過程式控制制與自動化儀錶（簡體書）

本書以生產過程自動化系統結構為主線，根據新工科人才培養的需要，弱化控制理論的定量分析，著重強調控制理論的定性分析和工程意義，突出自動化儀錶控制系統的基本技術，兼顧不同生產工藝過程的特點，較系統地介紹生產過程自動化系統中各類自動化儀錶（檢測儀錶、控制儀錶和執行儀器）的結構原理、工作特性、選用方法以及自動控制系統的基本原理、組成類型、控制特性、設計方法和運行管理技術，並對近年來生產自動化過程中發展起來的新型儀錶、先進控制系統和計算機控制系統做了簡要介紹，*後結合實際生產過程設計、分析典型設備（過程）的控制方案。本書各章後附有相當數量的習題與思考題供選用，並在附錄給出習題與思考題中計算與設計題的參考答案。
本書可作為高等院校自動化、儀器儀錶、石油化工、冶金電力、環境與能源等相關本科專業學習過程控制與自動化儀錶課程的教材，也可供高專高職院校相應專業選用，還可供從事儀錶及自動化的工程技術人員參考。
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本書以生產過程自動化系統結構為主線, 根據新工科人才培養的需要, 弱化控制理論的 定量分析, 著重強調控制理論的定性分析和工程意義, 突出自動化儀錶控制系統的基本技術。

前言
緒論.1
第.1.章.自動控制系統基本概念.3
1.1.工業自動化的主要內容..3
1.1.1.自動檢測系統..3
1.1.2.自動信號和聯鎖保護系統..3
1.1.3.自動操縱和自動開停車系統.4
1.1.4.自動控制系統..4
1.2.自動控制系統的組成和分類..4
1.2.1.人工控制與自動控制..4
1.2.2.自動控制系統的組成..6
1.2.3.自動控制系統的分類..6
1.3.工業自動化儀錶..7
1.3.1.工業自動化儀錶的分類..7
1.3.2.工業自動化儀錶的信號制和傳輸
方式..9
1.3.3..13
1.4.自動控制系統框圖.16
1.5.工藝管道及儀錶流程圖.18
1.5.1.圖形符號..19
1.5.2.字母代號..21
1.5.3.儀錶位號..22
1.6.自動控制系統的過渡過程和品質
指標.23
1.6.1.控制系統的靜態與動態..23
1.6.2.控制系統的過渡過程.23
1.6.3.控制系統的品質指標.25
1.6.4.影響控制系統過渡過程品質的主要
因素.27
習題與思考題..28
第.2.章.被控對象的數學模型..30
2.1.對象的特性及其描述方法.30
2.2.對象數學模型的建立.32
2.2.1.建模的目的..32
2.2.2.機理建模..32
2.2.3.實驗建模..34
2.2.4.混合建模..37
2.3.描述對象的特性參數.37
2.3.1.放大係數.K..37
2.3.2.時間常數.T..38
2.3.3.滯後時間.τ..40
2.3.4.對象的自衡特性與控制性能的
關係.43
習題與思考題..44
第.3.章.檢測儀錶與變送器..45
3.1.概述.45
3.1.1.檢測儀錶的組成..45
3.1.2.測量與測量誤差..46
3.1.3.儀錶的基本技術性能和術語..47
3.2.壓力檢測及儀錶.50
3.2.1.概述.50
3.2.2..52
3.2.3.金屬電阻應變式壓力計..54
3.2.4.壓阻式壓力計..56
3.2.5..60
3.2.6.智能型壓力.(.差壓).變送器..63
3.2.7.壓力測量儀錶的選用.64
3.3.流量檢測及儀錶.66
3.3.1.概述.66
3.3.2.差壓式流量計..67
Ⅵ
3.3.3.轉子流量計..70
3.3.4.橢圓齒輪流量計..73
3.3.5.刮板流量計..74
3.3.6.靶式流量計..75
3.3.7..77
3.3.8.渦輪流量計..78
3.3.9.旋渦流量計..79
3.3.10.旋進旋渦流量計..80
3.3.11.質量流量計.81
3.3.12.超聲波流量計..85
3.3.13.流量儀錶的選用..87
3.4.物位檢測及儀錶.88
3.4.1.概述.88
3.4.2.磁翻轉式液位計..89
3.4.3.差壓式液位變送器..90
3.4.4..92
3.4.5..94
3.4.6.超聲波物位計..94
3.4.7.雷達液位計..96
3.4.8.稱重式液罐計量儀..98
3.4.9.物位儀錶選型原則..99
3.5.溫度檢測及儀錶..100
3.5.1.溫度檢測方法..100
3.5.2.簡單溫度計.101
3.5.3.金屬熱電阻溫度計..103
3.5.4.熱電偶溫度計..106
3.5.5.溫度變送器.113
3.5.6.溫度儀錶的安裝..115
3.5.7.溫度測量儀錶選型原則..115
習題與思考題.117
第.4.章.控制器.120
4.1.概述..120
4.2.控制規律及其特點..121
4.2.1.雙位控制..121
4.2.2.比例控制..123
4.2.3.積分控制..126
4.2.4.微分控制..127
4.3.模擬式控制器..129
4.3.1.模擬式控制器的基本結構..129
4.3.2.氣動調節器.130
4.3.3.DDZⅡ.電動調節器..130
4.3.4.DDZⅢ.型電動調節器..132
4.4.數字式控制器..137
4.4.1.數字式控制器的主要特點..137
4.4.2.數字式控制器的構成原理..138
4.4.3.數字式.PID.控制器..141
習題與思考題.143
第.5.章.執行器.144
5.1.概述..144
5.1.1.執行器在自動控制系統中的
作用..144
5.1.2.執行器的構成..144
5.1.3.執行器的分類..144
5.2.氣動執行器..145
5.2.1.氣動執行器的結構與分類..145
5.2.2.控制閥的流量特性..149
5.3..155
5.4..156
5.4.1.氣動儀錶的基本元件..157
5.4.2..159
5.4.3.159
5.4.4.智能式閥門定位器..160
5.5.調節閥的選擇..161
5.5.1.調節閥結構型式的選擇..161
5.5.2.調節閥流量特性的選擇..163
5.5.3.調節閥口徑的選擇..164
5.5.4.氣動執行器的安裝和維護..164
5.6..165
5.6.1.165
5.6.2.165
5.6.3..166
5.7.變頻器!..167
5.8.數字閥!..168
5.8.1.基本原理..168
5.8.2.主要特點..169
習題與思考題.170
第.6.章.自動控制系統.172
6.1.簡單控制系統..172
6.1.1.簡單控制系統的結構與組成.172
6.1.2.被控變量的選擇..174
Ⅶ
6.1.3.操縱變量的選擇..176
6.1.4.測量元件特性的影響..178
6.1.5.控制器的選擇..180
6.1.6.控制器參數的工程整定..183
6.2..187
6.2.1.概述..187
6.2.2..190
6.2.3.
範圍..191
6.2.4.
確定..192
6.2.5.主?.副控制器控制規律及
正?.反作用的選擇..195
6.2.6.控制器參數的工程整定..197
6.3.均勻控制系統..198
6.3.1.均勻控制的目的..198
6.3.2.均勻控制方案..200
6.4.比值控制系統..201
6.4.1.概述..201
6.4.2.比值控制系統的類型..201
6.5.前饋控制系統..204
6.5.1.前饋控制系統及其特點..204
6.5.2.前饋控制的主要形式..206
6.5.3.前饋控制的應用場合..208
6.6.選擇性