"卓越工程师教育培养计划"规划教材:化工过程参数监测与自动化.pdf

 

书籍描述

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《"卓越工程师教育培养计划"规划教材:化工过程参数监测与自动化》在内容编排和组织上注重实际应用,注意引用工程中的实例,培养学生的工程意识和工程应用能力,适用于高等学校化学工程与工艺专业的教学要求,也适宜于其他一些类型(例如石油、医药、轻工、食品、林业、冶金、煤矿、生物、环境)相关专业,还可供从事连续化工生产过程的工艺技术人员参考。

目录
第1章化工参数测量的基本知识
1.1化工参数的监测过程与测量误差
1.1.1测量的概念
1.1.2测量方法
1.1.3测量误差的特点及规律
1.2检测仪表的组成与分类
1.2.1检测仪表的基本组成
1.2.2检测仪表的分类
1.3检测仪表的性能指标
1.3.1静态指标
1.3.2动态指标
思考与练习题
第2章化工过程压力的监测
2.1压力的测量方法
2.1.1连通液柱法
2.1.2弹性元件变形法
2.1.3电量转换法
2.2压力监测仪表及变送器
2.2.1弹性式压力计
2.2.2电气式压力计
2.2.3智能型压力变送器
2.3压力仪表的选择、安装与校验
2.3.1检测仪表安装的一般原则
2.3.2各类测压仪表的特点与应用
2.3.3压力表的选择
2.3.4压力表的检定与校验
2.3.5压力检测系统的安装
思考与练习题
第3章化工过程流量的监测
3.1流量的测量方法
3.1.1基于流体静压力变化测流量
3.1.2基于流体流通面积的改变测流量
3.1.3应用电磁感应原理测流量
3.1.4基于流过的流体容积测流量
3.1.5基于流过流体的质量测流量
3.1.6基于流体的动量或动量矩测流量
3.1.7应用超声波测流量
3.2流量监测仪表及变送器
3.2.1差压式流量计
3.2.2转子流量计
3.2.3电磁流量计
3.2.4容积式流量计
3.3流量仪表的选择、安装与校验
3.3.1各类流量仪表的特点及比较
3.3.2差压式流量计的选择、安装与校验
3.3.3转子流量计的选择、安装与校验
3.3.4电磁流量计的选择、安装与校验
3.3.5容积式流量计的选择、安装与校验
思考与练习题
第4章化工过程中物位的监测
4.1物位的测量方法
4.1.1借助连通器原理测量液位
4.1.2浮力原理测量液位
4.1.3应用液压传递原理测量液位
4.1.4电容式测量液位
4.1.5非接触式测量物位
4.2物位监测仪表及变送器
4.2.1浮力式液位计
4.2.2差压式液位变送器
4.2.3电容式物位计
4.2.4超声波液位计
4.2.5雷达物位计
4.3物位仪表的选择、安装与校验
4.3.1物位仪表的选择
4.3.2物位仪表的安装
4.3.3物位仪表的使用与检定
思考与练习题
第5章化工过程温度的监测
5.1温度的测量方法
5.1.1温度与温标
5.1.2热膨胀原理测温
5.1.3应用热电效应原理测温
5.1.4应用热电阻测温
5.1.5应用热辐射测温
5.2温度监测仪表及变送器
5.2.1玻璃管温度计
5.2.2双金属温度计
5.2.3压力式温度计
5.2.4热电偶温度计
5.2.5热电阻温度计
5.2.6一体化温度传感器
5.2.7红外线温度计
5.3温度仪表的选择、安装与校验
5.3.1常用测温仪表的测量范围及特点
5.3.2各种测温仪表的选择
5.3.3测温仪表的安装
5.3.4测温仪表的校验
思考与练习题
第6章化工参数控制的基本知识
6.1自动控制系统概述
6.1.1自动控制系统的组成
6.1.2自动控制系统的分类
6.1.3自动控制系统的过渡过程和品质指标
6.1.4工艺管道及控制流程图
6.2描述对象的特性参数
6.2.1化工过程对象的特性
6.2.2描述对象特性的参数
思考与练习题
第7章自动控制系统及仪表
7.1常用控制规律
7.1.1位式控制
7.1.2比例控制
7.1.3积分控制
7.1.4微分控制
7.1.5组合控制
7.2控制器
7.2.1控制器构成原理
7.2.2气动控制器
7.2.3电动控制器
7.2.4智能控制器
7.2.5可编程控制器
7.3执行器
7.3.1气动执行器18
7.3.2电—气转换器
7.3.3阀门定位器
7.3.4电动执行器
思考与练习题
第8章基本控制系统
8.1简单控制系统及其控制方案
8.1.1简单控制系统的结构与组成
8.1.2简单控制系统的设计
8.2控制器参数的工程整定
8.2.1经验凑试法
8.2.2临界比例度法
8.2.3衰减曲线法
8.3复杂控制系统
8.3.1串级控制系统
8.3.2比值控制系统
8.3.3均匀控制系统
8.3.4前馈控制系统
思考与练习题
第9章集散控制及现场总线系统
9.1计算机过程控制技术
9.1.1计算机过程控制系统的基本概念及组成
9.1.2计算机过程控制的基本类型及其特点
9.1.3计算机过程控制的发展状况228
9.2集散控制系统(DCS)
9.2.1DCS的基本概念、结构组成及特点
9.2.2DCS的网络通信与存取控制技术
9.2.3DCS的组态与可靠性
9.2.4DCS的常用控制算法
9.2.5集散控制系统的设计与选型
9.2.6集散控制系统的安装、调试与验收
9.2.7全数字化智能型集散控制系统――SUPCONJX.300X简介
9.2.8大型集散控制系统――TDC.3000简介
9.2.9DCS的设计及其在大型炼油厂的应用
9.3现场总线控制系统
9.3.1现场总线的基本概念、体系结构和特点
9.3.2现场总线网络协议模式与常见的现场总线系统
9.3.3现场总线控制系统的集成
9.3.4基于现场总线的测量仪表和智能传感变送器
9.3.5Smar现场总线系统在乙腈精制装置上的应用
思考与练习题
第10章典型化工单元设备的控制
10.1流体输送设备的控制
10.1.1泵的控制
10.1.2气体输送设备的控制
10.1.3离心式压缩机的防喘振
10.2换热设备的控制
10.2.1热量传递的方式与传热设备的结构类型
10.2.2换热器的控制
10.3精馏塔的控制
10.3.1精馏塔的控制目标
10.3.2精馏塔的干扰因素
10.3.3精馏塔的控制方案
10.4化学反应器的温度控制
10.4.1化学反应器的控制要求和被控变量的选择
10.4.2釜式反应器温度的自动控制
10.4.3固定床反应器温度的控制
10.4.4流化床反应器温度的自动控制
10.4.5管式热裂解反应器的控制
10.4.6鼓泡床反应器的控制
思考与练习题
附录1热电偶分度表(冷端温度:0℃)
附录2热电阻分度表
参考文献

文摘
版权页:



插图:



a.由于增加了反馈控制回路,只需对主要的干扰进行前馈补偿,其他干扰可由反馈控制器予以控制。
b.反馈回路的存在,降低了前馈控制器的准确度要求。
c.从反馈控制的角度,由于前馈控制的存在,对扰动做了及时的粗调作用,大大减小了反馈控制的负担,提高了控制准确度。
③前馈一串级控制系统在过程控制中,有的生产过程常受到多个频繁而又剧烈的扰动的影响,而生产过程对被控变量的控制准确度和稳定性要求又很高,前馈反馈控制系统达不到工艺要求,这时就要考虑采用前馈一串级控制系统。
图8—33是一个换热器的前馈一串级控制系统。它在原来的前馈一反馈控制系统的基础上再增设一个蒸汽流量副回路,把前馈控制器的输出与温度控制器的输出叠加后,作为蒸汽流量控制器的给定值,构成前馈一串级控制系统。
(2)前馈控制系统应用场合
原则上讲,在下列情况下可考虑选用前馈控制系统。
①对象控制通道的滞后比较大,反馈控制难以满足工艺要求时,可以采用前馈控制,把主要的干扰量引入前馈控制,构成前馈一反馈控制系统。
②系统中存在可测、不可控、变化频繁、幅值大且对被控变量影响显著的干扰,在这种情况下,采用前馈控制可大大提高控制品质。
当决定选用前馈控制方案以后,还需要考虑静态前馈与动态前馈的选择问题。因为动态前馈的设备投资高于静态前馈,而且整定也较麻烦。因此,当静态前馈能满足工艺要求时,不必选用动态前馈。

内容简介
本书是为适应国家教育部的“卓越工程师教育培养计划”教学的需要而编写的高等学校化工类专业试用教材,除讲述构成化工过程自动控制系统的被控对象、检测元件与传感器、自动控制仪表及执行器等工业仪表知识外,在介绍了基本控制系统的基础上,还分别举例介绍了集散控制系统与现场总线控制系统、几种典型化工单元装置与过程的控制方案。
本书在内容编排和组织上注重实际应用,注意引用工程中的实例,培养学生的工程意识和工程应用能力,适用于高等学校化学工程与工艺专业的教学要求,也适宜于其他一些类型(例如石油、医药、轻工、食品、林业、冶金、煤矿、生物、环境)相关专业,还可供从事连续化工生产过程的工艺技术人员参考。

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