《化工儀表及自動(dòng)化》共分六章。章介紹過(guò)程變量的測(cè)量方法，通過(guò)典型儀表結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析認(rèn)識(shí)儀表的能力。第二章介紹幾種典型的分析儀表的分析方法和特點(diǎn)。第三章重點(diǎn)介紹自動(dòng)控制儀表的基本概念及其控制規(guī)律，重點(diǎn)介紹了數(shù)字控制器產(chǎn)品。第四章以氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥為例介紹控制系統(tǒng)中執(zhí)行器的功能，以及各種功能的執(zhí)行器介紹。第五章以簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的操作系統(tǒng)為核心，介紹控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，其他方案僅作為了解，以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。第六章考慮到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，以目前較為流行的我國(guó)的集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，介紹了計(jì)算機(jī)控制的一般知識(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)總線的內(nèi)容中增添了案例介紹。
樂(lè)建波，陜西省石油化工學(xué)校，高講，1984年7月北京化纖工學(xué)院大學(xué)本科畢業(yè)，從事儀表及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)工作至今。同時(shí)，1994年至今也在從事計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)工作。擔(dān)任過(guò)陜西省技工教育教學(xué)工作指導(dǎo)委員會(huì)電子計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)研究會(huì)委員,以及全國(guó)石油化工職業(yè)院校學(xué)生化工儀表維修工技能大賽裁判。
緒論1
一、化工自動(dòng)化的意義1
二、化工儀表及自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程1
三、化工儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)的分類2
四、本課程的內(nèi)容及要求3
習(xí)題3
第一章化工測(cè)量?jī)x表4
第一節(jié)測(cè)量?jī)x表的基礎(chǔ)知識(shí)4
一、測(cè)量及測(cè)量過(guò)程4
二、測(cè)量誤差4
三、測(cè)量?jī)x表的品質(zhì)指標(biāo)6
四、測(cè)量?jī)x表的構(gòu)成和分類7
第二節(jié)壓力測(cè)量7
一、壓力測(cè)量的基本知識(shí)7
二、彈性式壓力計(jì)9
三、電接點(diǎn)信號(hào)壓力表11
技能訓(xùn)練1：彈簧管壓力表的校驗(yàn)12
第三節(jié)流量測(cè)量14
一、流量測(cè)量的基本知識(shí)14
二、差壓式流量計(jì)15
三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)21
四、其他流量計(jì)測(cè)量原理簡(jiǎn)介23
技能訓(xùn)練2：壓力/差壓變送器現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研30
技能訓(xùn)練3：差壓變送器的校驗(yàn)31
第四節(jié)液位測(cè)量33
一、物位測(cè)量的基本知識(shí)33
二、差壓式液位計(jì)34
三、其他液位計(jì)簡(jiǎn)介36
第五節(jié)溫度測(cè)量43
一、溫度測(cè)量的基本知識(shí)43
二、簡(jiǎn)單測(cè)溫儀表45
三、測(cè)溫元件47
四、非接觸式測(cè)溫53
五、溫度變送器56
六、測(cè)溫儀表的選用及安裝58
第六節(jié)顯示儀表58
一、概述58
二、數(shù)字式顯示儀表59
三、常規(guī)數(shù)顯表61
四、無(wú)紙記錄儀表63
技能訓(xùn)練4：智能數(shù)顯表的使用65
習(xí)題68
第二章自動(dòng)成分分析儀表72
第一節(jié)概述72
第二節(jié)熱導(dǎo)式氣體分析器73
一、基本知識(shí)73
二、熱導(dǎo)式氣體分析器的測(cè)量原理74
三、RD004型熱導(dǎo)式H2分析器75
第三節(jié)氧化鋯分析儀77
一、氧化鋯探頭77
二、溫度調(diào)節(jié)器與顯示儀表78
三、氧化鋯安裝注意事項(xiàng)79
第四節(jié)原子吸收分光光度計(jì)79
一、原子吸收光譜法79
二、原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理79
三、單色器81
四、檢測(cè)器及放大器讀數(shù)裝置82
第五節(jié)傅里葉變換紅外光譜儀82
一、基本知識(shí)82
二、傅里葉變換紅外光譜儀82
第六節(jié)氣相色譜分析儀84
一、基本知識(shí)84
二、氣相色譜儀的組成及工藝流程85
第七節(jié)工業(yè)pH值酸度計(jì)87
一、pH計(jì)的測(cè)量原理87
二、電極的結(jié)構(gòu)88
三、pHG2026B型工業(yè)pH計(jì)89
第八節(jié)微量水分析儀90
一、基本知識(shí)90
二、微量水分析儀92
三、特點(diǎn)與注意事項(xiàng)92
第九節(jié)有害氣體報(bào)警器92
一、有害氣體檢測(cè)報(bào)警器的分類93
二、有害氣體報(bào)警器的結(jié)構(gòu)93
三、常用檢測(cè)器94
四、有害氣體報(bào)警器特點(diǎn)95
五、有害氣體檢測(cè)報(bào)警器選用原則96
習(xí)題96
第三章自動(dòng)控制儀表98
第一節(jié)控制器原理及面板功能介紹98
一、基型控制器的原理99
二、DDZⅢ型控制器的外形結(jié)構(gòu)圖99
三、DDZⅢ型控制器的操作101
技能訓(xùn)練5：DDZ-Ⅲ型基型控制器的使用102
第二節(jié)控制規(guī)律105
一、雙位控制106
二、比例控制107
三、積分控制109
四、微分控制110
第三節(jié)單元組合儀表的基本知識(shí)112
一、單元組合儀表與自動(dòng)控制系統(tǒng)112
二、單元組合儀表的分類112
三、DDZ-Ⅲ型儀表的特點(diǎn)113
四、DDZ-Ⅲ型儀表的命名法115
第四節(jié)數(shù)字控制器概述116
一、數(shù)字控制器常見(jiàn)類型116
二、智能化測(cè)控儀表的基本構(gòu)成117
第五節(jié)數(shù)字調(diào)節(jié)器118
第六節(jié)可編程控制器119
一、PLC的特點(diǎn)120
二、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域121
三、PLC的硬件構(gòu)成122
四、PLC軟件系統(tǒng)及常用編程語(yǔ)言126
五、PLC的工作過(guò)程126
六、S7系列可編程控制器簡(jiǎn)介127
習(xí)題128
第四章執(zhí)行器130
第一節(jié)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥130
一、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及工作原理130
二、調(diào)節(jié)閥的種類133
第二節(jié)閥門(mén)定位器134
一、 配薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)閥門(mén)定位器135
二、 配薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電氣閥門(mén)定位器135
第三節(jié)電動(dòng)執(zhí)行器136
第四節(jié)其他執(zhí)行器簡(jiǎn)介137
一、液動(dòng)執(zhí)行器137
二、疏水閥137
三、保位閥138
四、限流閥138
五、止回閥138
六、呼吸閥139
七、排泥閥140
八、圓頂閥140
九、自力閥141
技能訓(xùn)練6：帶閥門(mén)定位器的調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)141
習(xí)題144
第五章化工自動(dòng)化基礎(chǔ)146
第一節(jié)化工自動(dòng)化的基礎(chǔ)知識(shí)146
一、人工調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制146
二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及分類147
三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程及品質(zhì)指標(biāo)148
四、影響控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程的主要因素150
第二節(jié)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)156
一、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成156
二、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn)156
三、控制系統(tǒng)中常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法158
技能訓(xùn)練7：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn)和參數(shù)整定159
第三節(jié)復(fù)雜控制系統(tǒng)161
一、串級(jí)控制系統(tǒng)161
二、均勻控制系統(tǒng)163
三、比值控制系統(tǒng)164
四、多沖量控制系統(tǒng)166
第四節(jié)典型控制系統(tǒng)方案介紹167
一、流體傳送設(shè)備的自動(dòng)控制方案167
二、 傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制方案168
三、 精餾設(shè)備的自動(dòng)控制方案170
四、 反應(yīng)器的自動(dòng)控制方案171
技能訓(xùn)練8：差壓變送器校驗(yàn)與串級(jí)控制回路聯(lián)校173
習(xí)題176
第六章集散型控制系統(tǒng)177
第一節(jié)集散型控制系統(tǒng)概述177
一、 集散型控制系統(tǒng)的基本概念177
二、 集散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)179
三、 集散型控制系統(tǒng)的發(fā)展概況180
第二節(jié)集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)181
一、 集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)181
二、 集散型控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中各層的功能182
三、 集散型控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示例183
第三節(jié)集散型控制系統(tǒng)的構(gòu)成184
一、 DCS系統(tǒng)的構(gòu)成185
二、 人-機(jī)接口的構(gòu)成185
第四節(jié)集散型控制系統(tǒng)的組態(tài)192
一、DCS控制系統(tǒng)組態(tài)的概念192
二、DCS控制系統(tǒng)組態(tài)的過(guò)程192
第五節(jié)中控集散型控制系統(tǒng)的組態(tài)案例分析193
一、【工藝分析】193
二、【DCS硬件組成】194
三、【組態(tài)】194
第六節(jié)和利時(shí)集散型控制系統(tǒng)的組態(tài)案例分析208
一、【工藝分析】208
二、【硬件組成】208
三、【組態(tài)】209
第七節(jié)集散型控制系統(tǒng)的投運(yùn)操作216
一、DCS控制系統(tǒng)的投運(yùn)操作216
二、投運(yùn)操作記錄表格217
第八節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)219
一、現(xiàn)場(chǎng)總線的概念219
二、現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)219
三、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)220
四、主流現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介222
五、Profibus的應(yīng)用案例224
習(xí)題224
附錄226
附錄一常用彈簧管壓力表規(guī)格226
附錄二標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶電勢(shì)溫度對(duì)照簡(jiǎn)表226
一、 鉑銠10-鉑熱電偶分度表226
二、 鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表227
附錄三熱電阻歐姆-溫度對(duì)照簡(jiǎn)表227
一、 鉑熱電阻(Pt50)分度表227
二、 鉑熱電阻(Pt100)分度表228
三、 銅熱電阻(Cu100)分度表228
四、 銅熱電阻(Cu50)分度表228
附錄四常用圖形符號(hào)229
參考文獻(xiàn)230
書(shū)單推薦
