过程控制技术

绪论

第一篇过程控制技术基本理论部分

1过程控制系统的基本概念

1.1过程控制系统的组成、分类及方块图和术语

1.1.1过程控制系统的组成及其分类

1.1.2过程控制系统的方块图及其术语

1.2对过程控制系统的基本要求

1.2.1过程控制系统的过渡过程

1.2.2对过程控制系统的基本要求

小结

例题和解答

思考题与习题

2过程控制系统的数学模型

2.1被控对象的数学模型

2.1.1数学模型

2.1.2一阶被控对象的数学模型

2.1.3二阶被控对象的数学模型

2.2过程控制系统的传递函数

2.2.1传递函数

2.2.2过程控制系统的方块图及其简化

2.2.3过程控制系统的传递函数

2.3被控对象数学模型的实验测取

2.3.1对象的自衡特性

2.3.2阶跃法的数据处理

小结

例题和解答

思考题与习题

3过程控制系统的分析

3.1过程控制系统的过渡过程分析

3.1.1一阶过程控制系统的过渡过程

3.1.2二阶过程控制系统的过渡过程

3.1.3过程控制系统过渡过程的质量指标

3.1.4过程控制系统过渡过程的质量指标评定

3.2过程控制系统的稳定性

3.2.1过程控制系统稳定的基本条件

3.2.2过程控制系统的稳定裕度

3.3常规控制规律对过程控制质量的影响

3.3.1常规控制器的控制规律

3.3.2常规控制器的控制规律对过程控制质量的影响

小结

例题和解答

思考题与习题

第二篇过程控制技术工程应用部分

4单回路控制系统

4.1单回路控制系统的结构组成及工作原理

4.1.1单回路控制系统的结构组成

4.1.2单回路控制系统的工作原理

4.2单回路控制系统的运行与调试方法

4.2.1控制器PID控制规律与正反作用的选择方法

4.2.2单回路控制系统的运行

4.2.3单回路控制系统的调试方法

4.3单回路控制系统的设计方案分析

4.3.1被控变量与操纵变量的选择

4.3.2执行器的选择

4.3.3检测仪表的选择分析

4.4单回路控制系统的工程实施方案

4.4.1单回路控制系统的工程应用设计

4.4.2单回路控制系统的工程实施方案

4.5单回路控制系统的故障及排除故障方法

4.5.1单回路控制系统一般性故障的判断

4.5.2排除故障的分析法

4.6控制系统间的关联对控制质量的影响

4.6.1控制系统间的相互关联

4.6.2相互关联对控制质量的影响及消除方法

小结

例题和解答

思考题与习题

5串级、比值、前馈控制系统

5.1串级控制系统应用

5.1.1串级控制系统的结构认识

5.1.2串级控制系统的工作机理

5.1.3串级控制系统的运行操作

5.1.4串级控制系统的调试方法

5.1.5串级控制系统的设计分析

5.1.6串级控制系统的实施案例

5.1.7串级控制系统的特点

5.1.8串级控制系统的工业应用

5.2比值控制系统应用

5.2.1比值控制系统的解决方案

5.2.2比值控制系统的运行与调试

5.2.3比值控制系统的实施

5.3前馈控制系统解决方案

5.3.1前馈控制的作用与特点

5.3.2前馈控制系统的解决方案

小结

例题和解答

思考题与习题

6多变量过程控制系统

6.1均匀控制系统解决方案

6.1.1均匀控制的概念

6.1.2均匀控制系统的解决方案

6.1.3均匀控制系统的调试方法

6.2分程控制系统解决方案

6.2.1分程控制的概念

6.2.2分程控制系统的解决方案

6.2.3分程控制系统实施方法分析

6.3选择性控制系统解决方案

6.3.1选择性控制系统的认识

6.3.2选择性控制系统的解决方案

6.3.3控制器的积分饱和现象与防止措施

6.4自动联锁保护系统解决方案

6.4.1自动信号报警系统

6.4.2自动联锁保护系统

小结

例题和解答

思考题与习题

7工业生产过程的自动控制方案

7.1流体输送设备运行过程的自动控制

7.1.1离心泵运行过程的自动控制

7.1.2往复泵运行过程的自动控制

7.1.3压缩机运行过程的自动控制

7.1.4离心式压缩机防喘振的自动控制

7.2传热过程的自动控制

7.2.1换热器的自动控制

7.2.2蒸汽加热器的自动控制

7.2.3冷却器的自动控制

7.3精馏塔生产过程的自动控制

7.3.1精馏塔的控制目标

7.3.2精馏塔的干扰因素

7.3.3精馏塔生产过程质量指标的选择

7.3.4精馏塔生产过程的自动控制方案

7.4锅炉生产过程的自动控制

7.4.1锅炉生产过程的控制要求

7.4.2锅炉汽包水位的自动控制

7.4.3过热蒸汽温度的自动控制

7.4.4锅炉燃烧过程的自动控制

7.5化学反应器生产过程的自动控制

7.5.1化学反应器的控制要求

7.5.2化学反应器的自动控制

7.5.3工业生产过程pH值的自动控制

小结

例题和解答

思考题与习题

8过程控制工程设计基础

8.1工程设计的基本知识

8.1.1工程设计的任务和方法

8.1.2工程设计的标准和规定

8.2自控工程设计图形符号

8.2.1字母代号

8.2.2分散控制、共用显示、逻辑和计算机系统的设计符号

8.2.3过程显示图形符号和文字符号

8.2.4仪表位号及编制方法

8.2.5施工图中仪表管线编号原则及方法

8.2.6分散控制、共用显示、逻辑和计算机系统设计符号的应用示例

8.3集散控制系统的工程设计概况

8.3.1施工图设计的基本程序

8.3.2集散控制系统工程设计中的若干

问题

小结

思考题与习题

附录

附录1拉氏变换对照表

附录2被测变量及仪表组合功能示例

附录3工艺流程图上设备和机器图例符号

附录4工艺流程图上的物料代号

附录5工艺流程图上管道、管件、阀门及附件图例

附录6控制阀气开、气关形式选择参考表

参考文献

《过程控制技术（第2版）》试图改变原有的学科教学规律及理念，在第一版的基础上，通过对高职高专院校毕业生的工作岗位专业技术应用的过程与特点进行分析，结合生产过程自动化技术专业的学习规律，建立了以学习自动化基础理论为先导，重点掌握过程控制系统技术应用于系统运行，调试、安装与维护等技能的内容体系，强化了自动化工程技术的实用性。

　　《过程控制技术（第2版）》共8章分为两篇。第一部分为过程控制理论，阐述过程控制系统的基本概念、基本构成与基本要求，过程系统的数学模型的建立和过程控制系统的分析方法；第二部分为过程控制技术的工程应用，重点介绍了单回路控制系统的结构、系统运行与调试、安装与维护、设计与建设的方法；对串级、比值、前馈等复杂控制系统及多变量控制系统的控制方案、操作调试与工程实施进行了比较全面的阐述；对常见的工业生产过程工艺操作要求提供了自动化控制系统设计和解决方案，并为今后能从事过程控制技术工程设计打下初步基础。

　　本书可作为高职高专院校生产过程自动化技术专业以及相关自动化类专业的教材使用，也可提供给石油、化工、冶炼、发电、建材、轻工等行业的工程技术人员参考和职工培训教材使用。