过程控制及自动化仪表（第四版）
定价：￥49.00
作者： 武平丽主编
出版时间：2026-08
出版社：化学工业出版社
- 化学工业出版社
- 9787122503770
- 4版
- 16开
- 2026-08
- 374
- 高职
作者简介
目录
第一章绪论 001
第一节过程控制技术及自动化仪表的发展001
一、过程控制技术的发展阶段001
二、过程控制系统的特性与核心任务002
三、自动化仪表的发展与分类003
四、未来发展趋势与挑战004
第二节过程控制系统的组成及其分类005
一、过程控制系统的组成005
二、过程控制系统的分类006
第三节过程控制系统的过渡过程和品质指标006
一、系统的静态与动态006
二、控制系统的过渡过程007
三、描述系统过渡过程的品质指标008
思考题与习题010
第二章检测仪表与执行器 011
第一节过程参数检测概述011
一、测量误差012
二、仪表性能指标013
三、变送器的基本特性和构成原理014
四、现场总线仪表简介019
五、APL仪表简介020
第二节温度检测仪表022
一、概述022
二、热电偶023
三、热电阻028
四、温度变送器029
五、其它温度仪表简介030
六、测温仪表的选用与安装030
第三节压力检测仪表032
一、压力的表示方法032
二、压力检测的主要方法032
三、常见压力检测仪表033
四、智能式差压变送器037
五、压力仪表的选用和安装038
第四节流量检测仪表042
一、概述042
二、速度式流量计043
三、容积式流量计053
四、质量流量计054
五、流量仪表的选用056
第五节物位检测仪表056
一、物位仪表的分类056
二、常用物位计057
三、物位检测仪表的选用061
第六节分析仪表061
一、分析仪表的分类061
二、分析仪表的组成061
三、常用成分和物性的检测方法062
第七节执行器068
一、电动执行器068
二、气动执行器070
思考题与习题083
第三章过程控制系统概述086
第一节自动检测与自动控制系统086
一、过程自动检测系统086
二、过程自动控制系统087
第二节传递函数与方块图变换088
一、传递函数088
二、方块图089
第三节对象特性091
一、与对象有关的两个基本概念092
二、描述对象特性的三个参数092
三、扰动通道特性对控制质量的影响093
四、控制通道特性对控制质量的影响094
第四节过程控制工程设计中常用图例符号094
一、图形符号094
二、字母代号096
三、仪表位号097
四、控制符号图表示方法示例098
五、简单控制系统控制符号图识图初步099
思考题与习题099
第四章简单控制系统100
第一节系统被控变量与操纵变量的选择100
一、系统被控变量的选取101
二、操纵变量的选择101
第二节测量变送在系统分析设计中的考虑102
一、纯滞后102
二、测量滞后103
三、信号传输滞后104
四、测量信号的处理104
第三节执行器的选择105
第四节控制规律的选取105
一、基本控制规律105
二、控制规律的选用111
第五节控制器的参数整定112
一、经验试凑法112
二、临界比例度法113
三、衰减曲线法114
四、三种整定方法的比较114
第六节简单控制系统的投运及故障分析115
一、系统的投运步骤115
二、系统的故障分析、判断与处理117
思考题与习题119
第五章复杂控制系统120
第一节串级控制系统120
一、串级控制系统的基本概念120
二、串级控制系统的特点及应用范围122
三、串级控制系统的设计125
四、串级控制系统的投运及参数整定128
第二节前馈控制系统131
一、前馈控制的基本概念和方块图131
二、前馈控制的特点和局限性132
三、前馈控制系统的几种结构形式133
四、前馈控制系统的选用原则和应用实例134
第三节比值控制系统136
一、概述136
二、常见的比值控制方案136
第四节均匀控制系统138
一、均匀控制原理139
二、均匀控制方案139
第五节分程控制系统140一、概述140
二、分程控制的应用场合141
三、分程控制系统应用中应注意的几个问题143
第六节选择性控制系统144
一、概述144
二、选择性控制系统的类型145
三、选择性控制系统的设计146
第七节其他控制系统简介147
一、预测控制147
二、推理控制147
三、解耦控制148
四、鲁棒控制148
五、自适应控制148
六、智能控制149
第八节控制流程图识图149
一、常规控制流程图的识图149
二、计算机控制流程图识图初步152
思考题与习题153
第六章分布式控制系统（DCS）155
第一节概述156
一、DCS系统的构成方式156
二、DCS的特点157
三、DCS的发展及国产化趋势158
第二节DCS的硬件体系结构与功能160
一、DCS的数据通信系统161
二、DCS的过程控制装置163
三、 操作管理装置166
第三节DCS的软件体系与组态方法168
一、DCS的软件体系168
二、DCS的组态方法169
第四节和利时一体化过程解决方案172
一、Level1/2过程控制层HOLLiAS MACS-K172
二、Level3过程先进应用层178
三、Level4企业管理层183
四、HiaCloud工业云平台184
第五节中控技术ECS-700系统介绍187
一、ECS-700系统整体结构187
二、ECS-700系统的分域管理189
三、ECS-700系统网络189
四、ECS-700系统硬件组成193
五、ECS-700系统软件架构及功能特点194
第六节国外主流DCS系统简介196
一、Honeywell公司的Experion PKS系统及其升级产品196
二、ABB AbilityTM及其扩展系统198
三、西门子SIMATIC PCS 7及其升级产品201
四、艾默生的DCS系统及其扩展应用204
五、横河电机公司及其DCS系统207
六、施耐德电气及其DCS系统209
思考题与习题210
第七章典型过程的控制211
第一节锅炉的过程控制211
一、汽包水位控制212
二、过热蒸汽温度控制214
三、燃烧过程的控制214
第二节化学反应器的过程控制216
一、化学反应器的分类方式与控制216
二、化学反应器的典型控制方案218
第三节精馏塔的过程控制220
一、概述220
二、精馏塔控制的基本方案222
第四节流体输送设备的过程控制223
一、泵的控制224
二、离心式压缩机的控制226
第五节传热设备的过程控制228
一、传热设备的静态数学模型229
二、一般传热设备的控制230
三、管式加热炉的控制232
思考题与习题234
附录235
附录一铂铑10-铂热电偶分度表235
附录二镍铬-铜镍热电偶分度表239
附录三镍铬-镍硅热电偶分度表239
附录四铂电阻分度表243
附录五铜电阻分度表245
参考文献246
第一节过程控制技术及自动化仪表的发展001
一、过程控制技术的发展阶段001
二、过程控制系统的特性与核心任务002
三、自动化仪表的发展与分类003
四、未来发展趋势与挑战004
第二节过程控制系统的组成及其分类005
一、过程控制系统的组成005
二、过程控制系统的分类006
第三节过程控制系统的过渡过程和品质指标006
一、系统的静态与动态006
二、控制系统的过渡过程007
三、描述系统过渡过程的品质指标008
思考题与习题010
第二章检测仪表与执行器 011
第一节过程参数检测概述011
一、测量误差012
二、仪表性能指标013
三、变送器的基本特性和构成原理014
四、现场总线仪表简介019
五、APL仪表简介020
第二节温度检测仪表022
一、概述022
二、热电偶023
三、热电阻028
四、温度变送器029
五、其它温度仪表简介030
六、测温仪表的选用与安装030
第三节压力检测仪表032
一、压力的表示方法032
二、压力检测的主要方法032
三、常见压力检测仪表033
四、智能式差压变送器037
五、压力仪表的选用和安装038
第四节流量检测仪表042
一、概述042
二、速度式流量计043
三、容积式流量计053
四、质量流量计054
五、流量仪表的选用056
第五节物位检测仪表056
一、物位仪表的分类056
二、常用物位计057
三、物位检测仪表的选用061
第六节分析仪表061
一、分析仪表的分类061
二、分析仪表的组成061
三、常用成分和物性的检测方法062
第七节执行器068
一、电动执行器068
二、气动执行器070
思考题与习题083
第三章过程控制系统概述086
第一节自动检测与自动控制系统086
一、过程自动检测系统086
二、过程自动控制系统087
第二节传递函数与方块图变换088
一、传递函数088
二、方块图089
第三节对象特性091
一、与对象有关的两个基本概念092
二、描述对象特性的三个参数092
三、扰动通道特性对控制质量的影响093
四、控制通道特性对控制质量的影响094
第四节过程控制工程设计中常用图例符号094
一、图形符号094
二、字母代号096
三、仪表位号097
四、控制符号图表示方法示例098
五、简单控制系统控制符号图识图初步099
思考题与习题099
第四章简单控制系统100
第一节系统被控变量与操纵变量的选择100
一、系统被控变量的选取101
二、操纵变量的选择101
第二节测量变送在系统分析设计中的考虑102
一、纯滞后102
二、测量滞后103
三、信号传输滞后104
四、测量信号的处理104
第三节执行器的选择105
第四节控制规律的选取105
一、基本控制规律105
二、控制规律的选用111
第五节控制器的参数整定112
一、经验试凑法112
二、临界比例度法113
三、衰减曲线法114
四、三种整定方法的比较114
第六节简单控制系统的投运及故障分析115
一、系统的投运步骤115
二、系统的故障分析、判断与处理117
思考题与习题119
第五章复杂控制系统120
第一节串级控制系统120
一、串级控制系统的基本概念120
二、串级控制系统的特点及应用范围122
三、串级控制系统的设计125
四、串级控制系统的投运及参数整定128
第二节前馈控制系统131
一、前馈控制的基本概念和方块图131
二、前馈控制的特点和局限性132
三、前馈控制系统的几种结构形式133
四、前馈控制系统的选用原则和应用实例134
第三节比值控制系统136
一、概述136
二、常见的比值控制方案136
第四节均匀控制系统138
一、均匀控制原理139
二、均匀控制方案139
第五节分程控制系统140一、概述140
二、分程控制的应用场合141
三、分程控制系统应用中应注意的几个问题143
第六节选择性控制系统144
一、概述144
二、选择性控制系统的类型145
三、选择性控制系统的设计146
第七节其他控制系统简介147
一、预测控制147
二、推理控制147
三、解耦控制148
四、鲁棒控制148
五、自适应控制148
六、智能控制149
第八节控制流程图识图149
一、常规控制流程图的识图149
二、计算机控制流程图识图初步152
思考题与习题153
第六章分布式控制系统（DCS）155
第一节概述156
一、DCS系统的构成方式156
二、DCS的特点157
三、DCS的发展及国产化趋势158
第二节DCS的硬件体系结构与功能160
一、DCS的数据通信系统161
二、DCS的过程控制装置163
三、 操作管理装置166
第三节DCS的软件体系与组态方法168
一、DCS的软件体系168
二、DCS的组态方法169
第四节和利时一体化过程解决方案172
一、Level1/2过程控制层HOLLiAS MACS-K172
二、Level3过程先进应用层178
三、Level4企业管理层183
四、HiaCloud工业云平台184
第五节中控技术ECS-700系统介绍187
一、ECS-700系统整体结构187
二、ECS-700系统的分域管理189
三、ECS-700系统网络189
四、ECS-700系统硬件组成193
五、ECS-700系统软件架构及功能特点194
第六节国外主流DCS系统简介196
一、Honeywell公司的Experion PKS系统及其升级产品196
二、ABB AbilityTM及其扩展系统198
三、西门子SIMATIC PCS 7及其升级产品201
四、艾默生的DCS系统及其扩展应用204
五、横河电机公司及其DCS系统207
六、施耐德电气及其DCS系统209
思考题与习题210
第七章典型过程的控制211
第一节锅炉的过程控制211
一、汽包水位控制212
二、过热蒸汽温度控制214
三、燃烧过程的控制214
第二节化学反应器的过程控制216
一、化学反应器的分类方式与控制216
二、化学反应器的典型控制方案218
第三节精馏塔的过程控制220
一、概述220
二、精馏塔控制的基本方案222
第四节流体输送设备的过程控制223
一、泵的控制224
二、离心式压缩机的控制226
第五节传热设备的过程控制228
一、传热设备的静态数学模型229
二、一般传热设备的控制230
三、管式加热炉的控制232
思考题与习题234
附录235
附录一铂铑10-铂热电偶分度表235
附录二镍铬-铜镍热电偶分度表239
附录三镍铬-镍硅热电偶分度表239
附录四铂电阻分度表243
附录五铜电阻分度表245
参考文献246
