《過程裝備控制技術(shù)/高等學(xué)校教材》主要對過程裝備與控制工程專業(yè)所涉及的自動控制和順序控制的理論、實(shí)現(xiàn)過程和實(shí)現(xiàn)方法等內(nèi)容以及其他相關(guān)知識進(jìn)行介紹。
《過程裝備控制技術(shù)/高等學(xué)校教材》突出過程裝備與控制工程的專業(yè)特點(diǎn)，既要求掌握控制相關(guān)基礎(chǔ)知識，又立足于實(shí)踐與應(yīng)用。全書內(nèi)容是，緒論講述過程裝備控制的內(nèi)容、舉例和目的；第1章自動控制系統(tǒng)；第2章順序控制系統(tǒng)；第3章過程檢測技術(shù)；第4章執(zhí)行器與控制器；第5章計算機(jī)控制系統(tǒng)；第6章可編程控制器（PLC）；第7章過程裝備控制系統(tǒng)實(shí)例，主要講述雙容液位槽液位控制、啤酒發(fā)酵工藝控制系統(tǒng)設(shè)計和物料輸送系統(tǒng)；附錄，ART2005數(shù)據(jù)采集卡說明書和ART2003數(shù)據(jù)采集卡使用說明書。
《過程裝備控制技術(shù)/高等學(xué)校教材》可供過程裝備與控制工程專業(yè)本科生和研究生使用，也可作為相關(guān)院校的石油、化工、能源、動力工程、環(huán)境工程等專業(yè)的學(xué)生使用，同時還可供從事過程設(shè)備、控制行業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
《過程裝備控制技術(shù)/高等學(xué)校教材》主要對過程裝備與控制工程專業(yè)所涉及的自動控制和順序控制的理論、實(shí)現(xiàn)過程和實(shí)現(xiàn)方法等內(nèi)容以及其他相關(guān)知識進(jìn)行介紹。
突出過程裝備與控制工程的專業(yè)特點(diǎn)，既要求掌握控制相關(guān)基礎(chǔ)知識，又立足于實(shí)踐與應(yīng)用。全書共分8章：緒論講述過程裝備控制的內(nèi)容、目的和例子；自動控制系統(tǒng)；順序控制系統(tǒng)；過程檢測技術(shù)；執(zhí)行器與控制器 ；計算機(jī)控制系統(tǒng)；可編程控制器（PLC）；過程裝備控制實(shí)例。
緒論
0.1 過程裝備控制的內(nèi)容
0.2 過程裝備控制的舉例
0.3 過程裝備控制的目的
第1章 自動控制系統(tǒng)
1.1 自動控制系統(tǒng)的組成及分類
1.1.1 人工控制與自動控制
1.1.2 自動控制系統(tǒng)的基本方式
1.1.3 自動控制系統(tǒng)的組成
1.1.4 自動控制系統(tǒng)的分類
1.2 自動控制系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求
1.3 自動控制系統(tǒng)的過渡過程及控制性能指標(biāo)
1.3.1 自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)
1.3.2 自動控制系統(tǒng)的過渡過程
1.3.3 自動控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)
1.4 被控對象的特性
1.4.1 被控對象的數(shù)學(xué)描述
1.4.2 描述被控對象的特性參數(shù)
1.4.3 被控對象特性的實(shí)驗(yàn)測定
1.5 自動控制系統(tǒng)的方框圖及其化簡
1.5.1 系統(tǒng)方框圖
1.5.2 方框圖的等效變換與化簡
1.6 常規(guī)控制規(guī)律及其對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響
1.6.1 位式控制
1.6.2 比例控制（P）
1.6.3 積分控制（I）
1.6.4 微分控制（D）
1.7 控制器參數(shù)的工程整定方法
1.7.1 臨界比例度法
1.7.2 衰減曲線法
1.7.3 響應(yīng)曲線法
1.7.4 經(jīng)驗(yàn)試湊法
思考與練習(xí)
第2章 順序控制系統(tǒng)
2.1 順序控制的基本概念
2.1.1 順序控制
2.1.2 順序控制方式
2.1.3 順序控制分類
2.1.4 順序控制系統(tǒng)的組成
2.2 順序控制規(guī)律
2.2.1 概述
2.2.2 基本邏輯概念
2.2.3 基本邏輯運(yùn)算
2.2.4 復(fù)合邏輯運(yùn)算
2.3 順序控制器
2.3.1 順序控制器
2.3.2 繼電器順序控制器
2.3.3 晶體管順序控制器
2.3.4 可編程順序控制器
2.3.5 計算機(jī)順序控制系統(tǒng)
2.3.6 順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用
思考與練習(xí)
第3章 過程檢測技術(shù)
3.1 過程檢測的基本概念
3.1.1 檢測
3.1.2 檢測的基本方法
3.1.3 檢測儀表的組成
3.1.4 檢測儀表的性能指標(biāo)
3.1.5 檢測儀表的分類
3.2 測量誤差及處理方法
3.2.1 測量誤差
3.2.2 誤差分類
3.2.3 系統(tǒng)誤差的分析與處理
3.2.4 粗大誤差的分析與處理
3.2.5 隨機(jī)誤差的分析和處理
3.3 溫度測量
3.3.1 概述
3.3.2 溫度測量的分類
3.3.3 熱電阻
3.3.4 熱電偶
3.3.5 精密集成電路溫度傳感器LM
3.3.6 數(shù)字溫度傳感器
3.4 壓力測量
3.4.1 概述
3.4.2 液柱式壓力表
3.4.3 彈性式壓力表
3.4.4 電容式壓力傳感器
3.4.5 擴(kuò)散硅壓力傳感器
3.4.6 壓力測量儀表的選擇和使用
3.5 流量測量
3.5.1 概述
3.5.2 差壓式流量計
3.5.3 容積式流量計
3.5.4 浮子式流量計
3.5.5 電磁流量計
3.5.6 流量計選用
3.6 液位測量
3.6.1 概述
3.6.2 靜壓式液位計
3.6.3 浮子式液位計
3.6.4 電容式物位計
3.6.5 其他液位（物位）測量儀表
3.6.6 液位測量儀表的選用
3.7 濕度測量
3.7.1 概述
3.7.2 濕度測量方法
3.7.3 氯化鋰濕敏電阻
3.7.4 半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻
3.7.5 濕度測量方案的選擇
3.8 成分分析儀器
3.8.1 概述
3.8.2 熱導(dǎo)式氣體分析器
3.8.3 紅外線氣體分析儀
3.8.4 氧化鋯氧量分析儀
3.9 工業(yè)pH計
3.9.1 pH值測量原理
3.9.2 pH發(fā)送器
3.9.3 測量儀器原理
3.10 接近開關(guān)
3.10.1 概述
3.10.2 無源接近開關(guān)
3.10.3 電感式接近開關(guān)
3.10.4 電容式接近開關(guān)
3.10.5 霍爾接近開關(guān)
3.10.6 光電式接近開關(guān)
3.10.7 接近開關(guān)的術(shù)語
3.11 儀表防爆技術(shù)
3.11.1 概述
3.11.2 儀表防爆原理
3.11.3 爆炸性危險場所的分級
3.11.4 爆炸性物質(zhì)的分類、分級與分組
3.11.5 儀表設(shè)備的常用防爆型式及適用范圍
3.11.6 防爆儀表設(shè)備
思考與練習(xí)
第4章 執(zhí)行器與控制器
4.1 調(diào)節(jié)閥
4.1.1 概述
4.1.2 氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
4.1.3 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
4.1.4 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
4.1.5 常用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及特點(diǎn)
4.2 步進(jìn)電機(jī)
4.2.1 概述
4.2.2 步進(jìn)電機(jī)分類
4.2.3 工作原理
4.2.4 驅(qū)動器
4.2.5 步進(jìn)電機(jī)的指標(biāo)
4.2.6 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)
4.2.7 步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器的選型
4.2.8 步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用場合
4.2.9 步進(jìn)電機(jī)與交流伺服電機(jī)的性能比較
4.3 滾珠絲桿與直線導(dǎo)軌
4.3.1 滾珠絲桿
4.3.2 直線導(dǎo)軌
4.3.3 滑臺模組
4.4 氣動執(zhí)行器
4.4.1 概述
4.4.2 氣動系統(tǒng)的組成
4.4.3 空氣壓縮機(jī)
4.4.4 冷卻器
4.4.5 儲氣罐
4.4.6 壓縮空氣凈化裝置
4.4.7 氣動執(zhí)行元件
4.4.8 氣動控制元件
4.4.9 氣動的基本回路
4.5 繼電器與接觸器
4.5.1 繼電器概述
4.5.2 電磁繼電器
4.5.3 固態(tài)繼電器
4.5.4 時間繼電器
4.5.5 磁簧繼電器
4.5.6 光繼電器
4.5.7 接觸器
4.5.8 繼電器與接觸器的區(qū)別
4.6 控制器
4.6.1 概述
4.6.2 DDZ Ⅲ型電動控制器
4.6.3 數(shù)字控制器
思考與練習(xí)
第5章 計算機(jī)控制系統(tǒng)
5.1 計算機(jī)控制系統(tǒng)概述
5.2 計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和類型
5.2.1 計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
5.2.2 計算機(jī)控制系統(tǒng)的類型
5.3 計算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入輸出通道
5.3.1 數(shù)字量輸入通道
5.3.2 模擬量輸入通道
5.3.3 數(shù)字量輸出通道
5.3.4 模擬量輸出通道
5.3.5 多功能IO模板
5.3.6 采樣定理
5.4 數(shù)字PID控制算法
5.4.1 模擬PID控制器控制規(guī)律
5.4.2 基本數(shù)字PID控制
5.4.3 改進(jìn)的數(shù)字PID算法
5.4.4 數(shù)字PID算法中的參數(shù)整定和采樣周期的選擇
5.5 計算機(jī)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計原則與方法
5.5.1 設(shè)計原則
5.5.2 設(shè)計方法
5.6 提高計算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的措施
5.6.1 計算機(jī)控制系統(tǒng)的干擾源分析
5.6.2 計算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾措施
5.6.3 提高計算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的措施
思考與練習(xí)
第6章 可編程控制器（PLC）
6.1 可編程控制器概述
6.1.1 可編程控制器的產(chǎn)生
6.1.2 可編程控制器的特點(diǎn)
6.1.3 可編程控制器生產(chǎn)廠家
6.1.4 可編程控制器發(fā)展趨勢
6.1.5 可編程控制器的類型
6.1.6 PLC的基本結(jié)構(gòu)
6.1.7 PLC的工作原理
6.1.8 PLC的編程語言
6.2 西門子S7 200系列可編程控制器
6.2.1 概述
6.2.2 西門子S7 200中央處理器（CPU）和擴(kuò)展模塊
6.2.3 西門子S7 200系列PLC系統(tǒng)連接
6.3 西門子S7 200系列PLC內(nèi)部資源及尋址方式
6.3.1 S7 200系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型及其格式
6.3.2 S7 200CPU存儲區(qū)域的直接尋址
6.3.3 用指針對S7 200CPU存儲區(qū)域的間接尋址
6.3.4 S7 200CPU的集成I/O和擴(kuò)展I/O尋址
6.4 西門子S7 200系列可編程控制器指令系統(tǒng)
6.4.1 位操作指令
6.4.2 數(shù)據(jù)處理指令
6.4.3 運(yùn)算指令
6.4.4 轉(zhuǎn)換指令
6.4.5 程序控制指令
6.5 STEP 7 Micro/WIN編程軟件簡介
6.5.1 STEP 7 Micro/WIN的窗口組件
6.5.2 簡單PLC控制程序例子
思考與練習(xí)
第7章 過程裝備控制系統(tǒng)實(shí)例
7.1 雙容液位槽液位控制
7.1.1 概述
7.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
7.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)定
7.1.4 參數(shù)整定
7.1.5 運(yùn)行效果
7.2 啤酒發(fā)酵工藝控制系統(tǒng)設(shè)計
7.2.1 概述
7.2.2 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計
7.2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
7.2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
7.2.5 系統(tǒng)的安裝調(diào)試運(yùn)行及控制效果
7.3 物料輸送控制系統(tǒng)設(shè)計
7.3.1 概述
7.3.2 總體方案設(shè)計
7.3.3 硬件設(shè)計
7.3.4 軟件設(shè)計
思考與練習(xí)
附錄A ART2005數(shù)據(jù)采集卡使用說明書
附錄B ART2003數(shù)據(jù)采集卡使用說明書
參考文獻(xiàn)
《過程裝備控制技術(shù)/高等學(xué)校教材》：
過程裝備控制包含生產(chǎn)過程自動化在過程裝備領(lǐng)域中的所有內(nèi)容。其中不但包含傳統(tǒng)意義上的自動控制，還包含過程檢測、順序控制和信號連鎖等系統(tǒng)。
�、龠^程檢測系統(tǒng)為使過程裝備中的各種物理化學(xué)變化能夠順利進(jìn)行，必須了解其中各過程參數(shù)，如溫度、壓力、流量和液位等的變化情況。為此，采用各種檢測儀表，如熱電偶、熱電阻、壓力傳感器、流量傳感器和液位傳感器等，連續(xù)自動地對各過程參數(shù)進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果用儀表指示出來或記錄下來，供操作人員觀察和分析，或?qū)y量到的信息傳送給自動控制系統(tǒng)，作為自動控制的依據(jù)。
�、谧詣涌刂葡到y(tǒng)利用一些自動控制儀表及裝置，對過程裝備中某些重要的過程參數(shù)，如溫度、壓力、流量和液位等進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使這些參數(shù)在受到外界干擾影響而偏離正常狀態(tài)時，能夠自動地重新回復(fù)到規(guī)定的范圍之內(nèi)，從而保證過程裝備的正常運(yùn)行，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。自動控制系統(tǒng)是過程裝備控制的最重要的內(nèi)容，上述的自動控制系統(tǒng)也稱過程控制系統(tǒng)。
�、垌樞蚩刂葡到y(tǒng)在沒有人工的直接干預(yù)下，根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序，對過程裝備自動地進(jìn)行順序操作的控制裝置稱為順序控制系統(tǒng)。順序控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)有很大的差別，前者不以維持某一過程參數(shù)在設(shè)定值上下波動為目的，而是根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序進(jìn)行操作。順序控制系統(tǒng)可以極大地減輕操作人員的繁重或重復(fù)性體力勞動。例如，合成氨造氣車間煤氣發(fā)生爐的操作就是按照預(yù)先規(guī)定的操作程序進(jìn)行的，這些程序包括吹風(fēng)、上吹、下吹、制氣和吹凈等步驟。順序控制系統(tǒng)在過程裝備控制中也稱為裝備控制系統(tǒng)。
�、苄盘栠B鎖系統(tǒng)信號連鎖系統(tǒng)是過程裝備控制中的一種附屬安全裝置。在生產(chǎn)過程中，有時由于一些偶然因素的影響會導(dǎo)致某些過程參數(shù)超出允許的變化范圍．使生產(chǎn)不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重時甚至?xí)鹑紵�、爆炸等事故。為了確保安全生產(chǎn)，常對這些關(guān)鍵的過程參數(shù)設(shè)置信號報警或連鎖保護(hù)裝置。其作用是在事故發(fā)生前，也就是過程參數(shù)超過信號的報警值時會自動地發(fā)出聲光報警信號，引起操作員的注意以便及早采取措施；若工況已接近危險狀態(tài)，信號連鎖系統(tǒng)將啟動：打開安全閥，切斷某些通路或緊急停車，從而防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。
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