定 價:49 元
叢書名:普通高等教育 電氣工程 自動化 系列規(guī)劃教材
- 作者:葉小嶺 葉彥斐 林屹 邵裕森 編著
- 出版時間:2017/8/1
- ISBN:9787111567844
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:340
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書把自動化儀表與裝置和傳統(tǒng)過程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計及應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合;把電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)在自動化儀表和裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)融合。針對計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣的特點(diǎn),本書在系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了計算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)(DCS、FCS、工業(yè)以太網(wǎng)等)及其系統(tǒng)設(shè)計;智能控制理論是當(dāng)前控制理論的高形式,以此為基礎(chǔ)的智能控制也得到了廣泛的應(yīng)用,本著實用和精簡的原則也進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。
本書根據(jù)當(dāng)前自動化專業(yè)課程開設(shè)少而精的特點(diǎn). 把自動化儀表與裝置和傳統(tǒng)過程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計及應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合. 把電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)在自動化儀表和裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)融合. 針對計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在自動化領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣的特點(diǎn). 本書在系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上. 重點(diǎn)介紹了計算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計. 直接數(shù)字控制(DDC) 是計算機(jī)控制的基礎(chǔ). 本書給予了重點(diǎn)介紹. 并以工程實例詳細(xì)介紹了其工程設(shè)計. 集散控制系統(tǒng)(DCS) 是當(dāng)前實現(xiàn)工業(yè)過程控制的主要形式. 從早期的PC (PLC)控制到傳統(tǒng)的DCS. 再到融合現(xiàn)場總線技術(shù)的新型DCS. 集散控制系統(tǒng)經(jīng)過了從低級到高級逐步完善. 再到技術(shù)成熟的過程. 本書結(jié)合其發(fā)展歷程進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹. 并特別介紹了幾種典型的DCS. 網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是過程控制技術(shù)的一個重要發(fā)展方向. 本書從現(xiàn)場總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)兩方面對其進(jìn)行了闡述. 智能控制理論是當(dāng)前控制理論的最高形式. 以此為基礎(chǔ)的智能控制也得到了廣泛的應(yīng)用. 本著實用和精簡的原則. 本書也對此進(jìn)行了系統(tǒng)介紹. 本書理論聯(lián)系實際. 既注重自動控制理論知識在實際工業(yè)過程控制系統(tǒng)的運(yùn)用. 又注重在實際應(yīng)用中需要具體考慮的工程實際問題. 在理論與工程實踐之間架起了一座橋梁.本書共由11 章組成. 第1 章“緒論” 介紹過程控制的組成、特點(diǎn)及發(fā)展. 第2 章“過程建! 為用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論分析設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ). 第3 章是作為系統(tǒng)眼睛的“過程參數(shù)的檢測與變送”. 第4 章是作為常規(guī)過程控制系統(tǒng)基本環(huán)節(jié)的“ 過程控制儀表”.第5 章是工程應(yīng)用最常見且為控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的“簡單控制系統(tǒng)”. 第6 章是作為計算機(jī)控制基礎(chǔ)的“直接數(shù)字控制系統(tǒng)”. 第7 章是“ 改善控制品質(zhì)的復(fù)雜控制”. 第8 章是“ 滿足某種特殊要求的復(fù)雜控制”. 第9 章是主要用于解決傳統(tǒng)控制方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)控制問題的“智能控制”. 第10 章是控制功能分散、顯示操作和管理功能集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)原則設(shè)計的“集散控制系統(tǒng)”. 第11 章“ 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)” 介紹計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物現(xiàn)場總線技術(shù)和目前代表著工業(yè)現(xiàn)場總線發(fā)展趨勢的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù).本書內(nèi)容按照工業(yè)過程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和發(fā)展脈絡(luò)組織編排. 在加強(qiáng)基本概念、基本理論和基本方法的基礎(chǔ)上. 注重理論聯(lián)系實際. 突出理論方法的實用性、可操作性與有效性. 注重跟蹤近年來工業(yè)過程控制實踐中涌現(xiàn)出來的新技術(shù)、新理論和新方法. 注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維能力.本書由南京信息工程大學(xué)葉小嶺教授、河海大學(xué)葉彥斐副教授、南京信息工程大學(xué)林屹博士及東南大學(xué)邵裕森教授共同編著. 邵裕森教授對全書進(jìn)行了審讀. 南京信息工程大學(xué)張穎超教授也協(xié)助審閱了全書. 南京信息工程大學(xué)孫寧博士、熊雄博士等為本書的編寫做了許多有益的工作. 本書的出版得到了南京信息工程大學(xué)教材基金的支持. 這里對此特別表示感謝!本書在編寫過程中參閱了大量的書籍、文獻(xiàn). 在此向其作者致謝. 同時也感謝為本書提出過建議的兄弟院校的相關(guān)任課老師.由于時間倉促. 編者水平有限. 對于書中存在的缺點(diǎn)和錯誤. 懇請讀者批評指正.編 者
前 言
主要符號說明
常用下標(biāo)的定義
第1 章 緒論 1
。. 1 過程控制介紹 1
1. 2 過程控制系統(tǒng)的組成及其分類 2
。. 2. 1 過程控制系統(tǒng)的組成 2
。. 2. 2 過程控制系統(tǒng)的分類 3
。. 3 過程控制系統(tǒng)的發(fā)展 5
1. 4 “過程控制工程” 課程的性質(zhì)和
任務(wù) 8
本章小結(jié) 9
思考題與習(xí)題 9
第2 章 過程建模 10
。. 1 數(shù)學(xué)模型 10
。. 2 機(jī)理建模 11
。. 2. 1 單容過程的數(shù)學(xué)模型 11
。. 2. 2 有純滯后過程的數(shù)學(xué)模型 14
2. 2. 3 多容過程的數(shù)學(xué)模型 15
。. 3 實驗建模 17
。. 3. 1 實驗建模的一般程序 17
2. 3. 2 階躍響應(yīng)法 18
。. 3. 3 脈沖響應(yīng)法 22
2. 3. 4 最小二乘法 24
本章小結(jié) 28
思考題與習(xí)題 29
第3 章 過程參數(shù)的檢測與變送 31
。. 1 概述 31
。. 1. 1 測量誤差 31
。. 1. 2 自動化儀表的性能指標(biāo) 32
。. 1. 3 自動化儀表的選用 34
。. 2 溫度檢測與變送 35
。. 2. 1 概述 35
3. 2. 2 熱電偶溫度計 36
。. 2. 3 常用熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 39
。. 2. 4 熱電阻溫度計 40
。. 2. 5 溫度檢測儀表的選用原則 42
。. 2. 6。模模冢笮蜏囟茸兯推 44
。. 3 壓力檢測與變送 48
。. 3. 1 概述 48
3. 3. 2 彈性式壓力表 50
。. 3. 3 電氣式壓力表 51
。. 3. 4 壓力檢測儀表的選用與安裝 51
3. 4 流量檢測與變送 52
。. 4. 1 概述 52
3. 4. 2 差壓流量計 53
。. 4. 3 橢圓齒輪流量計 56
。. 5 液位檢測與變送 57
3. 5. 1 靜壓式液位計 57
。. 5. 2 電容式液位計 58
3. 5. 3 液位檢測儀表的選用原則 59
。. 6 變送器 60
。. 6. 1 矢量機(jī)構(gòu)力平衡式差壓變送器 60
。. 6. 2 電容式差壓變送器 63
。. 6. 3 ST3000 智能變送器 65
。. 7 成分分析儀表 66
。. 7. 1 紅外線氣體分析儀 67
3. 7. 2 氧化鋯氧量分析儀 68
本章小結(jié) 71
思考題與習(xí)題 71
第4 章 過程控制儀表 73
。. 1 概述 73
。. 2。模模冢笮涂刂破 73
。. 2. 1 輸入電路 74
。. 2. 2 比例微分電路 77
。. 2. 3 比例積分電路 77
。. 2. 4 Ⅲ型控制器的傳遞函數(shù) 78
。. 2. 5 輸出電路 80
。. 2. 6 手動操作電路 80
。. 2. 7 指示電路 81
4. 3 運(yùn)算器(運(yùn)算單元) 82
。. 3. 1 加減器 82
4. 3. 2 乘除器 83
。. 4 可編程調(diào)節(jié)器 85
4. 4. 1 概述 85
。. 4. 2。耍停 可編程調(diào)節(jié)器的體系結(jié)構(gòu) 86
目 錄Ⅶ
4. 4. 3。耍停 可編程調(diào)節(jié)器的主要功能及
應(yīng)用 92
4. 4. 4。耍停 可編程調(diào)節(jié)器的軟件
設(shè)計 104
。. 5 執(zhí)行器 106
。. 5. 1 概述 106
4. 5. 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 106
。. 5. 3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 109
。. 5. 4 閥門定位器 112
4. 6 變頻器 116
。. 6. 1 概述 116
4. 6. 2 變頻器原理 116
。. 6. 3 變頻器功能 117
本章小結(jié) 117
思考題與習(xí)題 118
第5 章 簡單控制系統(tǒng) 119
。. 1 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 119
5. 1. 1 以階躍響應(yīng)曲線定義的單項
指標(biāo) 119
。. 1. 2 偏差積分綜合指標(biāo) 120
。. 1. 3 準(zhǔn)品質(zhì)指標(biāo)(過程可控度) 121
。. 1. 4 三類指標(biāo)之間的關(guān)系 123
。. 2 簡單控制系統(tǒng)的方案設(shè)計 125
5. 2. 1 受控變量的選擇 125
。. 2. 2 操縱變量的選擇 128
。. 2. 3 執(zhí)行器的選擇 136
。. 2. 4 測量變送環(huán)節(jié)在系統(tǒng)設(shè)計中的
考慮 139
。. 2. 5 控制器的選型及應(yīng)用 140
5. 2. 6 簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計原則及應(yīng)用
實例 146
。. 3 簡單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 148
5. 3. 1 概述 148
。. 3. 2 工程整定法 149
。. 3. 3 控制系統(tǒng)參數(shù)整定實例 154
本章小結(jié) 157
思考題與習(xí)題 158
第6 章 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 160
6. 1 從常規(guī)控制到計算機(jī)控制 160
。. 1. 1 常規(guī)控制 160
。. 1. 2 計算機(jī)控制 161
6. 2 過程通道 162
。. 2. 1 模擬量輸入/輸出通道 163
。. 2. 2 數(shù)字量I/ O 通道 165
。. 3 信號采集、數(shù)字濾波及數(shù)據(jù)處理 167
6. 3. 1 香農(nóng)采樣定理及采樣頻率