本书是在基本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。本书内容分为两篇。*篇是化工检测仪表,讲述检测仪表的基本知识,**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,介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的知识,以及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,还介绍了**控制系统与计算机控制系统,*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教材,并可供广大化工行业中的工艺技术人员参考。

绪论1 一、化工自动化的意义及目的1 二、化工自动化的发展概况1 三、化工仪表及自动化系统的分类2 **篇化工检测仪表 **章检测仪表基本知识5 一、测量过程与测量误差5 二、检测仪表的品质指标6 三、检测仪表的分类8 四、现代检测技术与传感器的发展9 例题分析10 习题与思考题12 第二章压力检测13 **节压力单位及测压仪表13 第二节弹性式压力计14 一、弹性元件14 二、弹簧管压力表15 第三节电气式压力计16 一、应变片式压力传感器17 二、压阻式压力传感器17 三、电容式压力传感器18 第四节智能式变送器19 一、智能变送器的特点19 二、智能变送器的结构原理19 三、HART475手持通信器21 第五节压力计的选用及安装21 一、压力计的选用21 二、压力计的安装23 例题分析24 习题与思考题25 附录常用弹簧管压力表型号与规格26 第三章流量检测28 **节概述28 一、流量和总量28 二、流量测量仪表28 第二节差压式流量计29 一、节流现象与流量基本方程式29 二、标准节流装置31 三、差压变送器32 四、差压式流量计的测量误差33 第三节转子流量计35 一、工作原理35 二、电远传式转子流量计37 三、转子流量计的指示值修正38 第四节漩涡流量计40 第五节质量流量计41 一、直接式质量流量计41 二、间接式质量流量计42 第六节其他流量计43 一、靶式流量计43 二、椭圆齿轮流量计44 三、涡轮流量计45 四、电磁流量计46 第七节流量测量仪表的选型47 例题分析48 习题与思考题49 第四章物位检测51 **节概述51 一、物位检测的意义51 二、物位检测仪表的主要类型51 第二节差压式液位计52 一、工作原理52 二、零点迁移问题53 三、用法兰式差压变送器测量液位54 第三节其他物位计54 一、电容式物位计55 二、核辐射物位计56 三、雷达式液位计57 四、称重式液罐计量仪58 五、光纤式液位计59 第四节物位测量仪表的选型62 例题分析63 习题与思考题66 第五章温度检测67 **节概述67 一、测温仪表的分类67 二、温度检测的基本原理67 第二节热电偶温度计69 一、热电偶69 二、补偿导线与冷端温度补偿74 第三节热电阻温度计77 一、测温原理77 二、常用热电阻77 第四节光纤温度传感器78 第五节温度变送器80 一、电动温度变送器80 二、一体化温度变送器80 三、智能式温度变送器81 第六节温度测量仪表的选用及安装82 一、温度测量仪表的选用82 二、测温元件的安装82 例题分析84 习题与思考题86 附录一铂铑10-铂热电偶分度表87 附录二镍铬-铜镍热电偶分度表90 附录三镍铬-镍硅热电偶分度表90 附录四铂电阻分度表93 附录五铜电阻分度表95 第六章显示仪表96 **节数字式显示仪表96 一、数字式显示仪表的类型96 二、数字式显示仪表的主要技术指标97 三、数字式显示仪表的结构组成97 第二节新型显示仪表99 一、无纸记录仪99 二、虚拟显示仪表100 例题分析100 习题与思考题101 第二篇化工自动化基础 第七章自动控制系统概述102 **节自动控制系统的组成102 第二节自动控制系统的方块图103 一、信号和变量103 二、自动控制系统方块图104 三、反馈105 四、自动控制系统的分类106 第三节过渡过程和品质指标107 一、控制系统的静态与动态107 二、控制系统的过渡过程108 三、控制系统的品质指标109 四、影响控制品质的主要因素112 第四节工艺管道及控制流程图112 一、图形符号113 二、字母代号114 三、仪表位号115 例题分析115 习题与思考题116 第八章对象特性和建模119 **节数学模型及描述方法119 一、被控对象数学模型119 二、数学模型的主要形式120 第二节机理建模121 一、一阶对象121 二、积分对象123 三、时滞对象123 第三节描述对象特性的参数124 一、放大系数K124 二、时间常数T126 三、滞后时间τ128 第四节实验建模130 一、阶跃反应曲线法130 二、矩形脉冲法131 例题分析131 习题与思考题132 第九章基本控制规律133 **节位式控制133 一、双位控制133 二、具有中间区的双位控制134 第二节比例控制135 一、比例控制规律及其特点135 二、比例度及其对控制过程的影响136 第三节积分控制138 一、积分控制规律及其特点138 二、比例积分控制规律与积分时间140 三、积分时间对系统过渡过程的影响141 第四节微分控制142 一、微分控制规律及其特点142 二、实际的微分控制规律及微分时间142 三、比例微分控制系统的过渡过程143 四、比例积分微分控制144 例题分析145 习题与思考题147 第十章控制器148 **节控制器概述148 第二节数字式控制器148 一、数字式控制器的主要特点148 二、数字式控制器的基本构成149 三、KMM型可编程序调节器150 四、C3000数字控制器151 例题分析155 习题与思考题155 第十一章执行器156 **节气动执行器156 一、气动执行器的组成与分类156 二、控制阀的流量特性158 三、控制阀的选择163 四、气动执行器的安装和维护164 第二节阀门定位器与电-气转换器165 一、电-气阀门定位器165 二、智能式阀门定位器166 三、电-气转换器166 第三节电动执行器167 一、概述167 二、角行程电动执行机构167 三、直行程电动执行机构168 第四节数字阀与智能控制阀168 一、数字阀168 二、智能控制阀168 例题分析169 习题与思考题170 第十二章简单控制系统171 **节概述171 第二节被控变量的选择172 第三节操纵变量的选择174 第四节控制器控制规律的选择及参数整定175 一、控制规律的选择175 二、控制器参数的工程整定176 第五节控制系统的投运及操作中的常见问题179 一、控制系统的投运179 二、控制系统操作中的常见问题182 例题分析185 习题与思考题186 第十三章复杂控制系统188 **节串级控制系统188 一、串级控制系统概述188 二、串级控制系统的特点及应用190 三、主、副控制器控制规律的选择193 四、主、副控制器正反作用的选择193 五、控制器参数整定与系统投运194 第二节其他复杂控制系统195 一、均匀控制系统195 二、比值控制系统197 三、前馈控制系统199 四、选择性控制系统200 五、分程控制系统201 六、多冲量控制系统203 例题分析204 习题与思考题206 第十四章**控制系统207 **节自适应控制系统207 一、参考模型自适应控制系统207 二、具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统208 第二节预测控制系统209 一、预测控制系统的基本结构209 二、预测控制的特点及应用210 第三节智能控制系统210 第四节神经元网络控制212 第五节模糊控制系统213 第六节*优控制系统214 习题与思考题216 第十五章计算机控制系统217 **节概述217 一、计算机控制系统的组成217 二、计算机控制系统的特点218 三、计算机控制系统的分类218 第二节集散控制系统概述221 一、集散控制系统的基本构成221 二、集散控制系统的特点222 第三节CENTUM-CS集散控制系统222 一、CENTUM-CS系统的构成223 二、基本操作方法223 三、显示画面及操作224 第四节JX-300XP集散控制系统226 一、JX-300XP系统结构226 二、现场控制站认识与安装227 三、操作站认识与安装229 四、通信网络及安装229 五、机柜内安装230 六、系统软件及系统组态230 第五节现场总线控制系统232 一、 现场总线系统的产生和特征232 二、现场总线国际标准化233 三、几种有影响的现场总线技术233 第六节**仪表系统235 一、**仪表系统的基本概念235 二、**仪表系统的结构236 三、**仪表系统集成设计236 四、**仪表系统中传感器设计原则237 例题分析238 习题与思考题239 第十六章可编程控制器240 **节概述240 一、可编程控制器的基本组成240 二、可编程控制器的编程语言242 三、可编程控制器的分类243 第二节OMRON C系列PLC244 一、简介245 二、OMRON PLC指令245 第三节SIEMENS S7-200249 一、S7-200系列的基本构成249 二、 S7-200指令应用250 三、编程软件STEP7-Micro/WIN252 第四节应用示例253 一、水箱液位控制253 二、变量越限报警控制254 三、送料小车自动控制256 习题与思考题260 第十七章典型化工单元的控制方案261 **节流体输送设备的自动控制261 一、离心泵的自动控制方案261 二、往复泵的自动控制方案262 三、压缩机的自动控制方案263 第二节传热设备的自动控制265 一、两侧均无相变化的换热器控制方案265 二、载热体进行冷凝的加热器自动控制267 三、冷却剂进行汽化的冷却器自动控制269 第三节精馏塔的自动控制270 一、精馏塔的干扰因素及对自动控制的要求270 二、精馏塔的控制方案271 第四节化学反应器的自动控制274 一、化学反应器的控制要求274 二、釜式反应器的温度自动控制275 三、固定床反应器的自动控制275 四、流化床反应器的自动控制277 第五节生化过程的控制278 一、常用生化过程控制278 二、青霉素发酵过程控制280 三、啤酒发酵过程控制280 例题分析281 习题与思考题283 参考文献284