本書由七個模塊組成，主要內(nèi)容為過程控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、常規(guī)控制規(guī)律、簡單控制系統(tǒng)、復雜控制系統(tǒng)、其他控制系統(tǒng)、 典型操作單元控制案例等。
本書充分體現(xiàn)了職業(yè)教育的特點，突出實踐性、實用性和先進性，著重職業(yè)技能的培養(yǎng)。
本書可作為高等職業(yè)教育、繼續(xù)教育等院校的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)專業(yè)的教材，也可作為
化工、石油化工、輕工、煉油、冶金、電力、紡織、食品等企業(yè)的職業(yè)技能培訓教材，還可作為高職、中職院校師生和工程技術(shù)人員的參考書。
本書第一版于2015年4月出版，在教學應用中獲得了廣大師生的好評。但隨著有關(guān)行業(yè)和高等職業(yè)教育教學改革的發(fā)展，以及教學模式和國家職業(yè)標準的變化等多方面的因素，原有的內(nèi)容已不能完全滿足實際需求。在這樣的背景下，編者啟動了本書的修訂工作。
此次修訂中， 編者對部分環(huán)節(jié)內(nèi)容進行了補充，整體內(nèi)容仍然緊緊圍繞高職高專職業(yè)教育高技能應用型人才培養(yǎng)目標，堅持突
出實踐性、實用性和先進性，堅持理論知識以夠用為宜，注重實踐能力培養(yǎng)。
修訂后本書依舊分為七個模塊。模塊一主要介紹了過程控制系統(tǒng)的組成、分類，過程控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標；模塊二主要介紹了過程控制系統(tǒng)及環(huán)節(jié)的數(shù)學模型、方框圖和被控對象特性測試；模塊三主要介紹了常規(guī)控制規(guī)律及控制器參數(shù)對系統(tǒng)過渡過程的影響；模塊四主要介紹了簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括被控變量和操縱變量的選擇、控制閥的選擇、控制器的選擇、簡單控制系統(tǒng)的集成、簡單控制系統(tǒng)投運和控制器參數(shù)的工程整定；模塊五主要介紹了串級控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)和前饋-反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點和使用；模塊六主要介紹了分程控制系統(tǒng)、選擇性控制系統(tǒng)、先進性控制系統(tǒng)和安全儀表系統(tǒng)；模塊七給出了石油化工生產(chǎn)過程中典型的操作單元控制案例。
在此次修訂中，編者廣泛征求了使用院校、畢業(yè)學生和企業(yè)的實際需求，總結(jié)了使用本書的教學實踐經(jīng)驗，增加了以下內(nèi)容：補充了主要專業(yè)術(shù)語的英文； 改進了理想PID控制算法；增加了串級控制系統(tǒng)投運案例，離心泵、鍋爐和精餾塔應用案例，加熱爐聯(lián)鎖控制案例；介紹了壓縮機狀態(tài)檢測系統(tǒng)； 在項目后設計了選擇題和判斷題。
本書采用“理實一體化”教學方式，通過模塊項目教學法，將過程控制系統(tǒng)的理論教學與實踐教學有機地結(jié)合在一起，培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力以及分析總結(jié)工作經(jīng)驗的能力，為學生在走上工作崗位后能夠迅速掌握工廠的控制系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
本書由蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學王銀鎖擔任主編， 李紅萍擔任主審。其中，模塊一、模塊二 、模塊四和附錄1、2由王銀鎖編寫；模塊三由蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學的杜青青編寫；模塊五由蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學的李海霞編寫；模塊六由蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學的張富玉編寫；模塊七由中國石油蘭州石化分公司的嚴新亮編寫；本書由王銀鎖負責擬訂大綱并統(tǒng)稿。
本書在編寫過程中，得到了蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學和中國石油蘭州石化公司等單位的朋友們的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。
編 者
2022年1月
目錄
模塊一 過程控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 1
項目一 過程控制系統(tǒng)的基本概念 1
項目二 過程控制系統(tǒng)的組成及分類 6
項目三 自動控制系統(tǒng)的過渡過程及品質(zhì)指標 14
模塊二 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型 26
項目一 過程動態(tài)特性與建模 26
項目二 傳遞函數(shù)及方框圖的等效變換 40
項目三 過程控制系統(tǒng)的數(shù)學模型 50
項目四 對象特性測試實訓 55
模塊三 常規(guī)控制規(guī)律 60
項目一 雙位控制 60
項目二 比例控制 64
項目三 比例積分控制 71
項目四 比例微分控制 78
項目五 比例積分微分控制規(guī)律 84
項目六 控制器參數(shù)對系統(tǒng)過渡過程的影響實訓 91
模塊四 簡單控制系統(tǒng) 95
項目一 被控變量和操縱變量的選擇 96
項目二 控制閥的選擇 105
項目三 測量變送器的選擇 118
項目四 控制器控制規(guī)律的選擇 124
項目五 簡單控制系統(tǒng)集成案例 131
項目六 簡單控制系統(tǒng)的投運和控制器參數(shù)的工程整定 136
項目七 液位控制系統(tǒng)的投運和PID整定實訓 145
模塊五 復雜控制系統(tǒng) 148
項目一 串級控制系統(tǒng) 148
項目二 均勻控制系統(tǒng) 160
項目三 比值控制系統(tǒng) 167
項目四 前饋-反饋控制系統(tǒng) 178
模塊六 其他控制系統(tǒng) 187
項目一 分程控制系統(tǒng)和閥位控制系統(tǒng) 187
項目二 選擇性控制系統(tǒng) 197
項目三 先進型控制系統(tǒng) 205
項目四 安全儀表系統(tǒng) 215
模塊七 典型操作單元控制案例 222
項目一 流體輸送設備的控制 222
項目二 傳熱設備的控制 235
項目三 精餾塔的控制 243
項目四 鍋爐設備的控制 250
項目五 化學反應器的控制方案 260
附錄1 拉氏變換對照表 265
附錄2 自動控制系統(tǒng)常用圖例符號統(tǒng)一規(guī)定 267
參考文獻 273
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