化工仪表及自动化（第2版 化工、食品、制药、环境、轻工、生物等工艺类专业适用）
作 者： 李学聪 著
出版时间： 2017
内容简介
《化工仪表及自动化》基于生产实际和工程应用，介绍了化工过程中自动控制系统的基本知识。重点介绍了被控对象的建模、检测变送仪表、显示仪表、自动控制仪表、过程控制系统的设计、参数整定及常用过程自动控制系统的分析。在简单、复杂控制系统的基础上，还介绍了新型控制系统与计算机控制系统。对电子化、微型化、数字化和智能化等先进的过程自动控制仪表的工作原理及其外特性以及计算机集散控制系统和现场总线自动控制系统进行了深入、系统和详细的分析和论述。全书内容丰富，取材新颖，结构严谨，系统性强
目录
第2版前言
第1版前言
第1章概述1
1.1自动控制系统的组成1
1.2自动控制系统的分类2
1.2.1按系统的结构特点分类3
1.2.2按给定信号的特点分类3
1.3自动控制系统的品质指标3
1.3.1静态与动态3
1.3.2系统的品质指标4
1.4工艺管道及控制流程图6
1.4.1仪表功能标志7
1.4.2仪表位号7
1.4.3仪表的图形符号及安装位置7
1.4.4测量点与连接线的图形符号7
1.4.5常见执行机构及控制阀体的
图形符号8
1.4.6常规仪表控制系统图形符号
示例8
1.5化工自动化的发展概况8
1.5.1仪表化与局部自动化阶段8
1.5.2综合自动化阶段9
1.5.3全盘自动化阶段9
习题与思考题9
第2章对象特性及其建模11
2.1对象的数学模型11
2.2模型形式及参数特性12
2.2.1线性系统输入输出模型的
表示12
2.2.2模型特性参数对被控变量
的影响14
2.3模型建立的方法17
2.3.1机理建模方法17
2.3.2实验建模方法20
2.3.3混合建模方法23
习题与思考题23
第3章检测变送仪表25
3.1检测变送仪表的基本性能与分类25
3.1.1检测的基本概念25
3.1.2检测仪表的基本性能26
3.1.3检测仪表的分类29
3.1.4变送器的使用30
3.2压力检测仪表31
3.2.1压力的基本概念32
3.2.2压力检测仪表的分类32
3.2.3差压（压力）变送器35
3.2.4差动电容差压（压力）变
送器37
3.2.5微型化压力变送器38
3.2.6压力检测仪表的选用和
安装41
3.3温度检测仪表43
3.3.1温度测量的方法43
3.3.2热电偶温度检测仪表44
3.3.3热电阻温度检测仪表50
3.3.4DDZ—Ⅲ型温度变送器52
3.3.5微型化温度变送器53
3.4流量检测仪表54
3.4.1流量的基本概念54
3.4.2差压式流量计55
3.4.3靶式流量计59
3.4.4转子流量计59
3.4.5容积式流量计61
3.4.6涡轮流量计62
3.4.7涡街流量计63
3.4.8电磁流量计64
3.5物位检测仪表65
3.5.1浮力式液位变送器65
3.5.2差压式液位计66
3.5.3电容式物位计68
3.5.4超声波物位计70
3.5.5光电式物位计72
3.6成分分析仪表72
3.6.1pH计74
3.6.2红外气体分析仪75
3.6.3气相色谱分析仪76
3.6.4氧量分析仪77
3.7显示仪表80
3.7.1模拟式显示仪表80
3.7.2数字式显示仪表81
3.7.3显示仪表的发展趋势81
3.7.4全数字式显示仪表82
3.7.5数字模拟混合显示仪表83
3.7.6虚拟显示仪表84
习题与思考题85
第4章自动控制仪表87
4.1控制器的发展与分类87
4.1.1控制器的发展过程87
4.1.2控制器的分类88
4.2控制器基本控制规律88
4.2.1双位控制89
4.2.2比例控制（P）90
4.2.3比例积分控制（PI）93
4.2.4比例微分控制（PD）95
4.2.5比例积分微分控制（PID）96
4.2.6PID控制规律总结96
4.3模拟式控制器97
4.4数字式控制器98
4.4.1数字式控制器的组成98
4.4.2可编程序控制器100
4.4.3专家自整定控制器104
习题与思考题104
第5章执行器105
5.1概述105
5.1.1执行器的分类及特点105
5.1.2执行器的组合方式105
5.1.3执行器的基本结构106
5.2调节机构106
5.2.1调节阀的分类107
5.2.2调节阀的流量特性108
5.3执行机构112
5.3.1电动执行机构112
5.3.2气动执行机构113
5.4电—气转换器和电—气阀门
定位器114
5.5执行器的选择115
5.5.1执行器结构形式的选择115
5.5.2调节阀流量特性的选择116
5.5.3调节阀口径的选择117
习题与思考题118
第6章简单控制系统119
6.1简单控制系统的基本结构119
6.2简单控制系统设计的主要内容120
6.3简单控制系统的方案设计120
6.3.1被控变量的选择120
6.3.2操纵变量的选择121
6.3.3放大系数、时间常数和滞后
时间对控制质量的影响122
6.4元件特性对控制系统的影响124
6.4.1测量元件时间常数对控制系统
的影响124
6.4.2测量元件输出信号传递滞后对
控制系统的影响125
6.4.3执行元件对控制系统的影响126
6.5控制器的设计126
6.5.1控制器控制规律的选择126
6.5.2控制器正、反作用的确定127
6.6控制器参数的工程整定128
6.6.1临界比例度法128
6.6.2衰减曲线法130
6.6.3经验法131
6.7单回路控制系统的投运131
6.8简单控制系统的分析与设计132
6.8.1蒸汽加热、物料温度控制系统
的分析与设计132
6.8.2喷雾式干燥设备控制系统的分
析与设计133
6.8.3精馏塔控制系统的分析与
设计134
习题与思考题138
第7章复杂控制系统139
7.1提高控制品质的控制系统139
7.1.1串级控制系统139
7.1.2前馈控制系统147
7.1.3大延时控制系统153
7.2特定要求过程控制系统155
7.2.1比值控制系统155
7.2.2均匀控制系统156
7.2.3分程控制系统158
7.2.4选择性控制系统161
习题与思考题162
第8章计算机控制系统164
8.1计算机控制系统的组成与特点164
8.1.1计算机控制系统的组成164
8.1.2计算机控制系统的特点及
用途164
8.2直接数字控制系统165
8.3集散控制系统166
8.4现场总线控制系统168
8.4.1现场总线的组成168
8.4.2现场总线控制系统的结构168
8.4.3现场总线控制系统的特点169
8.5控制系统实例分析170
8.5.1工业水处理pH值的智能
控制170
8.5.2集散控制系统在火力发电厂中
的应用实例173
8.5.3现场总线控制系统的应用
实例176
习题与思考题179
附录180
附录A铂铑10铂热电偶分度表180
附录B镍铬铜镍热电偶分度表184
附录C镍铬镍硅热电偶分度表185
附录DPt100热电阻分度表188
附录ECu50热电阻分度表191
附录FCu100热电阻分度表191
参考文献193
