自動化儀表與過程控制（第6版）

目 錄

上篇 自動化儀表
自動化儀表概述
0.1 自動化儀表及其發(fā)展概況
0.2 電動單元組合儀表及其控制系統(tǒng)的組成
0.3 儀表的基本技術(shù)指標
復(fù)習(xí)思考題
第1章 檢測儀表
1.1 溫度檢測儀表
1.1.1 測量溫度的主要方法
1.1.2 熱電偶
1.1.3 熱電阻
1.1.4 半導(dǎo)體熱敏電阻
1.1.5 熱電偶溫度變送器的基本結(jié)構(gòu)
1.1.6 DDZ—Ⅲ型熱電偶溫度變送器的實際線路
1.2 壓力檢測儀表
1.2.1 彈性式壓力測量元件
1.2.2 力平衡式壓力(差壓)變送器
1.2.3 位移式差壓(壓力)變送器
1.2.4 固態(tài)測壓儀表
1.3 流量檢測儀表
1.3.1 節(jié)流式流量計
1.3.2 容積式流量計
1.3.3 渦輪流量計
1.3.4 電磁流量計
1.3.5 旋渦式流量計
1.4 液位檢測儀表
1.4.1 浮力式液位計和靜壓式液位計
1.4.2 電容式液位計
1.4.3 超聲波液位計
1.5 成分分析儀表
1.5.1 熱導(dǎo)式氣體分析儀
1.5.2 紅外線氣體分析儀
1.5.3 色譜分析儀
1.5.4 氧化鋯氧分析儀
復(fù)習(xí)思考題
第2章 調(diào)節(jié)器
2.1 調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律
2.2 PID運算電路
2.2.1 比例積分運算電路
2.2.2 比例微分運算電路
2.2.3 PID運算電路
2.3 PID調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)和頻率特性
2.3.1 PID調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)
2.3.2 PID調(diào)節(jié)器的頻率特性
2.4 PID調(diào)節(jié)器的完整結(jié)構(gòu)
2.5 數(shù)字控制算法
2.5.1 基本PID的離散表達式
2.5.2 采樣周期的選擇
2.5.3 變形的PID控制算法
2.5.4 混合過程PID算法
2.5.5 字長的考慮
2.6 可編程序調(diào)節(jié)器
2.6.1 可編程序調(diào)節(jié)器的電路
2.6.2 數(shù)字調(diào)節(jié)器的工作時序
2.6.3 用戶程序結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)格式
2.6.4 運算模塊
2.6.5 控制模塊及編程
2.6.6 程序的寫入和調(diào)試
2.6.7 數(shù)字調(diào)節(jié)器的通信
復(fù)習(xí)思考題
第3章 集散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
3.1 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展及其組成
3.1.1 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展
3.1.2 CENTUM CS3000基本組成
3.1.3 CENTUM CS3000的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)
3.1.4 CENTUM CS3000子系統(tǒng)的一體化功能
3.2 DCS現(xiàn)場控制站的功能
3.2.1 反饋控制功能
3.2.2 順序控制功能
3.3 DCS操作站的功能
3.4 現(xiàn)場總線通信技術(shù)
3.4.1 現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展
3.4.2 開放系統(tǒng)互連參考模型
3.4.3 HART 通信技術(shù)
3.4.4 基金會現(xiàn)場總線通信技術(shù)
3.5 基金會現(xiàn)場總線的用戶應(yīng)用
3.5.1 用戶應(yīng)用模塊
3.5.2 系統(tǒng)管理
3.5.3 設(shè)備信息文件
3.5.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設(shè)計
3.6 信息集成的連接橋梁——OPC技術(shù)
3.6.1 OPC技術(shù)簡介
3.6.2 OPC技術(shù)規(guī)范
3.6.3 OPC技術(shù)應(yīng)用
3.7 典型現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)舉例
3.7.1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)System 302的組成
3.7.2 系統(tǒng)System 302中現(xiàn)場設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)
3.7.3 系統(tǒng)System 302中人機界面的組態(tài)
3.8 過程控制系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)
小結(jié)
復(fù)習(xí)思考題
第4章 執(zhí)行器和防爆柵
4.1 執(zhí)行器
4.1.1 氣動執(zhí)行器
4.1.2 電—氣轉(zhuǎn)換器
4.1.3 閥門定位器
4.1.4 電動執(zhí)行器
4.2 防爆柵
4.2.1 安全火花防爆系統(tǒng)的概念
4.2.2 安全火花防爆的等級
4.2.3 防爆柵的基本工作原理
4.2.4 隔離式防爆柵
復(fù)習(xí)思考題
下篇 過程控制
第5章 過程控制對象動態(tài)特性及其數(shù)學(xué)模型
5.1 單容對象動態(tài)特性及其數(shù)學(xué)描述
5.1.1 水槽水位的動態(tài)特性
5.1.2 對象的自衡特性
5.2 多容對象的特性、容量滯后、純滯后
5.2.1 雙容對象的特性
5.2.2 純滯后
5.3 對象特性的實驗測定、時域法
5.3.1 實驗測定方法描述
5.3.2 測定動態(tài)特性的時域方法
5.4 測定動態(tài)特性的頻域方法
5.4.1 正弦波方法
5.4.2 頻率特性的相關(guān)測試法
5.4.3 閉路測定法
5.5 測定動態(tài)特性的統(tǒng)計方法
5.5.1 相關(guān)分析法識別對象動態(tài)特性的原理
5.5.2 基于M序列信號測定對象的動態(tài)特性
復(fù)習(xí)思考題
第6章 單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法
6.1 概述
6.2 對象動態(tài)特性對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響及調(diào)節(jié)方案的確定
6.2.1 干擾通道動態(tài)特性對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響
6.2.2 調(diào)節(jié)通道動態(tài)特性對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響
6.2.3 調(diào)節(jié)方案的確定
6.3 調(diào)節(jié)規(guī)律對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響、調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇
6.3.1 在干擾作用下雙容對象的比例調(diào)節(jié)
6.3.2 系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能指標、PI、PD調(diào)節(jié)作用分析
6.3.3 調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇
6.4 調(diào)節(jié)器參數(shù)的實驗整定方法
6.4.1 穩(wěn)定邊界法
6.4.2 反應(yīng)曲線法
6.4.3 衰減曲線法
6.4.4 三種整定方法的比較
復(fù)習(xí)思考題
第7章 常用過程控制系統(tǒng)
7.1 串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.1.1 串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成
7.1.2 串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點和效果分析
7.1.3 調(diào)節(jié)器的選型和整定方法
7.2 比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.2.1 比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成原理
7.2.2 比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定
7.3 均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.3.1 均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成
7.3.2 調(diào)節(jié)器的選型和參數(shù)整定
7.4 前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.4.1 前饋控制的工作原理
7.4.2 擾動補償規(guī)律及其局限性
7.4.3 復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性分析
7.4.4 復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的選擇
7.4.5 自治調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.4.6 自治調(diào)節(jié)系統(tǒng)解耦裝置的綜合
復(fù)習(xí)思考題
第8章 復(fù)雜過程控制系統(tǒng)
8.1 多變量解耦控制系統(tǒng)
8.1.1 多變量過程的基本描述
8.1.2 相對增益與相對增益矩陣
8.1.3 解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計
8.1.4 解耦控制中的一些問題
8.2 推理控制系統(tǒng)
8.2.1 推理控制的基本原理
8.2.2 推理—反饋控制系統(tǒng)
8.2.3 輔助控制量的選擇
8.2.4 控制作用的限幅
8.3 預(yù)測控制系統(tǒng)
8.3.1 預(yù)測模型
8.3.2 參考軌跡
8.3.3 控制算法
8.3.4 預(yù)測控制的優(yōu)點及存在問題
8.3.5 基于Laguerre函數(shù)的預(yù)測控制方法
復(fù)習(xí)思考題
第9章 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用舉例
9.1 石油加工蒸餾裝置的儀表控制系統(tǒng)
9.1.1 石油加工中的儀表控制系統(tǒng)概要
9.1.2 蒸餾塔的儀表控制系統(tǒng)
9.2 鋼鐵工業(yè)中加熱爐的控制系統(tǒng)
9.2.1 鋼鐵生產(chǎn)過程概要
9.2.2 加熱爐的燃燒控制
9.2.3 燃燒控制的串級比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)
9.2.4 交叉限幅并聯(lián)副回路的串級調(diào)節(jié)
9.3 鍋爐的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
9.3.1 汽包水位的調(diào)節(jié)
9.3.2 燃燒過程的調(diào)節(jié)
9.3.3 鍋爐控制系統(tǒng)舉例
9.4 火電機組的脫硝控制系統(tǒng)
9.4.1 火力電廠生產(chǎn)過程
9.4.2 煙氣脫硝過程
9.4.3 煙氣脫硝技術(shù)
9.4.4 基于模型預(yù)測控制的煙氣脫硝控制系統(tǒng)
復(fù)習(xí)思考題
參考文獻