過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用（張?jiān)缧＃ǖ?版）
定 價(jià)：56.8 元
- 作者：張?jiān)缧�、王�? 主編
- 出版時(shí)間：2025/7/1
- ISBN：9787122484543
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP273
- 頁(yè)碼：289
- 紙張：
- 版次：04
- 開本：16開
本教材從過程裝備自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用角度，主要介紹過程裝備控制系統(tǒng)的基本概念，基本組成、原理及應(yīng)用；常見過程參數(shù)如壓力、溫度、流量、液位、物質(zhì)成分等的測(cè)量方法原理及所用儀器、儀表的結(jié)構(gòu)；常用過程控制儀表的結(jié)構(gòu)原理；以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理和可編程控制器技術(shù)；簡(jiǎn)要介紹適應(yīng)智能控制發(fā)展的幾種比較先進(jìn)的過程控制技術(shù)基本知識(shí)。
本教材可供過程裝備與控制工程專業(yè)本科和研究生使用，以及有關(guān)院校石油、化工、制藥、能源、環(huán)境工程、安全工程等專業(yè)學(xué)生使用，也可供從事過程裝備與控制行業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
1 控制系統(tǒng)的基本概念001
1.1 概述001
1.1.1 生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)所包含的內(nèi)容002
1.1.2 過程裝備控制的任務(wù)和要求002
1.2 控制系統(tǒng)的組成003
1.2.1 過程裝備控制的基本概念003
1.2.2 系統(tǒng)組成004
1.3 控制系統(tǒng)的方框圖004
1.4 控制系統(tǒng)的分類006
1.4.1 按給定值的變化規(guī)律劃分006
1.4.2 按系統(tǒng)輸出信號(hào)對(duì)操縱變量影響的方式劃分007
1.4.3 按系統(tǒng)的復(fù)雜程度劃分007
1.4.4 按系統(tǒng)克服干擾的方法劃分007
1.4.5 按控制作用的形式劃分009
1.4.6 按控制系統(tǒng)的特性劃分009
1.5 控制系統(tǒng)的過渡過程及其性能指標(biāo)009
1.5.1 控制系統(tǒng)的過渡過程009
1.5.2 控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)010
1.5.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求012
思考題與習(xí)題013
2 過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)017
2.1 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型017
2.1.1 微分方程017
2.1.2 傳遞函數(shù)019
2.1.3 方框圖的簡(jiǎn)化020
2.2 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性025
2.2.1 被控對(duì)象的數(shù)學(xué)描述025
2.2.2 被控對(duì)象的特性參數(shù)029
2.2.3 對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定031
2.3 控制器的動(dòng)態(tài)特性035
2.3.1 控制器的基本控制規(guī)律035
2.3.2 控制規(guī)律的選取043
2.4 單回路控制系統(tǒng)044
2.4.1 單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)044
2.4.2 控制器參數(shù)的工程整定048
思考題與習(xí)題051
3 復(fù)雜控制系統(tǒng)055
3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)056
3.1.1 基本原理056
3.1.2 主要特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合058
3.2 前饋控制系統(tǒng)059
3.2.1 基本原理059
3.2.2 主要結(jié)構(gòu)形式060
3.3 比值控制系統(tǒng)063
3.3.1 定比值控制系統(tǒng)064
3.3.2 變比值控制系統(tǒng)066
3.4 選擇性控制系統(tǒng)067
3.4.1 基本原理067
3.4.2 選擇性控制的類型068
3.4.3 選擇性控制中選擇器性質(zhì)的確定068
3.5 均勻控制系統(tǒng)069
3.5.1 基本原理及特點(diǎn)069
3.5.2 均勻控制的類型070
3.6 分程控制系統(tǒng)070
思考題與習(xí)題072
4 過程檢測(cè)技術(shù)075
4.1 測(cè)量與誤差的基本知識(shí)075
4.1.1 測(cè)量的基本概念075
4.1.2 誤差的基本概念078
4.1.3 儀器儀表的主要性能指標(biāo)081
4.2 傳感器概述085
4.2.1 傳感器基本概念及組成085
4.2.2 傳感器分類087
4.2.3 傳感器特性及標(biāo)定087
4.2.4 新型傳感器介紹088
4.2.5 傳感器選用089
4.3 壓力測(cè)量090
4.3.1 概述090
4.3.2 液柱式壓力計(jì)091
4.3.3 彈性式壓力計(jì)093
4.3.4 壓阻式壓力計(jì)095
4.3.5 壓電式壓力計(jì)096
4.3.6 壓力計(jì)的選用098
4.4 溫度測(cè)量099
4.4.1 概論099
4.4.2 熱膨脹式溫度計(jì)100
4.4.3 熱電偶測(cè)溫儀表101
4.4.4 熱電阻測(cè)溫儀表105
4.4.5 測(cè)溫儀表的選用106
4.5 流量測(cè)量107
4.5.1 概述107
4.5.2 壓差式流量計(jì)108
4.5.3 轉(zhuǎn)子式流量計(jì)111
4.5.4 渦街流量計(jì)112
4.5.5 電磁式流量計(jì)113
4.5.6 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)114
4.5.7 流量測(cè)量?jī)x表的選用115
4.6 液位測(cè)量115
4.6.1 概述115
4.6.2 浮力式液位計(jì)116
4.6.3 靜壓式液位計(jì)118
4.6.4 電容式液位計(jì)120
4.6.5 光纖液位計(jì)121
4.6.6 液位計(jì)的選用122
4.7 物質(zhì)成分分析123
4.7.1 紅外線氣體分析儀123
4.7.2 氧化鋯氧氣分析儀125
4.7.3 工業(yè)電導(dǎo)儀128
4.7.4 氣相色譜儀131
4.8 過程檢測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展134
4.8.1 智能傳感器135
4.8.2 軟測(cè)量技術(shù)136
4.8.3 多傳感器信息融合136
4.8.4 虛擬儀器137
思考題與習(xí)題139
5 過程控制裝置143
5.1 變送器144
5.1.1 差壓變送器145
5.1.2 防爆安全柵156
5.1.3 溫度變送器160
5.1.4 標(biāo)準(zhǔn)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)以及與電源連接的方式163
5.1.5 典型系統(tǒng)的變送器選擇164
5.2 控制器165
5.2.1 控制器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)方法165
5.2.2 PID 控制器的硬件結(jié)構(gòu)168
5.2.3 典型系統(tǒng)的控制器選擇179
5.3 執(zhí)行器180
5.3.1 氣動(dòng)執(zhí)行器181
5.3.2 電動(dòng)執(zhí)行器191
5.3.3 電-氣轉(zhuǎn)換器及電-氣閥門定位器192
5.3.4 典型系統(tǒng)執(zhí)行器的選擇194
思考題與習(xí)題196
6 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)199
6.1 概述199
6.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類201
6.2.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成201
6.2.2 數(shù)字閥門202
6.2.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類202
6.3 A/D 與D/A 轉(zhuǎn)換器206
6.3.1 A/D 轉(zhuǎn)換器206
6.3.2 A/D 選擇原則207
6.3.3 D/A 轉(zhuǎn)換器208
6.3.4 D/A 選擇原則210
6.3.5 A/D、D/A 接口板介紹210
6.4 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)211
6.4.1 計(jì)算機(jī)在測(cè)試技術(shù)中的作用211
6.4.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)211
6.4.3 數(shù)據(jù)采集213
6.4.4 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)215
6.5 直接數(shù)字控制系統(tǒng)216
6.5.1 DDC 系統(tǒng)概述216
6.5.2 DDC 的基本算法219
6.5.3 改進(jìn)的PID 算法222
6.5.4 DDC 的PID 算法中參數(shù)的整定227
6.5.5 采樣周期的選擇227
6.6 可編程序控制器及其應(yīng)用* 228
6.6.1 概述228
6.6.2 可編程序控制器的基本組成與工作原理229
6.6.3 可編程序控制器的編程指令231
6.7 集散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)233
6.7.1 集散控制系統(tǒng)233
6.7.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)236
6.8 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)238
6.8.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則238
6.8.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟239
6.9 提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的措施241
6.9.1 提高元器件的可靠性241
6.9.2 冗余技術(shù)241
6.9.3 采取抗干擾措施242
思考題與習(xí)題245
7 典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用方案249
7.1 熱交換器溫度反饋——靜態(tài)前饋控制系統(tǒng)249
7.1.1 生產(chǎn)過程對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求249
7.1.2 系統(tǒng)組成250
7.1.3 儀表靜態(tài)參數(shù)的設(shè)置250
7.2 單回路控制系統(tǒng)的應(yīng)用251
7.2.1 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)況252
7.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)252
7.3 流體輸送設(shè)備的控制255
7.3.1 概述255
7.3.2 泵及壓縮機(jī)的典型控制方案255
7.4 反應(yīng)器的控制* 259
7.4.1 化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)與基本規(guī)律259
7.4.2 化學(xué)反應(yīng)器的控制要求和手段261
7.4.3 反應(yīng)器溫度被控變量的選擇262
7.4.4 以溫度作為控制指標(biāo)的控制方案264
7.5 精餾塔的控制266
7.5.1 概述266
7.5.2 精餾塔的基本關(guān)系266
7.5.3 精餾塔的控制要求及干擾因素267
7.5.4 被控變量的選擇267
7.5.5 精餾塔的控制268
7.6 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的典型實(shí)例——爐溫控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制269
7.6.1 控制方案設(shè)計(jì)269
7.6.2 硬件線路271
7.6.3 控制算法的確定272
7.6.4 程序流程框圖273
7.6.5 控制系統(tǒng)的調(diào)試273
思考題與習(xí)題273
8 先進(jìn)過程控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介275
8.1 自適應(yīng)控制系統(tǒng)276
8.1.1 基本概念276
8.1.2 自適應(yīng)控制系統(tǒng)的基本類型276
8.2 推斷控制系統(tǒng)276
8.3 預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)277
8.4 模糊控制系統(tǒng)279
8.5 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能控制系統(tǒng)280
8.5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型281
8.5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)算法282
8.5.3 常用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介283
8.5.4 深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型285
8.5.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)控制285
思考題與習(xí)題288
參考文獻(xiàn)289
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