過程裝備控制技術及應用
過程裝備控制技術及應用
《過程裝備控制技術及應用》是2011年6月化學工業出版社出版的圖書，作者是王毅。本書突出過程裝備與控制工程專業的特點，既力求掌握控制理論的有關基礎知識，又立足於實踐與應用，同時強調其先進性。從過程裝備自動控制的應用角度出發，主要介紹過程式控制制系統的基本概念，過程式控制制系統的組成、原理及其應用；壓力、溫度、流量、液位、物質成分等常見參數的測量方法及所用儀器、儀錶的結構、原理和應用；最後簡要介紹幾種目前比較先進的過程式控制制系統。
第二版在第一版的基礎上增加過程式控制制方面的基本內容，壓縮檢測方面的基礎知識，增加了一些例題。在第1章和第2章詳細描述過程式控制制基本概念；整合第3章內容，增加過程檢測技術的新進展；第4章進行刪減；第5章增加了DCS和FCS內容。
本書可供過程裝備與控制工程專業本科和研究生使用，也可作為有關院校的石油、化工、能源、動力、環境工程等專業的學生使用，同時還可供從事過程設備與控制行業的工程技術人員參考。
1 控制系統的基本概念
1.1 概述
1.1.1 生產過程自動化系統所包含的內容
1.1.2 過程裝備控制的任務和要求
1.2 控制系統的組成
1.2.1 過程裝備的控制
1.2.2 控制系統的組成
1.3 控制系統的方框圖
1.4 控制系統的分類
1.4.1 按給定值的特點劃分
1.4.2 按系統輸出信號對操縱變數影響劃分
1.4.3 按系統的複雜程度劃分
1.4.4 按系統克服干擾的方法劃分
1.5 控制系統的過渡過程及其性能指標
1.5.1 控制系統的過渡過程
1.5.2 控制系統的性能指標
思考題與習題
2 過程裝備控制基礎
2.1 被控對象的特性
2.1.1 被控對象的數學描述
2.1.2 被控對象的特性參數
2.1.3 對象特性的實驗測定
2.2 單迴路控制系統
2.2.1 單迴路控制系統的設計
2.2.2 調節器的調節規律
2.2.3 調節器參數的工程整定
2.3 複雜控制系統
2.3.1 串級控制系統
2.3.2 前饋控制系統
2.3.3 比值控制系統
2.3.4 選擇性控制系統
2.3.5 均勻控制系統
2.3.6 分程式控制制系統
思考題與習題
3 過程檢測技術
3.1 測量與誤差的基本知識
3.1.1 測量的基本概念
3.1.2 誤差的基本概念
3.1.3 儀器儀錶的主要性能指標
3.2 感測器概述
3.2.1 感測器基本概念及組成
3.2.2 感測器分類
3.2.3 感測器特性及標定
3.2.4 新型感測器介紹
3.2.5 感測器選用
3.2.6 感測器發展動向
3.3 壓力測量
3.3.1 概述
3.3.2 液柱式壓力計
3.3.3 彈性式壓力計
3.3.4 壓阻式壓力計
3.3.5 壓電式壓力計
3.3.6 壓力計的選用
3.4 溫度測量
3.4.1 概論
3.4.2 熱膨脹式溫度計
3.4.3 熱電偶測溫儀錶
3.4.4 熱電阻測溫儀錶
3.4.5 測溫儀錶的選用
3.5 流量測量
3.5.1 概述
3.5.2 壓差式流量計
3.5.3 轉子式流量計
3.5.4 電磁式流量計
3.5.5 流量測量儀錶的選用
3.6 液位測量
3.6.1 概述
3.6.2 浮力式液位計
3.6.3 靜壓式液位計
3.6.4 電容式液位計
3.6.5 光纖液位計
3.6.6 液位計的選用
3.7 物質成分分析
3.7.1 紅外線氣體分析儀
3.7.2 氧化鋯氧氣分析儀
3.7.3 工業電導儀
3.7.4 氣相色譜儀
3.8 過程檢測技術的新進展
3.8.1 智能感測器
3.8.2 軟測量技術
3.8.3 多感測器信息融合
3.8.4 虛擬儀器
思考題與習題
4 過程式控制制裝置
4.1 變送器
4.1.1 差壓變送器
4.1.2 防爆安全柵
4.1.3 溫度變送器
4.1.4 標準儀錶的信號標準以及與電源連接的方式
4.2 調節器
4.2.1 調節器調節規律的實現方法
4.2.2 PID調節器的硬體結構
4.3 執行器
4.3.1 氣動執行器
4.3.2 電動執行器
4.3.3 電一氣轉換器及電一氣閥門定位器
思考題與習題
5 計算機控制系統
5.1 概述
5.2 計算機控制系統的組成及分類
5.2.1 計算機控制系統的組成
5.2.2 計算機控制系統的分類
5.3 A/D與D/A轉換器
5.3.1 A/D轉換器
5.3.2 D/A轉換器
5.3.3 A/D、D/A介面板介紹
5.3.4 A/D選擇原則
5.3.5 D/A選擇原則
5.4 計算機測試系統
5.4.1 計算機在測試技術中的作用
5.4.2 計算機測試系統的基本結構
5.4.3 數據採集
5.4.4 計算機測試系統的設計
5.5 直接數字控制系統
5.5.1 DDC系統概述
5.5.2 DDC的基本演演算法
5.5.3 改進的PID演演算法
5.5.4 DDC的PID演演算法中參數的整定
5.5.5 採樣周期的選擇
5.6 可編程序控制器及其應用’
5.6.1 概述
5.6.2 可編程序控制器的基本組成與工作原理
5.6.3 可編程序控制器的編程指令
5.6.4 可編程序控制器的應用舉例
5.7 集散控制系統與現場匯流排控制系統
5.7.1 集散控制系統
5.7.2 現場匯流排控制系統
5.8 計算機控制系統的設計與實現
5.8.1 計算機控制系統的設計原則
5.8.2 計算機控制系統設計的一般步驟
5.9 提高計算機控制系統可靠性的措施
5.9.1 提高元器件的可靠性
5.9.2 冗餘技術
5.9.3 採取抗干擾措施
思考題與習題
6 典型過程式控制制系統應用方案
6.1 熱交換器溫度反饋——靜態前饋控制系統
6.1.1 生產過程對系統設計的要求
6.1.2 系統組成
6.1.3 儀錶靜態參數的設置
6.2 單迴路控制系統的應用
6.2.1 生產工藝簡況
6.2.2 系統設計
6.3 計算機數字控制的典型實例——爐溫控制系統的計算機控制
6.3.1 控制方案設計
6.3.2 硬體線路
6.3.3 控制演演算法的確定
6.3.4 程序流程框圖
6.3.5 控制系統的調試
6.4 流體輸送設備的控制
6.4.1 概述
6.4.2 泵及壓縮機的典型控制方案
6.5 反應器的控制
6.5.1 化學反應的特點與基本規律
6.5.2 化學反應器的控制要求和手段
6.5.3 反應器溫度被控變數的選擇
6.5.4 以溫度作為控制指標的控制方案
6.6 精餾塔的控制
6.6.1 概述
6.6.2 精餾塔的基本關係
6.6.3 精餾塔的控制要求及干擾因素
6.6.4 被控變數的選擇
6.6.5 精餾塔的控制
思考題與習題
7 先進過程式控制制系統簡介
7.1 概述
7.2 自適應控制系統
7.2.1 基本概念
7.2.2 自適應控制系統的基本類型
7.3 推斷控制系統
7.4 預測控制系統
7.5 模糊控制系統
7.6 人工神經網路控制系統
7.6.1 神經元及其數學模型
7.6.2 人工神經網路拓撲結構及學習演演算法
7.6.3 常用神經網路簡介
7.6.4 人工神經網路與自動控制
參考文獻
