選擇197
五、控制器參數整定與系統投運197
第二節 其他復雜控制系統199
一、均勻控制系統199
二、比值控制系統201
三、前饋控制系統202
四、取代控制系統203
五、分程控制系統204
六、多沖量控制系統205
例題分析206
習題與思考題208

第十四章 高級控制系統209
第一節 自適應控制系統209
一、參考模型自適應控制系統209
二、具有被控對象數學模型在線辨識的
自適應控制系統210
第二節 預測控制系統211
第三節 智能控制系統212
第四節 神經元網絡控制213
第五節 模糊控制系統214
第六節 最優控制系統215
第七節 控制管理一體化217
習題與思考題218

第十五章 計算機控制系統219
第一節 計算機控制概述219
一、過程計算機控制系統的組成219
二、過程計算機控制系統的分類220
第二節 集散控制系統概述223
一、集散控制系統的基本構成223
二、集散控制系統的特點224
第三節 CENTUMCS集散控制系統225
一、CENTUMCS系統的構成225
二、ICS的組成及功能226
三、CRT顯示畫面的顯示格式228
四、CENTUMCS系統中的字母代號229
五、基本操作方法229
六、顯示畫面及操作231
第四節 現場總線控制系統235
一、現場總線系統的產生和特徵235
二、現場總線國際標準化237
三、幾種有影響的現場總線技術237
四、以現場總線為基礎的控制系統239
例題分析241
習題與思考題241

第十六章 可編程控制器242
第一節 可編程控制器概述242
一、可編程控制器（PLC）的發展過程242
二、可編程控制器的功能與特點242
第二節 可編程控制器的基本構成及工作原理243
一、可編程控制器的基本組成243
二、可編程控制器的軟件系統245
三、可編程控制器的分類247
第三節 OMRONC系列PLC248
一、簡介248
二、OMRONPLC指令249
第四節 應用示例252
一、水箱液位控制252
二、變量越限報警控制252
三、自動包裝機控制254
習題與思考題256

第十七章 典型化工單元的控制方案257
第一節 流體輸送設備的自動控制257
一、離心泵的自動控制方案257
二、往復泵的自動控制方案258
三、壓氣機的自動控制方案259
第二節 傳熱設備的自動控制260
一、兩側均無相變化的換熱器控制方案261
二、載熱體進行冷凝的加熱器自動控制263
三、冷卻劑進行汽化的冷卻器自動控制264
第三節 精餾塔的自動控制265
一、精餾塔的干擾因素及對自動控制的要求265
二、精餾塔的控制方案267
第四節 化學反應器的自動控制269
一、化學反應器的控制要求269
二、釜式反應器的溫度自動控制270
三、固定床反應器的自動控制271
四、流化床反應器的自動控制272
例題分析273
習題與思考題274
參考文獻276