过程控制系统【本科教材】

节选

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  2.流量检测的主要方法  由于流量检测条件的多样性和复杂性,所以流量检测手段多样,种类繁多,目前还没有统一的分类方法。按照检测量的不同,可分为体积流量检测和质量流量检测;按照测量原理,又有容积式、速度式、节流式和电磁式等。  (1)体积流量检测法  该法包含容积法和速度法两类。  容积法:是在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行测量,以排出流体固定容积数来计算流量。基于这种检测方法的流量检测仪表主要有:椭圆齿轮流量计、旋转活塞式流量计、刮板式流量计等。容积法受流体状态影响较小,适用于测量高粘度流体,测量精度高。  速度法:先测量管道内流体的平均流速,再乘以管道截面积求得流体的体积流量。基于该检测方法的流量检测仪表主要有:差压式流量计、转子式流量计、电磁式流量计、涡轮式流量计、靶式流量计、超声波流量计等。  (2)质量流量检测法  该法包含直接法和问接法两类。  直接法:由测量仪表直接测量质量流量。其优点在于精度不受流体的温度、压力、密度等变化的影响。目前已有的包括角动式流量计、量热式流量计、科里奥力式流量计等。  间接法:用测得的体积流量乘以流体的密度自动计算得到质量流量。当流体密度随流体的温度、压力等变化时,计算繁琐,存在累计误差,测量精度受限。  3.6.2 典型流量检测仪表  下面着重阐述几种工业上常用的流量检测仪表。  1.差压式流量计  差压式流量计结构简单、运行可靠、可以与差压变送器直接配合,适用于多种介质流量检测,因此,在工业过程中应用广泛。该类流量检测仪表基于伯努利方程和连续性原理:在流通管道上安装节流元件,当流体通过节流元件时会产生流速变化,进而在节流元件前后产生压力差,通过差压测量即可求得被测流量。  节流元件使通过的流体流束收缩、流速加快、静压力降低,从而在其前后形成压力差。  ……

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内容简介

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  《过程控制系统/江苏省高等学校精品教材建设立项项目·21世纪高等院校电气信息类系列教材》详细讨论了过程控制系统的结构、原理、特点、系统分析和应用,并与实际工程应用相结合。在内容安排上,既强调了过程建模、参数测量与变送、简单和先进控制策略等基础知识,又增加了过程计算机控制软硬件及网络控制等新技术内容。考虑到行业需求,书中加入了涉及系统安全性的防爆知识。  让读者从应用的角度,理解过程控制问题的本质,掌握分析和设计过程控制系统的方法。  《过程控制系统/江苏省高等学校精品教材建设立项项目·21世纪高等院校电气信息类系列教材》可作为高等院校自动化及相近专业本科生教材,也可供煤炭、冶金、电力、化工等部门从事过程控制工作的工程技术人员参考。

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目录

第1章 绪论1.1 典型过程控制问题1.1.1 连续过程1.1.2 间歇过程1.2 过程控制性能要求1.2.1 时域控制性能指标1.2.2 积分控制性能指标1.3 过程控制系统组成1.4 过程控制系统发展概况1.4.1 过程控制系统体系结构的发展1.4.2 过程控制检测仪表和执行机构的发展1.4.3 过程控制策略的发展1.5 过程控制系统的分类1.6 本章小结1.7 习题第2章 被控过程特性及其数学模型2.1 被控过程的特性2.2 被控过程的数学模型2.2.1 被控过程数学模型的类型2.2.2 过程建模的基本方法2.3 解析法建立过程的数学模型2.3.1 解析法建模的一般步骤2.3.2 单容过程的建模2.3.3 多容过程的建模2.4 实验辨识法建立过程的数学模型2.4.1 实验辨识法建模的基本步骤与方法2.4.2 响应曲线法辨识过程的模型2.4.3 *小二乘法辨识过程的模型2.5 本章小结2.6 习题第3章 过程参数检测与变送仪表3.1 概述3.2 检测仪表的工作特性3.3 测量误差3.3.1 测量误差的基本概念3.3.2 检测仪表的性能指标3.4 温度检测与变送3.4.1 温度检测方法3.4.2 热电偶3.4.3 热电阻3.4.4 温度变送器3.4.5 温度检测仪表的选型3.5 压力检测与变送3.5.1 压力的概念及其检测3.5.2 弹性式压力检测仪表3.5.3 电气式压力检测仪表3.5.4 压力变送器3.5.5 压力检测仪表的选用3.6 流量检测与变送3.6.1 流量的概念及其检测3.6.2 典型流量检测仪表3.7 物位检测与变送3.7.1 物位检测的基本方法3.7.2 常用物位检测仪表3.8 智能检测仪表3.8.1 智能流量积算仪3.8.2 智能温度变送器3.9 煤矿常用检测仪表3.10 本章小结3.11 习题第4章 执行器4.1 执行器的工作原理与分类4.2 电动执行机构4.2.1 工作原理4.2.2 伺服放大器4.2.3 执行机构4.3 气动执行机构4.4 调节机构4.4.1 调节阀的结构4.4.2 调节阀特性4.5 电-气转换器4.6 阀门定位器4.7 执行器的选择4.8 本章小结4.9 习题第5章 仪表本安防爆技术5.1 防爆基础理论5.1.1 爆炸性物质分类5.1.2 危险场所防爆技术5.2 本质安全防爆技术5.3 安全栅5.3.1 安全栅的基本形式5.3.2 输入式安全栅5.3.3 输出式安全栅5.4 本安防爆系统设计要求5.4.1 本安防爆系统设计的一般要求5.4.2 现场总线本安防爆技术5.5 本章小结5.6 习题第6章 PID控制器设计及参数整定6.1 PID控制原理6.1.1 比例(P)控制算法6.1.2 比例积分(PI)控制算法6.1.3 比例微分(PD)控制算法6.1.4 PID控制算法6.1.5 比例-积分-微分控制算法的选择6.2 PID控制参数的整定方法6.2.1 PID参数整定的一般原则6.2.2 临界比例度法6.2.3 衰减曲线法6.2.4 反应曲线法6.2.5 三种常用工程整定方法的比较6.2.6 PID参数的自整定6.3 DDZ-Ⅲ型PID控制器6.3.1 输入电路6.3.2 比例微分电路6.3.3 比例积分电路6.3.4 输出电路6.3.5 控制器的传递函数6.3.6 手动操作电路及自动-手动切换6.3.7 指示电路6.4 本章小结6.5 习题第7章 复杂过程控制系统7.1 串级控制系统7.1.1 串级控制的基本原理7.1.2 串级控制系统的特点与分析7.1.3 串级控制系统的设计7.1.4 串级控制系统的参数整定7.1.5 串级控制系统的应用范围7.2 前馈控制系统7.2.1 前馈控制的基本原理7.2.2 前馈控制的特点及局限性7.2.3 前馈控制系统的主要结构形式7.2.4 前馈控制系统的选用原则及应用7.3 大滞后过程控制系统7.3.1 大滞后对控制品质的影响7.3.2 史密斯预估补偿控制7.3.3 改进型史密斯预估补偿控制7.3.4 内模控制7.4 比值控制系统7.4.1 比值控制的常见类型7.4.2 比值控制系统的设计7.5 选择性控制系统7.5.1 选择性控制的常见类型7.5.2 选择性控制系统的设计7.6 分程控制系统7.6.1 分程控制系统的基本原理7.6.2 分程控制系统的设计7.6.3 分程控制系统的应用7.7 本章小结7.8 习题第8章 先进过程控制系统8.1 预测控制8.1.1 预测控制的基本原理8.1.2 预测模型8.1.3 参考轨迹8.1.4 控制算法8.2 自适应控制8.2.1 自适应控制的基本原理8.2.2 自校正控制系统8.2.3 模型参考自适应控制系统8.3 统计过程控制8.3.1 统计过程控制的基本原理8.3.2 质量控制图8.3.3 其他统计过程控制技术8.4 控制系统故障诊断和容错控制8.4.1 故障检测和诊断的基本概念8.4.2 故障检测和诊断的主要方法8.4.3 容错控制8.5 软测量和推理控制系统8.5.1 软测量技术8.5.2 推理控制系统8.6 本章小结8.7 习题第9章 计算机过程控制系统9.1 计算机过程控制系统9.1.1 计算机过程控制系统结构9.1.2 数据采集及数据转换9.1.3 控制系统软件体系9.1.4 数字PID控制算法9.2 集散控制系统9.2.1 集散控制系统组成9.2.2 集散控制系统的递阶结构9.2.3 集散控制系统的通信网络9.2.4 集散控制系统的设计9.3 现场总线控制技术9.3.1 现场总线简介9.3.2 常见现场总线9.3.3 现场总线控制系统9.4 工业以太网控制系统9.4.1 工业以太网技术9.4.2 工业以太网与现场总线9.4.3 基于网络的控制系统9.5 本章小结9.6 习题第10章 过程控制系统设计及应用实例10.1 过程控制系统设计概述10.1.1 过程控制系统设计的一般要求10.1.2 过程控制系统设计的基本方法与开发步骤10.1.3 控制方案的确定10.1.4 系统的工程设计10.2 干燥过程的控制系统设计10.2.1 干燥过程的工艺要求10.2.2 控制方案设计10.3 电厂燃煤锅炉控制10.3.1 电厂生产过程及控制要求10.3.2 锅炉锅筒水位控制10.3.3 锅炉燃烧过程控制10.3.4 过热蒸汽温度控制系统10.3.5 机炉协调控制10.4 选煤过程控制10.4.1 选煤生产过程及控制要求10.4.2 跳汰机自动控制系统10.4.3 重介质选煤监测与控制系统10.4.4 真空过滤机液位控制系统10.5 本章小结10.6 习题附录附录A 仪表分度表A.1 铂铑10-铂热电偶分度表A.2 镍铬-镍硅(镍铝)热电偶分度表A.3 铂铑30-铂铑6热电偶分度表A.4 工业铂热电阻分度表A.5 工业铜热电阻分度表附录B 常用监控软件介绍B.1 iFIX组态软件B.2 InTouch组态软件B.3 组态王软件参考文献

封面

过程控制系统【本科教材】

书名:过程控制系统【本科教材】

作者:郭一楠

页数:283

定价:¥36.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2018-07-06

ISBN:9787111250425

PDF电子书大小:84MB 高清扫描完整版

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