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第一章自动控制系统基本概念1

学习要求1

第一节自动控制系统概述1

一、化工生产过程的控制1

二、自动控制系统的分类3

三、自动控制系统的组成4

四、自动控制系统的方块图5

五、系统的静态和动态6

第二节定值控制系统的过渡过程及其品质指标7

一、定值控制系统的过渡过程7

二、过渡过程的品质指标8

小结9

思考题及习题9

第二章被控过程特性11

学习要求11

第一节描述被控过程特性的参数11

一、放大系数K12

二、时间常数T13

三、时滞τ16

第二节被控过程特性的实验测定18

一、响应曲线法18

二、矩形脉冲法19

小结20

思考题及习题21

第三章检测仪表及变送器22

学习要求22

第一节概述23

一、测量及测量误差23

二、检测仪表的品质指标24

第二节温度检测仪表及变送器26

一、温度检测仪表的分类26

二、温度检测元件27

三、DBW型电动温度变送器33

四、温度显示仪表36

五、接触式测温仪表的选择与安装43

第三节压力检测仪表及变送器44

一、概述44

二、弹性式压力表46

三、电气式压力计48

四、压力表的选择和安装49

第四节流量检测仪表及变送器51

一、概述51

二、差压式流量计54

三、转子流量计60

第五节液位检测仪表及变送器65

一、概述65

二、差压式液位计65

三、沉筒式液位变送器68

四、电容式液位变送器69

第六节自动成分分析仪器71

一、概述71

二、热导式气体分析器73

三、红外线气体分析器75

四、工业pH计78

第七节数字式显示仪表80

一、概述80

二、模－数转换82

三、非线性补偿和标度变换83

四、数字显示部分84

五、数字式压力表85

六、智能数字显示仪表简介86

小结86

思考题及习题92

第四章执行器——气动薄膜调节阀95

学习要求95

第一节气动薄膜调节阀95

一、气动薄膜调节阀的组成95

二、气动薄膜调节阀的类型97

三、调节阀的流量特性100

四、气动薄膜调节阀的选择103

五、气动薄膜调节阀的动态特性和变差105

六、气动薄膜调节阀的安装106

第二节阀门定位器107

一、阀门定位器的作用107

二、气动阀门定位器108

三、电／气阀门定位器108

小结109

思考题及习题110

第五章调节器111

学习要求111

第一节调节器的控制规律111

一、位式控制112

二、比例控制（P）113

三、比例积分控制（PI）116

四、比例微分控制（PD）118

五、比例积分微分控制（PID）120

第二节调节器的类型121

一、基地式调节器121

二、单元组合式调节器121

三、组装式电子控制装置122

四、可编程调节器122

五、集中分散型控制装置122

第三节单元组合式调节器122

一、DDZ—Ⅱ型调节器122

二、DDZ—Ⅲ型调节器127

三、气动Ⅰ型比例积分调节器128

第四节可编程调节器133

一、主要特点133

二、组成及工作原理133

小结135

思考题及习题136

第六章单回路控制系统137

学习要求137

第一节单回路控制系统的设计138

一、被控变量的选择138

二、操纵变量的选择140

三、在系统设计时对检测变送环节的考虑142

四、调节器控制规律的选择144

第二节单回路控制系统的整定146

一、临界比例度法146

二、衰减曲线法147

三、经验法148

第三节单回路控制系统的投运150

一、准备工作151

二、系统的投运152

小结154

思考题及习题155

第七章复杂控制系统157

学习要求157

第一节串级控制系统157

一、串级控制系统概述157

二、串级控制系统的特点及适用场合161

三、串级控制系统的设计163

第二节均匀控制系统166

一、均匀控制系统概述166

二、均匀控制系统的类型168

三、调节器控制规律的选择与调节器参数的整定169

第三节比值控制系统170

一、比值控制系统的类型170

二、比值控制系统的构成方案172

三、比值系数的计算174

第四节其他复杂控制系统176

一、前馈控制系统176

二、选择性控制系统177

三、分程控制系统179

小结181

思考题及习题183

第八章典型化工单元操作的控制184

学习要求184

第一节流体输送设备的控制184

一、离心泵的控制184

二、往复泵的控制187

三、压气机的控制188

第二节传热设备的控制192

一、两侧均无相变化的换热器的控制192

二、载热体进行冷凝的蒸汽加热器的控制194

三、冷却剂进行汽化的冷却器的控制196

第三节精馏塔的控制198

一、精馏塔自动控制的要求198

二、精馏过程扰动因素的分析、操纵变量和被控变量的选择199

三、精馏塔的控制方案202

第四节化学反应器的控制206

一、反应器自动控制的要求及被控变量的选择207

二、反应器的控制方案208

小结211

思考题及习题213

第九章化工过程计算机控制215

学习要求215

第一节计算机控制系统的组成215

一、计算机216

二、过程通道216

三、人－机联系设备217

第二节计算机控制系统的类型218

一、操作指导控制系统218

二、直接数字控制系统219

三、监督控制系统219

四、分级控制系统220

五、分布型控制系统220

第三节集散型控制系统简介221

一、TDCS—2000集散型系统223

二、TDCS—3000集散型系统225

三、网络—90系统227

第四节化工过程计算机控制举例229

一、加热炉温度的计算机控制229

二、集散型控制系统应用举例232

小结235

思考题及习题235

附录237

附录一自控系统常用符号237

附录二 铂铑10-铂热电偶分度表239

附录三 镍铬－镍硅（镍铬－镍铝）热电偶分度表243

附录四 镍铬－铜镍（康铜）热电偶分度表247

附录五 工业铜热电阻分度表247

附录六 工业铜热电阻分度表248

附录七 工业铂热电阻分度表248

附录八 气动调节阀型号编制说明251

附录九 气动薄膜调节阀主要技术数据252

参考文献253