过程控制工程
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天津西青
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作者叶小岭 等 编著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111567844
出版时间2017-07
装帧平装
开本16开
定价49元
货号1201555963
上书时间2024-10-18
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目录
前言
主要符号说明
常用下标的定义
靠前章绪论
1.1过程控制介绍
1.2过程控制系统的组成及其分类
1.2.1过程控制系统的组成
1.2.2过程控制系统的分类
1.3过程控制系统的发展
1.4“过程控制工程”课程的性质和任务
本章小结
思考题与习题
第2章过程建模
2.1数学模型
2.2机理建模
2.2.1单容过程的数学模型
2.2.2有纯滞后过程的数学模型
2.2.3多容过程的数学模型
2.3实验建模
2.3.1实验建模的一般程序
2.3.2阶跃响应法
2.3.3脉冲响应法
2.3.4很小二乘法
本章小结
思考题与习题
第3章过程参数的检测与变送
3.1概述
3.1.1测量误差
3.1.2自动化仪表的性能指标
3.1.3自动化仪表的选用
3.2温度检测与变送
3.2.1概述
3.2.2热电偶温度计
3.2.3常用热电偶的结构形式
3.2.4热电阻温度计
3.2.5温度检测仪表的选用原则
3.2.6DDZ-Ⅲ型温度变送器
3.3压力检测与变送
3.3.1概述
3.3.2弹性式压力表
3.3.3电气式压力表
3.3.4压力检测仪表的选用与安装
3.4流量检测与变送
3.4.1概述
3.4.2差压流量计
3.4.3椭圆齿轮流量计
3.5液位检测与变送
3.5.1静压式液位计
3.5.2电容式液位计
3.5.3液位检测仪表的选用原则
3.6变送器
3.6.1矢量机构力平衡式差压变送器
3.6.2电容式差压变送器
3.6.3ST3000智能变送器
3.7成分分析仪表
3.7.1红外线气体分析仪
3.7.2氧化锆氧量分析仪
本章小结
思考题与习题
第4章过程控制仪表
4.1概述
4.2DDZ-Ⅲ型控制器
4.2.1输入电路
4.2.2比例微分电路
4.2.3比例积分电路
4.2.4Ⅲ型控制器的传递函数
4.2.5输出电路
4.2.6手动操作电路
4.2.7指示电路
4.3运算器（运算单元）
4.3.1加减器
4.3.2乘除器
4.4可编程调节器
4.4.1概述
4.4.2KMM可编程调节器的体系结构
4.4.3KMM可编程调节器的主要功能及应用
4.4.4KMM可编程调节器的软件设计
4.5执行器
4.5.1概述
4.5.2执行机构
4.5.3调节机构
4.5.4阀门定位器
4.6变频器
4.6.1概述
4.6.2变频器原理
4.6.3变频器功能
本章小结
思考题与习题
第5章简单控制系统
5.1控制系统的品质指标
5.1.1以阶跃响应曲线定义的单项指标
5.1.2偏差积分综合指标
5.1.3准品质指标（过程可控度）
5.1.4三类指标之间的关系
5.2简单控制系统的方案设计
5.2.1受控变量的选择
5.2.2操纵变量的选择
5.2.3执行器的选择
5.2.4测量变送环节在系统设计中的考虑
5.2.6控制器的选型及应用
5.2.6简单控制系统的设计原则及应用实例
5.3简单控制系统的参数整定
5.3.1概述
5.3.2工程整定法
5.3.3控制系统参数整定实例
本章小结
思考题与习题
第6章直接数字控制系统
6.1从常规控制到计算机控制
6.1.1常规控制
6.1.2计算机控制
6.2过程通道
6.2.1模拟量输入/输出通道
6.2.2数字量I/O通道
6.3信号采集、数字滤波及数据处理
6.3.1香农采样定理及采样频率的选择
6.3.2数字滤波
6.3.3数据处理
6.4DDC系统的PID算式
6.4.1基本PID控制算式
6.4.2对基本PID控制算式的改进
6.5DDC系统在工业过程控制中的应用
6.5.1计算机控制系统的设计过程
6.5.2DDC系统设计举例———全自动电镀电源的设计
本章小结
思考题与习题
第7章改善控制品质的复杂控制
7.1串级控制系统
7.1.1概述
7.1.2串级控制系统的特点与分析
7.1.3串级控制系统的工业应用
7.1.4串级控制系统的设计
7.1.5串级控制系统的投运与参数整定
7.2前馈控制
7.2.1前馈与反馈
7.2.2前馈-反馈复合控制系统
7.2.3前馈-串级控制系统
7.2.4前馈控制的工业应用
7.2.5数字前馈控制系统
7.3大滞后补偿控制
7.3.1Smith预估补偿控制
7.3.2改进型Smith预估补偿控制
7.4多变量解耦控制
7.4.1多变量耦合
7.4.2相对增益
7.4.3多变量解耦系统设计
7.4.4解耦控制系统实例
本章小结
思考题与习题
第8章满足某种特殊要求的复杂控制
8.1比值控制
8.1.1比值控制的提出
8.1.2比值控制的常用结构
8.1.3从物料流量比到仪表信号比
8.1.4比值控制的工业应用
8.2分程控制
8.2.1概述
8.2.2分程控制的目的
8.2.3分程控制的设计及生产方面的应用
8.3选择性控制
8.3.1概述
8.3.2选择性控制的类型
8.3.3选择性控制在工业中的应用
本章小结
思考题与习题
第9章智能控制
9.1模糊控制
9.1.1概述
9.1.2模糊控制系统的组成
9.1.3模糊控制系统的原理与特点
9.1.4模糊控制器
9.1.5工程实例
9.2预测控制
9.2.1概述
9.2.2预测控制的特点
9.2.3预测控制算法
9.2.4预测控制的工业应用实例
9.3神经网络控制
9.3.1概述
9.3.2神经网络控制的结构与问题
9.3.3神经网络PID控制
9.4专家控制
9.4.1概述
9.4.2专家控制系统
9.4.3专家控制器示例
9.6推理控制与软测量技术
9.6.1推理控制
9.6.2软测量技术
本章小结
思考题与习题
靠前0章集散控制系统
10.1集散控制系统的基本组成
10.1.1DCS网络
10.1.2控制站
10.1.3操作员站
10.1.4工程师站
10.2集散控制系统的特点与发展趋势
10.2.1DCS的主要特点
10.2.2DCS的发展趋势
10.3典型DCS
10.3.1Honeywell公司的TDC3000系统
10.3.2Foxboro公司的I/ASeries系统
10.3.3YOKOGAWA公司的CENTUM系统
10.3.4中控集团的CS2000
10.4监督控制与数据采集系统
10.4.1概述
10.4.2SCADA系统与DCS的比较
10.4.3组态软件
本章小结
思考题与习题
靠前1章工业控制网络技术
11.1现场总线
11.1.1概述
11.1.2现场总线系统结构
11.1.3现场总线的特点与优点
11.1.4主流现场总线
11.2工业以太网及基于Web的监控系统
11.2.1控制系统中以太网的引入
11.2.2工业以太网的特点
11.2.3基于Web的远程监控
本章小结
思考题与习题
附录
附录A分程控制中控制阀的部分组成状态与对应形式
附录B过程控制系统的设计标准与识图简介
B.1过程控制的文字标准
B.2过程控制的图形符号标准
B.3过程控制的文字代号标准
B.4仪表位的编制方法实例
参考文献
内容摘要
本书把自动化仪表与装置和传统过程控制系统的分析、设计及应用进行了有机结合；把电子技术、计算机技术在自动化仪表和装置中的应用进行了有机融合。针对计算机技术、网络通信技术在自动化领域的应用越来越广的特点，本书在系统介绍传统控制的基础上，重点介绍了计算机控制技术、网络控制技术(DCS、FCS、工业以太网等)及其系统设计；智能控制理论是当前控制理论的高形式，以此为基础的智能控制也得到了广泛的应用，本着实用和精简的原则也进行了系统介绍。
精彩内容
本书根据当前自动化专业课程开设少而精的特点. 把自动化仪表与装置和传统过程控制系统的分析、设计及应用进行了有机结合. 把电子技术、计算机技术在自动化仪表和装置中的应用进行了有机融合. 针对计算机技术、网络通信技术在自动化领域应用越来越广的特点. 本书在系统介绍传统控制的基础上. 重点介绍了计算机控制技术、网络控制技术及其系统设计. 直接数字控制(ＤＤＣ) 是计算机控制的基础. 本书给予了重点介绍. 并以工程实例详细介绍了其工程设计. 集散控制系统(ＤＣＳ) 是当前实现工业过程控制的主要形式. 从早期的ＰＣ (ＰＬＣ)控制到传统的ＤＣＳ. 再到融合现场总线技术的新型ＤＣＳ. 集散控制系统经过了从低级到不错逐步完善. 再到技术成熟的过程. 本书结合其发展历程进行了系统的介绍. 并特别介绍了几种典型的ＤＣＳ. 网络控制技术是过程控制技术的一个重要发展方向. 本书从现场总线技术及工业以太网技术两方面对其进行了阐述. 智能控制理论是当前控制理论的优选形式. 以此为基础的智能控制也得到了广泛的应用. 本着实用和精简的原则. 本书也对此进行了系统介绍. 本书理论联系实际. 既注重自动控制理论知识在实际工业过程控制系统的运用. 又注重在实际应用中需要具体考虑的工程实际问题. 在理论与工程实践之间架起了一座桥梁.本书共由１１ 章组成. 第１ 章“绪论” 介绍过程控制的组成、特点及发展. 第２ 章“过程建模” 为用经典控制理论和现代控制理论分析设计系统的基础. 第３ 章是作为系统眼睛的“过程参数的检测与变送”. 第４ 章是作为常规过程控制系统基本环节的“ 过程控制仪表”.第５ 章是工程应用很常见且为控制系统学习基础的“简单控制系统”. 第６ 章是作为计算机控制基础的“直接数字控制系统”. 第７ 章是“ 改善控制品质的复杂控制”. 第８ 章是“ 满足某种特殊要求的复杂控制”. 第９ 章是主要用于解决传统控制方法难以解决的复杂系统控制问题的“智能控制”. 第１０ 章是控制功能分散、显示操作和管理功能集中、兼顾分而自治和综合协调原则设计的“集散控制系统”. 第１１ 章“ 工业控制网络技术” 介绍计算机技术、通信技术和控制技术发展融合的产物现场总线技术和目前代表着工业现场总线发展趋势的工业以太网技术.本书内容按照工业过程控制系统的体系结构和发展脉络组织编排. 在加强基本概念、基本理论和基本方法的基础上. 注重理论联系实际. 突出理论方法的实用性、可操作性与有效性. 注重跟踪近年来工业过程控制实践中涌现出来的新技术、新理论和新方法. 注重培养学生理论联系实际的创新意识与创新思维能力.本书由南京信息工程大学叶小岭教授、河海大学叶彦斐副教授、南京信息工程大学林屹博士及东南大学邵裕森教授共同编著. 邵裕森教授对全书进行了审读. 南京信息工程大学张颖超教授也协助审阅了全书. 南京信息工程大学孙宁博士、熊雄博士等为本书的编写做了许多有益的工作. 本书的出版得到了南京信息工程大学教材基金的支持. 这里对此特别表示感谢!本书在编写过程中参阅了大量的书籍、文献. 在此向其作者致谢. 同时也感谢为本书提出过建议的兄弟院校的相关任课老师.由于时间仓促. 编者水平有限. 对于书中存在的缺点和错误. 恳请读者批评指正.编 者
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