过程控制仪表

绪论1

一、过程控制仪表与控制系统1

二、过程控制仪表的分类1

三、过程控制仪表的信号制与传输方式3

四、安全防爆仪表的基本知识5

思考题与习题9第一篇模拟控制仪表

第一章变送器12

第一节概述12

一、变送器的用途和种类12

二、变送器的构成原理12

三、变送器的量程调整、零点调整和

零点迁移12

第二节电容式差压变送器14

一、概述14

二、结构原理与线路分析14

三、调校24

四、故障检查与排除方法25

第三节其他差压变送器简介26

一、扩散硅式差压变送器26

二、振弦式差压变送器28

三、DELTAPIK系列电感式变送器30

第四节差压变送器的应用33

一、应用举例33

二、差压变送器的选用原则36

三、差压变送器的安装37

四、差压变送器使用时注意事项38

第五节DDZ—Ⅲ型温度变送器38

一、直流毫伏变送器39

二、热电偶温度变送器45

三、热电阻温度变送器52

四、安全火花型防爆措施55

五、调校55

六、故障分析与处理57

本章小结58

思考题与习题59

第二章调节器60

第一节调节器的运算规律60

一、概述60

二、调节器的运算规律60

三、PID运算规律的构成65

第二节DDZ—Ⅲ型调节器66

一、概述66

二、基型调节器线路分析67

第三节基型调节器的调校81

一、校验接线81

二、校验方法和步骤82

第四节基型调节器的使用与维护84

一、使用与维护84

二、调节器的故障检查86

本章小结87

思考题与习题87

第三章执行器89

第一节气动调节阀的作用及构成原理89

一、执行器在过程控制系统中的作用及组成89

二、气动执行器的特点89

三、气动调节阀的结构原理89

第二节调节阀的节流原理96

一、调节阀的节流原理和流量系数96

二、流体在调节阀中的流动状态97

第三节调节阀流量系数的计算99

一、一般液体的C值计算99

二、高黏度液体的C值计算101

三、一般气体的C值计算101

四、蒸汽的C值计算104

第四节气动调节阀的选择104

一、气动调节阀类型的选择104

二、调节阀流量特性的选择105

三、调节阀口径的确定107

四、调节阀材料的选择112

第五节调节阀汽蚀的避免113

一、空化的破坏作用113

二、避免空化和汽蚀的方法113

第六节气动调节阀的性能测试方法114

一、气动调节阀的主要性能指标114

二、性能测试基本方法115

第七节气动调节阀的安装、维护及其应用116

一、气动调节阀的安装116

二、气动调节阀的故障与维修116

三、气动调节阀的应用实例117

第八节电／气转换器和电／气阀门定位器118

一、概述118

二、气动元件及组件118

三、EPC1000系列电／气转换器122

四、EPP1000系列电／气阀门定位器123

本章小结129

思考题与习题130第二篇数字控制仪表第四章智能变送器132

第一节DPharpEJA智能变送器132

一、工作原理132

二、475现场通信器简介135

三、DPharpEJA智能变送器的检查和调整142

四、DPharpEJA智能变送器参数设置143

五、自诊断173

六、EJA变送器的快捷指令176

第二节智能温度变送器177

一、概述177

二、644H／644R智能温度变送器177

本章小结181

思考题与习题182

第五章C3900过程控制器183

第一节结构原理183

一、整体外形结构183

二、监控画面调出与切换186

三、关于信息查看188

第二节参数设置方法190

一、组态登录190

二、权限设置190

三、参数类型和设置方法192

第三节基本信息设置194

一、基本设置194

二、用户设置195

三、监控画面组态196

四、收藏画面切换197

五、组态管理197

六、启用组态199

七、快捷菜单操作199

八、状态栏基本信息介绍199

第四节输入输出200

一、模拟量输入通道AI200

二、开关量输入通道DI204

三、脉冲量输入通道PI206

四、模拟量输出通道AO206

五、开关量输出通道DO207

六、时间比例输出通道PWM208

七、输入输出相关监控画面209

第五节PID控制211

一、PID组态步骤211

二、PID参数介绍214

三、几个参数的说明215

四、PID相关监控画面217

五、应用举例219

第六节ON／OFF控制223

一、ON／OFF控制组态223

二、ON／OFF控制参数介绍224

三、ON／OFF控制相关监控画面225

第七节累积运算226

一、累积通道AC组态226

二、累积通道AC参数介绍227

三、累积通道AC相关监控画面227

第八节历史数据记录228

一、历史记录REC组态228

二、改变记录通道总数229

三、历史记录REC组态参数介绍230

四、历史记录REC相关监控画面231

第九节表达式运算232

一、运算通道232

二、运算信号236

三、运算函数238

四、运算举例246

第十节流量运算248

一、流量运算组态248

二、流量运算相关监控画面251

三、温压补偿举例251

第十一节程序控制257

一、同步模式（PG3或PG4）257

二、异步模式（PG1或PG2）262

第十二节其他操作267

一、信息列表267

二、CF卡操作268

三、通讯操作270

四、打印操作271

第十三节综合应用273

一、用一台C3900过程控制器实现三冲量等几种控制功能，并进行编程组态273

二、用一台C3900过程控制器实现比值等几种控制功能，并进行编程组态281

本章小结292

思考题与习题293

第六章智能阀门定位器295

第一节概述295

第二节SIPARTPS2智能阀门定位器295

一、结构295

二、工作原理297

三、操作298

四、调试307

五、自诊断功能与故障处理311

本章小结314

思考题与习题315

第七章三菱F700变频器316

第一节F700系列变频器的初步认知316

一、变频器型号316

二、变频器铭牌317

三、变频器的型号与容量系列317

四、变频器的结构317

五、变频器的前盖板与操作面板的

拆卸安装317

六、变频器的简单接线318

第二节F700变频器的操作面板与接线端子319

一、各发光二极管的含义319

二、各按键的功能319

三、变频器的工作状态320

四、变频器的主电路接线端子322

五、控制回路端子323

第三节F700变频器的基本功能与参数设置326

一、参数锁定功能326

二、使参数恢复为初始值326

三、变频器的操作模式326

四、变频器的基本运行功能327

第四节F700变频器模拟量输入和输出的选择333

一、模拟量频率设定信号选择333

二、输出监视器选择339

第五节F700开关量输入端子功能分配341

一、输入端子的功能分配341

二、启动信号选择341

三、第二功能RT信号执行条件选择343

第六节F700变频器的PID控制功能345

一、PID相关参数设置345

二、PID的基本构成346

三、PID的正负作用346

四、PID的自动切换347

第七节F700变频器的基本操作347

一、参数全部清除347

二、参数的更改348

三、操作锁定349

四、从操作面板实施启停和频率控制（PU运行）349

五、从外部端子启停和模拟电压的频率设定（EXT运行）350

六、从外部端子启动和操作面板的频率设定（组合运行模式1）351

七、从操作面板启动和模拟电压的频率设定（组合运行模式2）352

八、通过模拟电流进行频率设定（组合运行模式2）353

第八节变频器的选择安装与使用注意事项354

一、变频器的选择354

二、变频器的安装环境355

三、变频器的使用注意事项356

第九节变频器的应用357

一、三菱变频器在恒压供水系统中的应用357

二、变频器在啤酒灌装线上的应用358

本章小结361

思考题与习题361

参考文献363

刘巨良、李忠明、杨洪升编著的《过程控制仪表（第3版）》共分为两篇七章。第一篇为模拟控制仪表，主要介绍模拟式变送器、调节器、执行器；第二篇为数字控制仪表，主要介绍智能变送器（智能差压变送器、智能温度变送器）、C3900过程控制器、智能阀门定位器、变频器。在介绍仪表时，尽量强化使用，突出操作，注重启发学生的思维，增强学生分析问题和解决问题的能力；对于仪表的调校、使用、编程、组态、故障处理、操作等实践性很强的内容本书有详细叙述。各章附有小结、思考题与习题，以帮助学生归纳和消化学习内容。《高职高专"十二五"规划教材过程控制仪表(第3版)》分模拟控制仪表和数字控制仪表两篇。第一篇详细讲述了模拟变送器、调节器、执行器的构成原理、线路分析、使用方法及调校、故障分析处理等内容。第二篇具体讲述了智能变送器、C3900过程控制器、智能阀门定位器、变频器的特点、构成、工作原理、编程组态和应用等内容。《高职高专"十二五"规划教材过程控制仪表(第3版)》除可作为高等、中等职业教育自动化类和仪表类专业教学用书外，亦可作为仪表专业从业人员的培训教材，也可供从事生产过程自动化工作的工程技术人员和仪表工阅读。