本书是在保持第五版体系结构的基础上,对其内容进行除旧添新、适当修改而成的。本书内容共分十章。除了介绍工业生产过程中自动控制系统方面的基本知识,本书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、自动控制仪表及执行器等;在简单、复杂控制系统的基础上,介绍了新型控制系统、计算机控制系统,*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。

绪论1
**章自动控制系统基本概念3
**节化工自动化的主要内容3
第二节自动控制系统的基本组成及表示形式4
一、自动控制系统的基本组成4
二、自动控制系统的表示形式5
第三节自动控制系统的分类10
第四节自动控制系统的过渡过程和品质指标11
一、控制系统的静态与动态11
二、控制系统的过渡过程11
三、控制系统的品质指标13
四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素15
习题与思考题16

第二章过程特性及其数学模型18
**节化工过程的特点及其描述方法18
第二节对象数学模型的建立20
一、建模目的20
二、机理建模20
三、实验建模24
第三节描述对象特性的参数26
一、放大系数K26
二、时间常数T27
三、滞后时间τ29
习题与思考题32

第三章检测仪表与传感器34
**节概述34
一、测量过程与测量误差34
二、仪表的性能指标34
三、工业仪表的分类37
第二节压力检测及仪表38
一、压力单位及测压仪表38
二、弹性式压力计39
三、电气式压力计41
四、智能型压力变送器44
五、压力计的选用及安装46
第三节流量检测及仪表48
一、概述48
二、差压式流量计49
三、转子流量计54
四、椭圆齿轮流量计59
五、电磁流量计60
六、漩涡流量计61
七、质量流量计62
八、流量测量仪表的选型63
第四节物位检测及仪表65
一、概述65
二、差压式液位变送器67
三、电容式物位传感器69
四、核辐射物位计70
五、光纤式液位计71
六、称重式液罐计量仪73
七、物位测量仪表的选型75
第五节温度检测及仪表76
一、温度检测方法76
二、热电偶温度计79
三、热电阻温度计86
四、光纤温度传感器87
五、电动温度变送器89
六、一体化温度变送器90
七、智能式温度变送器91
八、测温仪表的选用及安装92
第六节现代检测技术与传感器的发展94
一、软测量技术的发展94
二、现代传感器技术的发展95
第七节显示仪表97
一、数字式显示仪表98
二、无笔、无纸记录仪99
三、虚拟显示仪表100
第八节**仪表系统101
一、 **仪表系统的基本概念101
二、 **仪表系统的结构102
三、 **仪表系统集成设计102
四、 **仪表系统中传感器设计原则103
习题与思考题104
附录一常用压力表规格及型号107
附录二铂铑10-铂热电偶分度表107
附录三镍铬-铜镍热电偶分度表110
附录四镍铬-镍硅热电偶分度表111
附录五铂电阻分度表113
附录六铜电阻(Cu50)分度表114
附录七铜电阻(Cu100)分度表115

第四章自动控制仪表116
**节概述116
第二节基本控制规律及其对系统过渡过程的影响116
一、双位控制117
二、比例控制118
三、积分控制121
四、微分控制122
第三节数字式控制器123
一、数字式控制器的主要特点123
二、数字式控制器的基本构成124
三、KMM型可编程序调节器126
第四节可编程序控制器127
一、概述127
二、可编程序控制器的基本组成129
三、可编程序控制器的编程语言131
四、OMRON C系列PLC132
五、应用示例136
习题与思考题140

第五章执行器141
**节气动执行器141
一、气动执行器的结构与分类141
二、控制阀的流量特性144
三、控制阀的选择147
四、气动执行器的安装和维护149
第二节电动执行器149
第三节电-气转换器及电-气阀门定位器150
一、电-气转换器150
二、电-气阀门定位器151
第四节数字阀与智能控制阀151
一、数字阀151
二、智能控制阀152
习题与思考题152

第六章简单控制系统154
**节简单控制系统的结构与组成154
第二节简单控制系统的设计155
一、被控变量的选择155
二、操纵变量的选择157
三、测量元件特性的影响159
四、控制器控制规律的选择161
五、简单控制系统设计实例164
第三节控制器参数的工程整定165
一、临界比例度法166
二、衰减曲线法166
三、经验凑试法167
习题与思考题169

第七章复杂控制系统171
**节串级控制系统171
一、概述171
二、串级控制系统的工作过程173
三、串级控制系统的特点175
四、串级控制系统中副回路的确定175
五、主、副控制器控制规律及正、反作用的选择178
第二节均匀控制系统180
一、均匀控制的目的180
二、均匀控制方案181
第三节比值控制系统182
一、概述182
二、比值控制系统的类型182
三、比值控制系统的几个问题185
第四节前馈控制系统186
一、前馈控制系统及其特点186
二、前馈控制的主要形式188
三、前馈控制的应用场合190
第五节选择性控制系统190
一、基本概念190
二、选择性控制系统的类型191
三、积分饱和及其防止195
第六节分程控制系统196
一、概述196
二、分程控制的应用场合197
三、分程控制中的几个问题199
习题与思考题199

第八章新型控制系统201
**节自适应控制系统201
一、变增益自适应控制201
二、模型参考自适应控制系统202
三、直接优化目标函数的自适应控制系统202
四、自校正控制系统202
第二节预测控制203
一、预测控制的基本结构203
二、预测控制的特点及应用204
第三节其他新型控制系统205
一、智能控制205
二、专家控制系统206
三、模糊控制系统208
四、神经元网络控制208
五、故障检测与故障诊断210
六、解耦控制系统212
七、鲁棒控制214
习题与思考题214

第九章计算机控制系统215
**节概述215
一、计算机控制系统的组成215
二、计算机控制系统的特点216
三、计算机控制系统的发展过程216
第二节集散控制系统218
一、集散控制系统的特点218
二、集散控制系统的基本构成219
三、JX-300XP集散控制系统219
第三节现场总线控制系统224
一、现场总线控制系统的特点224
二、现场总线国际标准化226
三、主要的现场总线系统简介226
第四节网络控制系统227
一、概述228
二、网络控制系统的分类229
习题与思考题231

第十章典型化工单元的控制方案232
**节流体输送设备的控制方案232
一、离心泵的控制方案232
二、往复泵的控制方案233
三、压缩机的控制方案234
四、离心式压缩机的防喘振控制235
第二节传热设备的自动控制237
一、一般传热设备的控制237
二、锅炉设备的自动控制241
第三节精馏塔的自动控制246
一、工艺要求246
二、精馏塔的干扰因素247
三、精馏塔的控制方案248
第四节化学反应器的自动控制251
一、化学反应器的控制要求251
二、釜式反应器的温度自动控制252
三、固定床反应器的自动控制253
四、流化床反应器的自动控制254
第五节生化过程的控制255
一、常用生化过程控制255
二、青霉素发酵过程控制257
三、啤酒发酵过程控制257
习题与思考题258

参考文献260