过程控制技术(王爱广)(第二版)

　　《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。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。

绪论

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。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。

绪论1
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2
1?1过程控制系统的组成,分类及方块图和术语2
1?1?1过程控制系统的组成及其分类2
1?1?2过程控制系统的方块图及其术语3
1?2对过程控制系统的基本要求5
1?2?1过程控制系统的过渡过程5
1?2?2对过程控制系统的基本要求5
小结6
例题和解答7
思考题与习题8
2过程控制系统的数学模型9
2?1被控对象的数学模型9
2?1?1数学模型9
2?1?2一阶被控对象的数学模型 9
2?1?3二阶被控对象的数学模型12
2?2过程控制系统的传递函数13
2?2?1传递函数 13
2?2?2过程控制系统的方块图及其简化15
2?2?3过程控制系统的传递函数18
2?3被控对象数学模型的实验测取21
2?3?1对象的自衡特性21
2?3?2阶跃法的数据处理22
小结25
例题和解答26
思考题与习题30
3过程控制系统的分析32
3?1过程控制系统的过渡过程分析32
3?1?1一阶过程控制系统的过渡过程32
3?1?2二阶过程控制系统的过渡过程33
3?1?3过程控制系统过渡过程的质量指标38
3?1?4过程控制系统过渡过程的质量指标评定40
3?2过程控制系统的稳定性41
3?2?1过程控制系统稳定的基本条件41
3?2?2过程控制系统的稳定裕度43
3?3常规控制规律对过程控制质量的影响44
3?3?1常规控制器的控制规律44
3?3?2常规控制器的控制规律对过程控制质量的影响47
小结52
例题和解答53
思考题与习题58
第二篇过程控制技术工程应用部分
4单回路控制系统59
4?1单回路控制系统的结构组成及工作原理59
4?1?1单回路控制系统的结构组成59
4?1?2单回路控制系统的工作原理59
4?2单回路控制系统的运行与调试方法60
4?2?1控制器PID控制规律与正反作用的选择方法60
4?2?2单回路控制系统的运行62
4?2?3单回路控制系统的调试方法64
4?3单回路控制系统的设计方案分析67
4?3?1被控变量与操纵变量的选择67
4?3?2执行器的选择70
4?3?3检测仪表的选择分析 78
4?4单回路控制系统的工程实施方案85
4?4?1单回路控制系统的工程应用设计85
4?4?2单回路控制系统的工程实施方案86
4?5单回路控制系统的故障及排除故障方法89
4?5?1单回路控制系统一般性故障的判断89
4?5?2排除故障的分析法90
4?6控制系统间的关联对控制质量的影响92
4?6?1控制系统间的相互关联92
4?6?2相互关联对控制质量的影响及消除方法93
小结94
例题和解答95
思考题与习题100
5串级,比值,前馈控制系统103
5?1串级控制系统应用103
5?1?1串级控制系统的结构认识 103
5?1?2串级控制系统的工作机理 105
5?1?3串级控制系统的运行操作105
5?1?4串级控制系统的调试方法107
5?1?5串级控制系统的设计分析108
5?1?6串级控制系统的实施案例109
5?1?7串级控制系统的特点110
5?1?8串级控制系统的工业应用114
5?2比值控制系统应用116
5?2?1比值控制系统的解决方案117
5?2?2比值控制系统的运行与调试119
5?2?3比值控制系统的实施120
5?3前馈控制系统解决方案123
5?3?1前馈控制的作用与特点123
5?3?2前馈控制系统的解决方案125
小结127
例题和解答127
思考题与习题131
6多变量过程控制系统133
6?1均匀控制系统解决方案133
6?1?1均匀控制的概念133
6?1?2均匀控制系统的解决方案134
6?1?3均匀控制系统的调试方法136
6?2分程控制系统解决方案137
6?2?1分程控制的概念137
6?2?2分程控制系统的解决方案138
6?2?3分程控制系统实施方法分析139
6?3选择性控制系统解决方案141
6?3?1选择性控制系统的认识141
6?3?2选择性控制系统的解决方案141
6?3?3控制器的积分饱和现象与防止措施145
6?4自动联锁保护系统解决方案146
6?4?1自动信号报警系统146
6?4?2自动联锁保护系统148
小结150
例题和解答150
思考题与习题151
7工业生产过程的自动控制方案153
7?1流体输送设备运行过程的自动控制153
7?1?1离心泵运行过程的自动控制153
7?1?2往复泵运行过程的自动控制155
7?1?3压缩机运行过程的自动控制156
7?1?4离心式压缩机防喘振的自动控制156
7?2传热过程的自动控制159
7?2?1换热器的自动控制159
7?2?2蒸汽加热器的自动控制161
7?2?3冷却器的自动控制161
7?3精馏塔生产过程的自动控制162
7?3?1精馏塔的控制目标163
7?3?2精馏塔的干扰因素163
7?3?3精馏塔生产过程质量指标的选择164
7?3?4精馏塔生产过程的自动控制方案166
7?4锅炉生产过程的自动控制169
7?4?1锅炉生产过程的控制要求170
7?4?2锅炉汽包水位的自动控制171
7?4?3过热蒸汽温度的自动控制174
7?4?4锅炉燃烧过程的自动控制175
7?5化学反应器生产过程的自动控制176
7?5?1化学反应器的控制要求177
7?5?2化学反应器的自动控制177
7?5?3工业生产过程pH值的自动控制180
小结182
例题和解答182
思考题与习题184
8过程控制工程设计基础186
8?1工程设计的基本知识186
8?1?1工程设计的任务和方法186
8?1?2工程设计的标准和规定187
8?2自控工程设计图形符号188
8?2?1字母代号188
8?2?2分散控制,共用显示,逻辑和计算机系统的设计符号189
8?2?3过程显示图形符号和文字符号191
8?2?4仪表位号及编制方法196
8?2?5施工图中仪表管线编号原则及方法197
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 198
8?3集散控制系统的工程设计概况202
8?3?1施工图设计的基本程序202
8?3?2集散控制系统工程设计中的若干
问题204
小结210
思考题与习题210附录211
附录1拉氏变换对照表211
附录2被测变量及仪表组合功能示例212
附录3工艺流程图上设备和机器图例符号213
附录4工艺流程图上的物料代号215
附录5工艺流程图上管道,管件,阀门及附件图例216
附录6控制阀气开,气关形式选择参考表217
参考文献218