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上篇 工业自动化仪表1

工业自动化仪表概述1

0.1 工业自动化仪表及其发展概况1

0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成2

0.3 仪表的基本技术指标4

第一章 检测仪表6

1.1 温度检测仪表6

1.1.1 测量温度的主要方法6

1.1.2 热电偶7

1.1.3 热电阻9

1.1.4 半导体热敏电阻11

1.1.5 热电偶温度变送器的基本结构11

1.1.6 DDZ-Ⅲ型热电偶温度变送器的实际线路15

1.2 压力检测仪表20

1.2.1 弹性式压力测量元件20

1.2.2 力平衡式压力(差压)变送器22

1.2.3 位移式差压(压力)变送器27

1.2.4 固态测压仪表30

1.3 流量检测仪表31

1.3.1 节流式流量计32

1.3.2 容积式流量计35

1.3.3 涡轮流量计36

1.3.4 电磁流量计37

1.3.5 旋涡式流量计38

1.4 液位检测仪表40

1.4.1 浮力式和静压式液位计40

1.4.2 电容式液位计41

1.4.3 超声波液位计42

1.5 成分分析仪表43

1.5.1 热导式气体分析仪43

1.5.2 红外线气体分析仪46

1.5.3 色谱分析仪48

2.1 最简单的网位式调节器52

第二章 调节器52

2.2 连续调节器的调节规律54

2.3 PID运算电路55

2.3.1 比例积分运算电路55

2.3.2 比例微分运算电路59

2.3.3 PID运算电路61

2.3.4 只用一个放大器的PID运算电路63

2.4 PID调节器的阶跃响应66

2.5 PID调节器的频率特性67

2.6 PID调节器的线路实例69

2.6.1 输入电路72

2.6.2 PID运算电路73

2.6.3 输出电路74

2.6.4 调节器的整机传递函数76

2.6.5 手动操作电路及自动-手动切换电路77

2.6.6 测量及给定指示电路81

2.7.1 输出限辐及抗积分饱和电路82

2.7 调节器的附加电路82

2.7.2 前馈电路84

第三章 执行器86

3.1 气动执行器86

3.2 电-气转换器90

3.3 阀门定位器91

3.4 电动执行器94

第四章 其它仪表97

4.1 记录仪表97

4.1.1 自动平衡式记录仪表的工作原理97

4.1.2 电子电位差计98

4.1.3 磁平衡式记录仪108

4.2 防爆栅114

4.2.1 安全火花防爆系统的概念114

4.2.2 安全火花防爆的等级115

4.2.3 防爆栅的基本工作原理116

4.2.4 隔离式防爆栅117

第五章 调节对象的特性及实验测定123

5.1 单容对象动特及其数学描述123

下篇 过程控制123

5.1.1 水槽水位的动特性124

5.1.2 加热器对象的动特性126

5.1.3 气罐的动特性127

5.1.4 对象的自衡特性128

5.2 多容对象的特性、容量滞后、纯滞后130

5.2.1 双容对象的特性130

5.2.2 纯滞后131

5.3 对象特性的实验测定、时域法131

5.3.1 实验测定方法概述131

5.3.2 测定动态特性的时域方法132

5.4.1 正弦波方法138

5.4.2 频率特性的相关测试法138

5.4 测定动态特性的频域方法138

5.4.3 闭路测定法141

5.5 测定动态特性的统计方法141

5.5.1 平稳随机过程、相关函数、功率密度谱141

5.5.2 相关分析法识别对象动态特性的原理145

5.5.3 伪随机信号148

5.5.4 伪随机序列的产生方法及其性质149

5.5.5 用M序列信号测定对象的动态特性151

6.1 概述161

第六章 单回路调节系统的设计及调节器参数整定方法161

6.2 对象动特性对调节质量的影响及调节方案的确定163

6.2.1 干扰通道动特性对调节质量的影响163

6.2.2 调节通道动特性对调节质量的影响165

6.2.3 调节方案的确定166

6.3 调节规律对系统动特性的影响、调节规律的选择168

6.3.1 在干扰作用下双容对象的比例调节169

6.3.2 系统调节性能指标、P1、PD调节作用分析173

6.3.3 调节规律的选择178

6.4 调节器参数的实验整定方法179

6.4.1 稳定边界法180

6.4.2 反应曲线法180

6.4.3 衰减曲线法183

6.4.4 三种整定方法的比较183

6.5 调节器参数整定的频域法184

6.5.1 M圆法整定调节器参数的原理184

6.5.2 按调节对象的幅相特性确定调节器的最佳整定参数190

7.1.1 串级调节系统的组成193

第七章 复杂调节系统193

7.1 串级调节系统193

7.1.2 串级调节系统的特点和效果分析195

7.1.3 调节器的选型和整定方法198

7.2 比值调节系统199

7.2.1 比值调节系统的组成原理199

7.2.2 比值调节系统的整定201

7.3.1 均匀调节系统的组成203

7.3 均匀调节系统203

7.3.2 调节器的选型和整定205

7.4 前馈调节系统207

7.4.1 前馈控制的工作原理207

7.4.2 扰动补偿规律及其局限性208

7.4.3 复合调节系统的特性分析209

7.4.4 复合调节系统参数的选择212

7.4.5 自治调节系统214

第八章 自动调节系统在生产过程中的应用举例218

8.1 炼油厂常压蒸馏装置的自动调节系统218

8.1.1 精馏塔的自动调节218

8.1.2 加热炉的控制226

8.2 锅炉的自动调节系统229

8.2.1 汽包水位的调节230

8.2.2 燃烧过程的调节234

8.2.3 锅炉调节系统举例237