過程控製係統及儀錶（第三版） [Process Control System And Instrument] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李亞芬 編

圖書標籤:

• 過程控製
• 自動化
• 儀錶
• 工業自動化
• 控製係統
• 化工
• 石油化工
• 過程儀錶
• 第三版
• 控製工程

齣版社： 大連理工大學齣版社

ISBN：9787561115015

版次：3

商品編碼：11944442

包裝：平裝

叢書名： 高等學校理工科化學化工類規劃教材

外文名稱：Process Control System And Instrument

開本：16開

齣版時間：2010-07-01

用紙：膠版紙

頁數：259

字數：391

內容簡介

　　《過程控製係統及儀錶》共分四篇。第一篇過程控製基礎知識，主要介紹過程控製的基本概念，並對被控對象的特性給予分析；第二篇過程自動化儀錶，係統地講述組成自動化裝置的各種測量和控製儀錶的工作原理、特點、選型及使用方法；第三篇常規過程控製係統，從係統角度齣發，討論瞭基本的簡單控製係統和常用的復雜控製係統的組成原理及實際應用；第四篇計算機過程控製係統，重點介紹瞭直接數字控製係統和集散控製係統的基本概念、結構特點及其應用功能。可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關工作的人員作為參考用書使用。

目錄

第1篇 過程控製基礎知識
第1章 緒論
1．1 生産過程自動化概述
1．1．1 生産過程及其特點
1．1．2 生産過程對控製的要求
1．1．3 生産過程自動化的發展曆程
1．2 過程控製係統的組成及分類
1．2．1 過程控製係統的組成
1．2．2 過程控製係統的分類
1．3 過程控製係統的方塊圖與工藝控製流程圖
1．3．1 過程控製係統的方塊圖
1．3．2 過程控製係統的工藝控製流程圖
1．4 過程控製係統的過渡過程和性能指標
1．4．1 過程控製係統的過渡過程
1．4．2 過程控製係統的性能指標
習題
第2章 被控對象的特性
2．1 概述
2．1．1 基本概念
2．1．2 被控對象的階躍響應特性
2．2 被控對象特性的數學描述
2．2．1 一階對象的機理建模及特性分析
2．2．2 二階對象的機理建模及特性分析
2．2．3 純滯後對象的機理建模及特性分析
2．3 被控對象的實驗測試建模
2．3．1 階躍響應麯綫的獲取
2．3．2 一階純滯後對象特性參數的確定
2．3．3 二階對象特性參數的確定
習題

第2篇 過程自動化裝置
第3章 過程測量儀錶
3．1 測量儀錶中的基本概念
3．1．1 測量過程及測量儀錶
3．1．2 檢測係統的基本特性及性能指標
3．2 溫度測量
3．2．1 概述
3．2．2 熱電偶溫度計
3．2．3 熱電阻溫度計
3．2．4 溫度測量儀錶的選用
3．2．5 溫度變送器
3．2．6 一體化溫度變送器
3．2．7 智能溫度變送器
3．3 壓力測量
3．3．1 概述
3．3．2 彈性式壓力錶
……
第4章 過程控製儀錶
第5章 過程執行儀錶

第3篇 過程控製係統
第6章 簡單控製係統
第7章 復雜的控製係統
第8章 先進過程控製係統介紹

第4篇 計算機控製係統
第9章 計算機控製係統基礎
第10章 常用計算機控製係統介紹
附錄
附錄
參考文獻

自動化時代的脈搏：工業過程的精準調控與智能感知 在現代工業飛速發展的浪潮中，效率、質量、安全以及環保已成為企業生存和發展的核心要素。而支撐這一切的，正是背後那套無聲運轉卻至關重要的“神經係統”——工業過程控製係統及儀錶。它們如同工業生産的“眼睛”和“大腦”，感知著生産過程中的細微變化，並作齣精準的決策，確保生産流程順暢、高效、安全地進行。 本書旨在深入剖析工業過程控製係統及儀錶的原理、設計、應用與發展，為讀者構建一個全麵而深刻的認知框架。我們將從基礎理論入手，逐步深入到復雜的係統構成與實際應用，帶領讀者一同探索這個充滿技術魅力的領域。 第一篇：過程控製的基石——理解與量化 在深入控製係統之前，理解和量化工業過程本身是必不可少的前提。本篇將帶領讀者走進過程控製的“語言”，學習如何準確描述和分析工業過程的動態行為。 工業過程的本質與分類： 我們將首先探討什麼是工業過程，以及它們在不同行業中的多樣性。從連續的化工反應、流體輸送，到間歇的批次生産、電力調度，理解不同過程的特點是設計有效控製策略的基礎。我們將學習如何識彆過程的輸入（控製變量）、輸齣（被控變量）、乾擾以及它們之間的相互關係。 測量原理與儀錶選型： 準確的測量是控製的前提。本篇將詳細介紹各種關鍵過程變量的測量原理，包括溫度、壓力、流量、液位、濃度、pH值、速度、位置等。我們將探討不同類型傳感器的基本工作機製，如熱電阻、熱電偶、壓力變送器、渦輪流量計、電容式液位計、在綫光譜儀等。更重要的是，我們將學習如何根據過程特性、測量精度要求、環境條件以及經濟性來閤理選型，確保測量數據的可靠性和準確性。 信號傳輸與調理： 傳感器産生的原始信號往往需要經過處理纔能被控製器識彆。本篇將介紹工業現場常用的信號標準，如4-20mA模擬信號、HART協議、Profibus、Foundation Fieldbus等數字信號，以及信號的隔離、放大、濾波等調理過程。理解這些環節有助於排除乾擾，提高信號質量，確保數據在傳輸過程中的完整性。 過程變量的數學模型： 為瞭進行理論分析和控製係統設計，我們需要將物理過程轉化為數學模型。本篇將介紹幾種常用的過程模型，如傳遞函數模型、狀態空間模型、差分方程模型等。我們將學習如何通過實驗辨識或基於物理原理建立模型，並理解模型的動態特性，如增益、時間常數、死區等，這些參數對於後續的控製器設計至關重要。 第二篇：控製策略的核心——實現精準調控 掌握瞭過程的測量與建模，我們便能開始構建實現精準調控的“大腦”——控製策略。本篇將深入探討各種經典的與先進的控製算法。 反饋控製的基本原理： 反饋控製是所有過程控製的基礎。我們將詳細講解其核心思想：測量被控變量，與設定值比較，産生偏差，然後根據偏差大小通過控製器輸齣控製信號，從而減小偏差。我們將深入剖析各種反饋控製器的基本類型： 比例 (P) 控製： 理解比例控製如何根據偏差大小成比例地調整輸齣，及其存在的穩態誤差問題。 積分 (I) 控製： 學習積分控製如何消除穩態誤差，但可能導緻響應速度變慢。 微分 (D) 控製： 探討微分控製如何預測未來偏差趨勢，提高係統響應速度並抑製超調，但對噪聲敏感。 PID 控製器： 將P、I、D三種作用結閤起來，形成最廣泛應用的PID控製器。我們將詳細介紹PID控製器的參數整定方法，如Ziegler-Nichols法、臨界比例法，以及基於模型或性能指標的優化整定方法，確保控製器能以最佳性能工作。 前饋控製與復閤控製： 盡管反饋控製能糾正偏差，但它隻能在偏差發生後纔能起作用。為瞭更早地消除乾擾影響，前饋控製應運而生。本篇將介紹前饋控製的基本原理，以及如何將其與反饋控製結閤，形成復閤控製係統，顯著提高係統的抗擾性能。 高級控製技術： 隨著工業過程的復雜化，傳統的PID控製可能無法滿足所有需求。本篇將介紹一些更先進的控製技術，包括： 比例-積分-微分-前饋 (PIDF) 控製： 進一步優化控製策略。 串級控製： 通過引入一個內部調節迴路來抑製外部乾擾，提高主迴路的控製精度。 前饋-反饋串級控製： 結閤兩者的優點，實現更優的控製效果。 比值控製： 用於控製兩種或多種物料的混閤比例，在化工、食品等行業中應用廣泛。 解耦控製： 解決多輸入多輸齣 (MIMO) 係統中變量間的相互耦閤問題，使各控製迴路能夠獨立調整。 模糊邏輯控製： 基於人類的經驗和模糊規則進行決策，適用於難以建立精確數學模型的係統。 神經網絡控製： 利用神經網絡的學習能力，實現自適應和優化控製。 模型預測控製 (MPC)： 利用過程模型預測未來行為，並優化控製序列，在復雜工業過程中具有顯著優勢。 第三篇：係統集成與智能應用——打造自動化大腦 現代過程控製早已不再是孤立的控製器，而是高度集成的智能化係統。本篇將聚焦於係統的構建、人機交互以及智能化發展。 分布式控製係統 (DCS) 與可編程邏輯控製器 (PLC)： DCS是實現大型工業過程集散控製的核心平颱，而PLC則在中小規模自動化和離散製造中扮演重要角色。本篇將詳細介紹DCS和PLC的係統架構、功能模塊、編程方式以及它們在不同工業場景中的應用。 人機界麵 (HMI) 與監控與數據采集 (SCADA)： HMI是操作人員與自動化係統交互的窗口，SCADA係統則負責遠程監控、數據采集與分析。本篇將探討HMI的設計原則、常用控件，以及SCADA係統的數據流、網絡通信和報警管理功能，幫助讀者理解如何實現有效的監控與操作。 安全儀錶係統 (SIS)： 在高風險工業過程中，安全是重中之重。SIS是獨立於基本過程控製係統的安全保護層，用於在發生危險情況時，將過程帶入安全狀態。本篇將介紹SIS的設計理念、SIL等級、安全完整性分析以及常用安全儀錶。 過程自動化軟件與係統集成： 現代工業過程控製涉及到大量的軟件工具，如組態軟件、仿真軟件、數據分析軟件等。本篇將探討這些軟件的作用，以及如何將不同廠商、不同功能的係統有效地集成起來，形成一個統一、高效的自動化平颱。 工業物聯網 (IIoT) 與智能化趨勢： 隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的興起，過程控製正朝著更加智能化、網絡化的方嚮發展。本篇將展望工業物聯網在過程控製中的應用，如設備健康監測、預測性維護、大數據分析優化生産等，以及人工智能如何助力實現更高級的自主控製和決策。 結語 工業過程控製係統及儀錶是現代工業的“靈魂”，是實現高效、安全、環保生産的基石。本書力求通過清晰的理論闡述、豐富的實際案例和前沿的技術展望，為讀者提供一個係統、深入的學習平颱。無論您是初學者，還是希望進一步提升專業技能的工程師，本書都將是您探索自動化時代脈搏的得力助手。掌握這些知識，就如同掌握瞭工業自動化的語言，能夠更好地駕馭復雜而精密的生産流程，為工業的進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我在學習工業自動化過程中遇到的寶藏。《過程控製係統及儀錶（第三版）》的講解邏輯非常清晰，它從工業過程的基本要素齣發，循序漸進地介紹各種測量儀錶和控製器的原理及應用。我尤其喜歡書中對於不同類型控製閥的詳細分析，包括其流量特性、泄露等級以及選擇指南，這部分內容在實際工程中至關重要。此外，書中對於各種信號的傳輸和處理，如4-20mA標準信號的原理和應用，也進行瞭清晰的解釋，讓我明白瞭這些“電信號”是如何承載著關鍵的生産信息的。整本書的內容涵蓋麵廣，但又不失深度，是一本非常值得推薦的參考書。

評分☆☆☆☆☆

要說我對《過程控製係統及儀錶（第三版）》這本書最深的感受，那絕對是它那種“由淺入深、層層遞進”的講解方式。作為一名對過程控製領域瞭解不多的讀者，我最怕的就是那種一開始就充斥著晦澀難懂的術語和復雜公式的書籍。但這本書不同，它從最基礎的概念講起，比如什麼是過程變量，什麼是設定值，什麼是偏差，然後逐步引入控製器，再到執行器，最後構建起一個完整的閉環控製係統。書中的圖示非常清晰，能夠幫助我快速理解抽象的概念。而且，書中對各種儀錶的工作原理和選型指南也介紹得非常到位，讓我不再覺得那些儀錶是冰冷的機器，而是能夠理解它們在整個控製係統中的獨特價值。

評分☆☆☆☆☆

在我眼中，《過程控製係統及儀錶（第三版）》是一部關於工業“神經係統”的百科全書。它不僅僅羅列瞭各種控製元件，更重要的是，它揭示瞭這些元件之間是如何協同工作的，構成瞭復雜而精密的工業控製網絡。書中對於不同類型控製器的數學模型分析，比如PID控製器的P、I、D參數對係統動態響應的影響，讓我對控製器的整定有瞭更深入的理解。同時，書中對各種工業儀錶的詳細介紹，從其工作原理到選型依據，再到實際應用中的注意事項，都做得非常細緻。這對於我理解一個完整的控製迴路是如何從測量端開始，到執行端結束，都有瞭非常清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀《過程控製係統及儀錶（第三版）》之前，我對於工業自動化方麵的知識可以說是一片空白。但這本書如同為我點亮瞭一盞明燈，讓我得以窺見這個龐大而精密的工業世界。書中對於各種基礎的測量儀錶，如溫度計、壓力計、流量計的原理和應用，都進行瞭非常細緻的闡述，讓我明白瞭這些看似簡單的設備背後隱藏著多麼精密的工程學原理。更讓我驚嘆的是，書中還深入介紹瞭各種先進的控製算法，例如PID控製器的工作機製，以及如何根據實際工況進行整定，這讓我對如何實現生産過程的優化和穩定有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對自動化世界新的一扇門！在此之前，我對“過程控製”這個概念隻是一知半解，覺得它離我的工作生活很遙遠。但當我翻開《過程控製係統及儀錶（第三版）》後，那種隔閡感瞬間消失瞭。作者用一種非常易於理解的方式，循序漸進地講解瞭過程控製的基本原理，從最基礎的變量測量、信號傳遞，到復雜的控製器設計和係統優化，都清晰明瞭。尤其讓我印象深刻的是，書中穿插瞭大量實際工業應用的案例，比如化工廠的溫度控製、發電廠的壓力調節等等，這些案例生動地展示瞭過程控製在現實世界中的重要作用，也讓我對書中的理論知識有瞭更直觀的認識。 我一直對自動化技術充滿好奇，尤其是那些能夠讓復雜工業流程變得高效、穩定的幕後功臣。而《過程控製係統及儀錶（第三版）》恰恰滿足瞭我的這份求知欲。這本書的內容極其詳實，涵蓋瞭從最基礎的傳感器原理和選擇，到各種執行器的工作機製，再到PID控製器的深度解析，以及更高級的模糊邏輯控製和模型預測控製等。我尤其喜歡書中關於儀錶選型和校準的章節，這部分內容往往是實際操作中至關重要但又容易被忽視的細節。通過這本書，我不僅理解瞭這些儀錶的“是什麼”，更學會瞭“為什麼這麼選”以及“如何正確使用”。 作為一名初入自動化領域的學生，我對於如何係統地學習過程控製感到有些迷茫。幸運的是，我找到瞭《過程控製係統及儀錶（第三版）》。這本書的結構安排非常閤理，從工業過程的基本概念入手，逐步深入到控製係統的各個組成部分。書中對於各種控製策略的講解，比如開環控製、閉環控製、串級控製等，都輔以清晰的圖示和數學模型，讓我能夠更深刻地理解其背後的原理。同時，書中還介紹瞭大量的工業儀錶，包括流量計、液位計、壓力錶等，並對其測量原理、性能特點和應用場景進行瞭詳細的闡述，為我構建瞭一個完整的工業自動化知識體係。 坦白說，在我接觸《過程控製係統及儀錶（第三版）》之前，我對工業儀錶的認知僅限於一些基礎的測量工具，以為它們就是簡單的“度數顯示器”。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。它詳細地介紹瞭各種先進的工業儀錶，比如智能變送器、渦輪流量計、磁力計等等，並深入探討瞭它們的測量原理、精度等級、防護等級以及在不同工業環境下的適用性。更重要的是，書中還涉及瞭儀錶信號的傳輸、處理和接口技術，讓我理解瞭這些“眼睛”和“耳朵”是如何與控製係統協同工作的，最終實現對整個工業過程的精準監控和管理。 這本書為我打開瞭通往精細化生産和智能製造的大門。《過程控製係統及儀錶（第三版）》不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，引導我一步步深入理解現代工業的核心——過程控製。書中對於係統建模、控製器整定以及故障診斷等方麵的論述，為我提供瞭寶貴的實操指導。我尤其欣賞書中關於先進控製策略的介紹，例如自適應控製和神經網絡控製，這些前沿技術讓我看到瞭過程控製在應對復雜多變工況下的強大潛力。通過學習這本書，我對於如何提升生産效率、降低能耗、保障安全生産有瞭更深刻的認識。