自动化及仪表技术基础

绪论1

一、自动化及仪表1

二、学习要求2

第一篇电工电子学基础

第一单元电工学基础5

第一节直流电路5

一、电路模型与基本物理量5

二、电路元件7

三、电路基本定律8

四、等效电路与电路计算9

第二节正弦交流电路10

一、正弦交流电的基本概念10

二、单相交流电路11

三、三相交流电路15

第三节常用电器与电动机19

一、常用低压电器19

二、变压器23

三、电动机与简单控制电路27

四、常用电动工具34

第四节电工测量仪表与安全

用电36

一、 电工测量仪表的分类36

二、电流、电压及功率的测量37

三、万用表40

四、安全用电知识42

单元小结46

习题与思考题47

第二单元电子学基础49

第一节常用电子元件49

一、 半导体基本知识49

二、 二极管49

三、晶体管51

第二节基本电子电路54

一、 基本放大电路54

二、集成运算放大器59

三、直流稳压电源61

第三节数字电路64

一、基本逻辑电路及用途64

二、计数器与寄存器70

三、模-数转换与数-模转换71

单元小结72

习题与思考题73第二篇自动化及仪表技术

第三单元自动化及仪表基本知识75

第一节认知生产过程自动化75

一、自动化及仪表的发展75

二、自动化系统及仪表的分类76

三、自动检测系统的组成78

四、自动信号与联锁保护系统的

组成78

五、自动控制系统的组成与

分类79

第二节认知自动控制系统特性81

一、过渡过程和品质指标及其影

响因素81

二、认知被控对象特性84

第三节常用图形符号与仪表

安装86

一、仪表常用术语86

二、控制流程图的读识87

三、自动化仪表的安装89

单元小结90

习题与思考题90

第四单元测量及检测仪表91

第一节认知检测技术91

一、自动检测系统与传感器91

二、测量的基本知识95

三、检测仪表的基础知识96

第二节压力传感器及检测仪表98

一、压力传感器及检测仪表的分

类及特点98

二、弹簧管压力表100

三、模拟量压力变送器100

四、智能型压力变送器102

五、压力检测仪表的选择及

安装104

第三节物位检测及仪表105

一、物位检测的基本概念105

二、差压式液位计106

三、其他物位检测仪表107

第四节流量检测仪表109

一、流量检测的基本概念109

二、差压式流量计110

三、其他流量仪表112

四、各种流量检测元件及仪表

的选用114

第五节温度检测仪表115

一、温度的基本概念115

二、热电偶温度计116

三、热电阻温度计119

四、温度变送器120

*第六节显示仪表120

一、常规显示仪表120

二、数字式显示仪表原理122

三、典型数字显示控制仪表124

单元小结132

习题与思考题132

第五单元控制规律与自动控制

仪表134

第一节基本控制规律134

一、双位控制134

二、比例（P）控制135

三、积分控制137

四、微分控制139

第二节常用控制仪表143

一、DDZ型电动控制器143

二、可编程控制器145

第三节执行器149

一、气动执行器149

二、阀门定位器与电气转换器153

三、电动执行器154

单元小结155

习题与思考题155

第六单元简单控制系统156

第一节简单控制系统的构成156

一、简单控制系统的组成156

二、控制方案的确定157

三、控制系统的方案实施160

第二节控制系统的投运与操作160

一、控制系统的投运160

二、控制系统的故障分析、判断与

处理162

第三节控制器的参数整定163

一、经验凑试法163

二、衰减曲线法164

三、参数整定中应注意的问题164

单元小结166

习题与思考题166

第七单元复杂控制系统与计算机控制

系统167

第一节串级控制系统167

一、串级控制系统的组成及工作

过程167

二、特点及应用场合170

三、回路和变量的选择170

第二节其他复杂控制系统171

一、均匀控制系统171

二、比值控制系统173

三、前馈控制系统175

四、分程控制系统176

五、多冲量控制系统177

第三节计算机控制系统178

一、认知计算机控制系统178

二、集散控制系统（DCS）181

三、现场总线控制系统184

单元小结189

习题与思考题189

第八单元典型单元控制方案190

第一节流体输送设备的自动

控制190

一、离心泵的自动控制方案190

二、压缩机的自动控制方案191

第二节传热设备的自动控制192

一、两侧均无相变化的换热器控制

方案192

二、载热体进行冷凝的加热器自动

控制193

三、冷却剂进行汽化的冷却器自动

控制194

第三节精馏塔的自动控制195

一、精馏塔的提馏段温度控制196

二、精馏塔的精馏段温度控制196

三、精馏塔的其他控制方案197

单元小结198

习题与思考题198

第九单元综合训练199

任务一常用电工工具及使用

训练199

任务二照明线路安装训练202

任务三智能1151型差压变送器的

调校205

任务四智能数字显示仪表调校208

任务五气动薄膜调节阀的测试与

调校211

任务六单容水箱液位定值控制

系统214

任务七典型集散系统操作训练——

锅炉内胆水温位式控制

实训217

任务八专业课程生产实训219

附录２２２

附录一热电偶、热电阻型号与主要

规格222

附录二标准化热电偶分度表223

附录三标准化热电阻分度表225

附录四部分习题参考答案226

参考文献227

本书较全面地介绍了电工学、电子学、自动化及仪表方面的有关知识，重点介绍了自动化及仪表技术的各方面知识，既在第三单元进行了综述和汇总相关基本知识，又分别介绍了测量及仪表知识、部分新型显示仪表、控制规律及仪表，对简单控制系统做了较全面的介绍，对其他各类控制系统、典型化工过程控制方案做了说明。通过八个综合训练任务培养学生基本的动手能力和读识、操作能力。
本书适用于无电工电子学基础，希望尽快掌握一些仪表、过程控制有关知识的学生，也可作为仪表工培训教材。