化工仪表及自动化

《化工仪表及自动化(化工类专业适用)(第4版)》是在基本保持第三版的体系结构基础上，对其内容进行除旧添新，适当修改而成的。《化工仪表及自动化(化工类专业适用)(第4版)》内容分为两篇。第一篇是化工检测仪表，讲述检测仪表的基本知识，重点介绍工业生产过程中的压力、流量、物位、温度的检测原理及相应的仪表结构选用，并介绍了工厂中常用的显示仪表。第二篇是化工自动化基础，除介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的知识，还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、控制仪表及装置，在简单、复杂控制系统的基础上，介绍了高级控制系统与计算机控制系统，最后结合生产过程介绍了典型化工单元操作的控制方案。 .

《化工仪表及自动化(化工类专业适用)(第4版)》可作为高等职业技术学院、大专和成人继续教育的化工类专业相关课程的教材，也可作为化工、炼油、冶金、轻工、林业等院校及有关企业、单位的职工教育学校、函大、夜大等的教材，并可供广大化工行业中的工艺技术人员参考。

绪论

第一章 自动控制系统基本概念

第一节 化工自动化的主要内容

第二节 自动控制系统的基本组成及方块图

第三节 自动控制系统的分类

第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标

一、控制系统的静态与动态

二、控制系统的过渡过程

三、控制系统的品质指标

四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素

第五节 工艺管道及控制流程图

一、图形符号

二、字母代号

三、仪表位号

习题与思考题

第二章 过程特性及其数学模型

第一节 化工过程的特点及其描述方法

第二节 对象数学模型的建立

一、建模目的

二、机理建模

三、实验建模

第三节 描述对象特性的参数

一、放大系数K

二、时间常数T

三、滞后时间τ

习题与思考题

第三章 检测仪表与传感器

第一节 概述

一、测量过程与测量误差

二、仪表的性能指标

三、工业仪表的分类

第二节 压力检测及仪表

一、压力单位及测压仪表

二、弹性式压力计

三、电气式压力计

四、智能型压力变送器

五、压力计的选用及安装

第三节 流量检测及仪表

一、概述

二、差压式流量计

三、转子流量计

四、椭圆齿轮流量计

五、涡轮流量计

六、电磁流量计

七、漩涡流量计

八、质量流量计

第四节 物位检测及仪表

一、概述

二、差压式液位变送器

三、电容式物位传感器

四、核辐射物位计

五、称重式液罐计量仪

第五节 温度检测及仪表

一、温度检测方法

二、热电偶温度计

三、热电阻温度计

四、电动温度变送器

五、一体化温度变送器

六、智能式温度变送器

七、测温元件的安装

第六节 现代检测技术与传感器的发展

一、软测量技术的发展

二、现代传感器技术的发展

习题与思考题

附录一 常用压力表规格及型号

附录二 铂铑10-铂热电偶分度表

附录三 镍铬-铜镍热电偶分度表

附录四 镍铬-镍硅热电偶分度表

附录五 铂电阻分度表

附录六 铜电阻(Cu50)分度表

附录七 铜电阻(Cu100)分度表

第四章 显示仪表

第一节 模拟式显示仪表

一、自动电子电位差计

二、自动电子平衡电桥

第二节 数字式显示仪表

一、数字式显示仪表的特点及分类

二、数字式显示仪表的基本组成

第三节 新型显示仪表

一、无笔、无纸记录仪

二、虚拟显示仪表

习题与思考题

第五章 自动控制仪表

第一节 概述

第二节 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响

一、双位控制

二、比例控制

三、积分控制

四、微分控制

第三节 模拟式控制器

一、基本构成原理及部件

二、DDZ�Ⅲ型电动控制器

第四节 数字式控制器

一、数字式控制器的主要特点

二、数字式控制器的基本构成

三、KMM型可编程序调节器

第五节 可编程序控制器

一、概述

二、可编程序控制器的基本组成

三、可编程序控制器的编程语言

四、OMRON C系列PLC

五、应用示例

习题与思考题

第六章 执行器

第一节 气动执行器

一、气动执行器的结构与分类

二、控制阀的流量特性

三、控制阀的选择

四、气动执行器的安装和维护

第二节 电动执行器

第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器

一、电-气转换器

二、电-气阀门定位器

第四节 数字阀与智能控制阀

一、数字阀

二、智能控制阀

习题与思考题

第七章 简单控制系统

第一节 简单控制系统的结构与组成

第二节 简单控制系统的设计

一、被控变量的选择

二、操纵变量的选择

三、测量元件特性的影响

四、控制器控制规律的选择

第三节 控制器参数的工程整定

一、临界比例度法

二、衰减曲线法

三、经验凑试法

习题与思考题

第八章 复杂控制系统

第一节 串级控制系统

一、概述

二、串级控制系统的工作过程

三、串级控制系统的特点

四、串级控制系统中副回路的确定

五、主、副控制器控制规律及正、反作用的选择

六、控制器参数的工程整定

第二节 均匀控制系统

一、均匀控制的目的

二、均匀控制方案

第三节 比值控制系统

一、概述

二、比值控制系统的类型

第四节 前馈控制系统

一、前馈控制系统及其特点

二、前馈控制的主要形式

三、前馈控制的应用场合

第五节 选择性控制系统

一、基本概念

二、选择性控制系统的类型

三、积分饱和及其防止

第六节 分程控制系统

一、概述

二、分程控制的应用场合

三、分程控制中的几个问题

第七节 多冲量控制系统

习题与思考题

第九章 新型控制系统

第一节 自适应控制系统

一、变增益自适应控制

二、模型参考自适应控制系统

三、直接优化目标函数的自适应控制系统

四、自校正控制系统

第二节 预测控制

一、预测控制的基本结构

二、预测控制的特点及应用

第三节 其他新型控制系统

一、智能控制

二、专家控制系统

三、模糊控制系统

四、神经元网络控制

五、故障检测与故障诊断

六、解耦控制系统

七、推断控制系统

八、鲁棒控制

习题与思考题

第十章 计算机控制系统

第一节 概述

一、计算机控制系统的组成

二、计算机控制系统的特点

三、计算机控制系统的发展过程

第二节 集散控制系统

一、集散控制系统的特点

二、集散控制系统的基本构成

三、CENTUM�CS集散控制系统

第三节 现场总线控制系统

一、现场总线控制系统的特点

二、现场总线国际标准化

三、主要的现场总线系统简介

习题与思考题

第十一章 典型化工单元的控制方案

第一节 流体输送设备的控制方案

一、离心泵的控制方案

二、往复泵的控制方案

三、压气机的控制方案

四、离心式压缩机的防喘振控制

第二节 传热设备的自动控制

一、两侧均无相变化的换热器控制方案

二、载热体进行冷凝的加热器自动控制

三、冷却剂进行汽化的冷却器自动控制

第三节 精馏塔的自动控制

一、工艺要求

二、精馏塔的干扰因素

三、精馏塔的控制方案

第四节 化学反应器的自动控制

一、化学反应器的控制要求

二、釜式反应器的温度自动控制

三、固定床反应器的自动控制

四、流化床反应器的自动控制

第五节 生化过程的控制

一、常用生化过程控制

二、青霉素发酵过程控制

三、啤酒发酵过程控制

习题与思考题

参考文献

本书为满足应用型本科院校的教学要求，全面系统地介绍了化工过程控制系统的基本概念、过程检测与控制仪表、控制系统的设计方法等基础知识，并配有典型的应用实例。

全书共分八章。内容包括:绪论、过程参数的检测方法与仪表、过程控制仪表与装置、简单控制系统、复杂控制系统、过程计算机控制系统、典型生产过程控制和过程控制系统工程设计。

本书可作为应用型本科院校石油、化工、制药、冶金、轻工、机械、生物、环境等专业仪表及自动控制课程的教材，也可作为高职高专院校相关专业同类课程的教材，还可供工程技术人员参考。

本书是在基本保持第三版的体系结构基础上，对其内容进行除旧添新、适当修改而成的，除介绍工业生产过程中自动控制系统方面的基本知识外，还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、检测元件与传感器、自动控制仪表、显示仪表及执行器等。在简单、复杂控制系统的基础上，还介绍了新型控制系统与计算机控制系统，最后结合生产过程介绍了典型化工单元操作的控制方案。

本书适用于高等学校化学工程与工艺专业，也适用于其他一些类型(例如石油、医药、轻工、食品、林业、冶金、煤矿、生物、环境……)高校相关专业，还可供从事连续生产过程的工艺技术人员参考。