控制仪表及装置(第5版)9787122425874

概论

第一节 控制仪表与控制系统 001

第二节 控制仪表及装置的分类 002

一、按能源形式分类 002

二、按信号类型分类 002

三、按结构形式分类 002

第三节 联络信号和传输方式 003

一、联络信号 003

二、电信号传输方式 004

三、数字信号传输 006

第四节 的基本知识和措施 007

一、的基本知识 007

二、型控制仪表 009

三、控制系统的措施 010

第五节 仪表系统概述 011

一、仪表系统概念 011

二、过程工业中的风险降低机制 012

三、完整性等级 013

四、SIS 的冗余结构 014

思考题与题 015

第一章 变送器和转换器

第一节 变送器的构成 016

一、构成原理 016

二、量程调整、零点调整和零点迁移 017

第二节 差压变送器 018

一、力平衡式差压变送器 018

二、电容式差压变送器 027

三、扩散硅式差压变送器 037

第三节 温度变送器 038

一、四线制温度变送器 039

二、两线制温度变送器 053

第四节 电/气转换器 054

一、概述 054

二、气动控制仪表的基本元件 054

三、电/气转换器工作原理和结构 057

第五节 智能变送器 058

一、概述 058

二、智能差压变送器 059

三、智能温度变送器 062

思考题与题 065

第二章 模拟式控制器

第一节 控制器的运算规律和构成方式 066

一、概述 066

二、PID 控制器的运算规律 067

三、PID 控制器的构成 073

第二节 基型控制器 075

一、概述 075

二、输入电路 076

三、PD 电路 077

四、PI 电路 079

五、PID 电路传递函数 082

六、输出电路 083

七、手动作电路 084

八、指示电路 087

思考题与题 088

第三章 数字式控制器

第一节 概述 089

一、数字式控制器点 089

二、基本构成 090

第二节 AI-759/759P 型控制器 096

一、主要点 096

二、主要技术参数 096

三、显示及作 097

四、参数功能 097

五、程序控制（仅适用于AI-759P 型仪表） 104

六、通信编程 105

七、应用实例 106

思考题与题 109

第四章 执行器

第一节 执行器的组成及选择 110

一、电动执行机构 110

二、气动执行机构 114

三、阀门定位器 117

四、调节机构 118

五、执行器的选择 133

第二节 智能阀门定位器 138

一、概述 138

二、SIPART PS2 智能阀门定位器 138

思考题与题 140

第五章 可编程控制器

第一节 概述 141

一、可编程控制器的点 141

二、基本构成与工作过程 142

三、编程语言 143

第二节 FX 系列可编程控制器 145

一、组成 145

二、指令表和编程方法 151

三、应用举例 175

第三节 S7 系列可编程控制器 179

一、组成 180

二、编程语言和程序结构 181

三、编程举例 190

第四节 Micro850 控制器 192

一、硬件结构 192

二、Micro850 控制器编程软件CCW 195

思考题与题 199

第六章 集散控制系统

第一节 概述 201

一、集散控制系统的发展历程 201

二、集散控制系统的点 202

三、集散控制系统的结构 203

第二节 集散控制系统通信网络 203

一、通信网络的点 204

二、网络结构与通信介质 204

三、网络通信协议. 205

第三节 TPS 集散控制系统 207

一、概述 207

二、分散过程控制装置 209

三、集中作管理装置 214

四、通信网络 218

五、系统组态 219

六、应用 227

第四节 PCS 7 过程控制系统 232

一、概述 232

二、分散过程控制装置 232

三、集中作管理装置 234

四、通信网络 236

五、系统组态 236

六、应用 238

第五节 集散控制系统的可靠性 240

一、可靠性指标 240

二、提高系统可靠性的措施 242

思考题与题 243

第七章 现场总线控制系统

第一节 概述 244

一、现场总线发展背景 244

二、现场总线的技术点 245

三、现场总线国际标准 246

第二节 几种流行的现场总线 250

一、Foundation Fieldbus 250

二、Profibus 254

三、LonWorks 257

四、CAN 260

五、DeviceNet 262

六、HART 263

第三节 实时工业以太网 264

一、概述 264

二、以太网用于工业现场的关键技术 265

三、基于Ethernet 的工控网络结构 266

四、几种典型的实时以太网 267

第四节 工业短程无线网络. 271

一、概述 271

二、工业短程无线网络国际标准 272

三、工业短程无线技术的应用类别 273

第五节 现场总线控制系统的基本组成和实例 274

一、现场总线控制系统基本组成 274

二、现场总线控制系统实例 277

思考题与题 283

附录 本书主要符号说明

参考文献

   第一节控制仪表与控制系统

  控制仪表是实现生产过程自动化的重要工具。在自动控制系统中，检测仪表将被控变量转换成测量信号后输送给控制仪表，以便控制生产过程的正常进行，使被控变量达到预期的要求。

这里所指的控制仪表包括在自动控制系统中广泛使用的控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表及装置。

  图0-l（a）表示由控制仪表与控制对象组成的简单控制系统框图。控制对象代表生产过程中的某个环节，控制对象输出的是被控变量，如压力、流量、温度等工艺变量。这些被控变量首先由检测元件变换为易于传递的物理量，再经变送器转换成相应的电信号。该电信号送到控制器中与给定值比较。控制器按照比较后得出的偏差，以一定的控制规律发出控制信号，控制执行器的动作，改变被控介质物料的数量或能量的大小，直至被控变量与给定值相等为止。

  图0-1（b）所示为由加热炉、温度变送器、控制器和执行器构成的一个单回路温度控制系统。温度变送器将温度信号转换为电信号，在控制仪表的作用下，通过执行器将加