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仪表及自动控制
作者：刘美 著；刘美 编
出版社：中国石化出版社
出版时间：2015-10-01
ISBN：9787511435552
定价：¥30.00
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内容简介
本书从工程应用需求出发，结合炼油工业中所用的仪表和自动化技术，深入浅出地介绍了仪表和自动控制系统的基本结构、工作原理、控制策略、技术特点、常见故障和解决方案，适合炼油领域的工艺技术人员学习仪表自动化技术使用，也可作为自动控制技术的科普读物。
作者简介
2010年毕业于华南理工大学控制理论与控制工程专业，获工学博士学位，现担任广东石油化工学院计算机与电子信息学院主管教学副院长。
目录
目录
第一章 仪表与自动控制的基本概念 1
第一节 概述 1
一、化工自动化的含义 1
二、工艺与仪表的关系 1
三、化工自动化的目的 1
第二节 化工自动化的主要内容 2
一、自动检测系统 2
二、自动信号和联锁保护系统 2
三、自动操纵及自动开停车系统 2
四、自动控制系统 2
第三节 自动控制系统的基本组成及方块图 3
一、自动控制系统的基本组成 3
二、自动控制系统的方框图 3
第四节 自动控制系统的分类 5
一、按系统的结构特点分类 5
二、按给定值信号的特点分类 5
第五节 自动控制系统的过渡过程和品质指标 6
一、控制系统的静态与动态 6
二、控制系统的过渡过程 6
三、控制系统的品质指标 7
四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素 9
第六节 工艺控制流程图 10
一、工艺管道及控制流程图 10
二、控制流程图中图例符号的规定 10
第二章 检测仪表与传感器 12
第一节 概述 13
一、检测过程及误差 13
二、检测仪表的基本性能指标 14
三、检测仪表的分类 15
第二节 压力检测仪表 16
一、压力的检测方法 16
二、弹性式压力计 17
三、压力变送器 19
四、压力开关 21
五、压力检测仪表的选用及安装 23
六、压力表投用、停用的注意事项 24
七、压力检测仪表的故障及排除 25
第三节 流量检测及仪表 29
一、流量检测方法 30
二、差压式流量计 30
三、转子流量计 36
四、容积式流量计 37
五、电磁流量计 38
七、涡街流量计 42
八、超声波流量计 42
九、科里奥利质量流量计 43
十、其它流量计 44
十一、流量检测故障判断 46
第四节 物位检测仪表 49
一、物位检测方法 49
二、玻璃管液位计 50
三、磁翻板液位计 50
四、液位开关 51
五、浮筒液位变送器 52
六、差压式液位计 53
七、电容式物位计 56
八、超声波物位计 57
九、物位检测仪表故障及排除 58
第五节 温度检测及仪表 61
一、温度检测方法 62
二、膨胀式温度计 62
三、热电偶温度计 63
四、热电阻温度计 68
五、温度变送器 71
六、温度开关 72
七、测温仪表的选用与安装 72
八、温度检测仪表故障及排除 73
第六节 成分检测及仪表 79
一、概述 79
二、热导式气体成分分析仪 80
三、磁导式含氧量检测仪表 81
四、红外线气体成分检测 82
五、氧化锆氧检测仪 83
六、色谱分析仪 84
七、分析仪表故障现象及处理 85
第三章 控制规律及控制仪表 89
第一节 基本控制规律 89
一、比例控制（P） 89
二、比例积分控制（PI） 93
三、比例微分控制（PD） 95
四、比例积分微分控制（PID） 96
第二节 可编程序控制器 97
一、概述 97
二、可编程序控制器的基本组成 99
三、PLC的工作原理 101
四、PLC的编程语言 101
第三节 数字式控制器 102
一、数字式控制器的主要特点 102
二、数字式控制器的基本构成 103
三、SLPC系列可编程序数字调节器 105
第四章 执行器 107
第一节 执行器的结构原理 108
一、气动执行机构 108
二、电动执行机构 109
三、控制机构 110
第二节 执行器的特性 111
一、执行器开关特性 111
二、执行器的流量系数 112
三、执行器的流量特性 113
第三节 执行器的选择和安装 117
一、执行器的选择 118
二、执行器的安装及维护 119
第四节 阀门定位器 120
一、电一气阀门定位器 120
二、智能阀门定位器 121
第五节 数字执行器与智能执行器 122
一、数字阀 122
二、智能控制阀 122
第五章 自动控制系统 123
第一节 被控对象的特性 124
一、被控对象的数学描述 124
二、被控对象的特性参数 125
第二节 简单控制系统 127
一、简单控制系统的结构 127
二、简单控制系统与工艺的关系 128
三、操纵变量选取与工艺的关系 131
四、控制器的选取与控制系统的投运 131
第三节 复杂控制系统 138
一、串级控制系统 138
二、前馈控制系统 143
三、均匀控制系统 144
四、比值控制系统 147
五、选择性控制系统 151
六、分程控制系统 153
第六章 集散控制系统 157
第一节 概述 157
第二节 集散控制系统的体系结构 157
一、现场控制级 158
二、过程控制级 158
三、过程管理级 158
四、全厂优化和经营管理级 159
第三节 操作站的硬件构成与功能 159
一、操作站的硬件 160
二、操作站的功能 160
第四节 实时监控操作举例 162
一、监控操作注意事项 162
二、启动实时监控软件 162
三、画面操作 164
第五节 触摸屏原理及应用 175
一、概述 175
二、触摸屏的工作原理与构成 175
三、触摸屏的种类 176
四、K-TP178micro触摸屏操作 177
第七章 炼油过程典型控制方案 181
第一节 流体输送设备的自动控制 181
一、离心泵的控制 181
二、往复式泵的控制 184
三、离心式压缩机的防喘振控制 185
四、流体输送设备控制举例 188
第二节 传热设备的自动控制 189
一、一般传热设备的控制 189
二、管式加热炉的控制 190
三、传热设备控制应用举例 192
第三节 精馏塔的控制 194
一、概述 194
二、精馏塔的基本控制方案 196
三、精馏塔控制应用举例 198
第四节 常减压过程的控制 200
一、常压塔的控制 200
二、减压塔的控制 201
第五节 催化裂化过程的控制 202
第八章 现场总线控制系统 207
第一节 概述 207
一、现场总线的特点 207
二、现场总线技术现状 208
第二节 现场总线控制系统的构成 209
一、现场总线控制系统的硬件构成 209
二、现场总线控制系统的软件构成 211
第三节 FCS在电厂水处理中的应用 211
参考文献 213
第一章 仪表与自动控制的基本概念 1
第一节 概述 1
一、化工自动化的含义 1
二、工艺与仪表的关系 1
三、化工自动化的目的 1
第二节 化工自动化的主要内容 2
一、自动检测系统 2
二、自动信号和联锁保护系统 2
三、自动操纵及自动开停车系统 2
四、自动控制系统 2
第三节 自动控制系统的基本组成及方块图 3
一、自动控制系统的基本组成 3
二、自动控制系统的方框图 3
第四节 自动控制系统的分类 5
一、按系统的结构特点分类 5
二、按给定值信号的特点分类 5
第五节 自动控制系统的过渡过程和品质指标 6
一、控制系统的静态与动态 6
二、控制系统的过渡过程 6
三、控制系统的品质指标 7
四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素 9
第六节 工艺控制流程图 10
一、工艺管道及控制流程图 10
二、控制流程图中图例符号的规定 10
第二章 检测仪表与传感器 12
第一节 概述 13
一、检测过程及误差 13
二、检测仪表的基本性能指标 14
三、检测仪表的分类 15
第二节 压力检测仪表 16
一、压力的检测方法 16
二、弹性式压力计 17
三、压力变送器 19
四、压力开关 21
五、压力检测仪表的选用及安装 23
六、压力表投用、停用的注意事项 24
七、压力检测仪表的故障及排除 25
第三节 流量检测及仪表 29
一、流量检测方法 30
二、差压式流量计 30
三、转子流量计 36
四、容积式流量计 37
五、电磁流量计 38
七、涡街流量计 42
八、超声波流量计 42
九、科里奥利质量流量计 43
十、其它流量计 44
十一、流量检测故障判断 46
第四节 物位检测仪表 49
一、物位检测方法 49
二、玻璃管液位计 50
三、磁翻板液位计 50
四、液位开关 51
五、浮筒液位变送器 52
六、差压式液位计 53
七、电容式物位计 56
八、超声波物位计 57
九、物位检测仪表故障及排除 58
第五节 温度检测及仪表 61
一、温度检测方法 62
二、膨胀式温度计 62
三、热电偶温度计 63
四、热电阻温度计 68
五、温度变送器 71
六、温度开关 72
七、测温仪表的选用与安装 72
八、温度检测仪表故障及排除 73
第六节 成分检测及仪表 79
一、概述 79
二、热导式气体成分分析仪 80
三、磁导式含氧量检测仪表 81
四、红外线气体成分检测 82
五、氧化锆氧检测仪 83
六、色谱分析仪 84
七、分析仪表故障现象及处理 85
第三章 控制规律及控制仪表 89
第一节 基本控制规律 89
一、比例控制（P） 89
二、比例积分控制（PI） 93
三、比例微分控制（PD） 95
四、比例积分微分控制（PID） 96
第二节 可编程序控制器 97
一、概述 97
二、可编程序控制器的基本组成 99
三、PLC的工作原理 101
四、PLC的编程语言 101
第三节 数字式控制器 102
一、数字式控制器的主要特点 102
二、数字式控制器的基本构成 103
三、SLPC系列可编程序数字调节器 105
第四章 执行器 107
第一节 执行器的结构原理 108
一、气动执行机构 108
二、电动执行机构 109
三、控制机构 110
第二节 执行器的特性 111
一、执行器开关特性 111
二、执行器的流量系数 112
三、执行器的流量特性 113
第三节 执行器的选择和安装 117
一、执行器的选择 118
二、执行器的安装及维护 119
第四节 阀门定位器 120
一、电一气阀门定位器 120
二、智能阀门定位器 121
第五节 数字执行器与智能执行器 122
一、数字阀 122
二、智能控制阀 122
第五章 自动控制系统 123
第一节 被控对象的特性 124
一、被控对象的数学描述 124
二、被控对象的特性参数 125
第二节 简单控制系统 127
一、简单控制系统的结构 127
二、简单控制系统与工艺的关系 128
三、操纵变量选取与工艺的关系 131
四、控制器的选取与控制系统的投运 131
第三节 复杂控制系统 138
一、串级控制系统 138
二、前馈控制系统 143
三、均匀控制系统 144
四、比值控制系统 147
五、选择性控制系统 151
六、分程控制系统 153
第六章 集散控制系统 157
第一节 概述 157
第二节 集散控制系统的体系结构 157
一、现场控制级 158
二、过程控制级 158
三、过程管理级 158
四、全厂优化和经营管理级 159
第三节 操作站的硬件构成与功能 159
一、操作站的硬件 160
二、操作站的功能 160
第四节 实时监控操作举例 162
一、监控操作注意事项 162
二、启动实时监控软件 162
三、画面操作 164
第五节 触摸屏原理及应用 175
一、概述 175
二、触摸屏的工作原理与构成 175
三、触摸屏的种类 176
四、K-TP178micro触摸屏操作 177
第七章 炼油过程典型控制方案 181
第一节 流体输送设备的自动控制 181
一、离心泵的控制 181
二、往复式泵的控制 184
三、离心式压缩机的防喘振控制 185
四、流体输送设备控制举例 188
第二节 传热设备的自动控制 189
一、一般传热设备的控制 189
二、管式加热炉的控制 190
三、传热设备控制应用举例 192
第三节 精馏塔的控制 194
一、概述 194
二、精馏塔的基本控制方案 196
三、精馏塔控制应用举例 198
第四节 常减压过程的控制 200
一、常压塔的控制 200
二、减压塔的控制 201
第五节 催化裂化过程的控制 202
第八章 现场总线控制系统 207
第一节 概述 207
一、现场总线的特点 207
二、现场总线技术现状 208
第二节 现场总线控制系统的构成 209
一、现场总线控制系统的硬件构成 209
二、现场总线控制系统的软件构成 211
第三节 FCS在电厂水处理中的应用 211
参考文献 213
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