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《化工儀表及自動化》基于生產實際和工程應用，介紹了化工過程中自動控制系統的基本知識。重點介紹了被控對象的建模、檢測變送儀表、顯示儀表、自動控制儀表、過程控制系統的設計、參數整定及常用過程自動控制系統的分析。在簡單、復雜控制系統的基礎上，還介紹了新型控制系統與計算機控制系統。對電子化、微型化、數字化和智能化等先進的過程自動控制儀表的工作原理及其外特性以及計算機集散控制系統和現場總線自動控制系統進行了深入、系統和詳細的分析和論述。全書內容豐富，取材新穎，結構嚴謹，系統性強

第2版前言本書是普通高等教育“十三五”規劃教材。
本書是在基本保持第1版體系結構的基礎上，對其內容進行增減、適當修改而成的，取消原書中第4章，只將其中數字式顯示儀表和虛擬顯示儀表兩節內容放到本書中的第3章，而對模擬顯示儀表只做簡單介紹。根據自動控制系統組成的各個環節，將原第5章的執行器部分獨立成為一章，強調了執行器這一環節，而且刪改了一部分內容，提高教材的易讀性，便于讀者理解掌握相關內容。
隨著現代工業生產的迅速發展，生產過程規模不斷擴大，化工自動化已成為一項龐大的系統工程，生產過程控制系統的結構日益復雜。微電子技術、數據通信技術、網絡技術和計算機多媒體技術在化工自動化中已得到日益廣泛的應用，儀表自動化已向電子化、微型化、數字化和智能化的方向發展；化工控制系統從傳統的儀表控制系統向計算機集散控制系統和現場總線控制系統迅速發展已成為不爭的事實。本書以“理論聯系實際、重在能力培養和與時俱進”為原則，緊密聯系國內生產實際和國內外先進的技術水平，以目前國內仍在廣泛應用儀表控制系統為主線展開深入的討論，并詳細介紹了代表當今儀表自動化發展方向的電子化、微型化、數字化和智能化過程控制儀表以及計算機集散控制系統和現場總線控制系統，以便使培養的學生適應目前自動化技術發展的需要。
本書將自動控制儀表和控制系統有機地結合起來，結合現代工業生產過程的特點，介紹過程控制系統的設計方法和典型過程控制系統的分析，做到系統性與典型性相統一，技術先進性與工程實用性相融合。本書內容豐富，取材新穎，結構嚴謹，系統性強。在內容敘述上，注重由淺入深，簡明扼要，通俗易懂，以工程應用實例引導讀者正確運用基礎理論和新技術解決工程實際問題，充分體現了理論聯系實際和重在能力培養的原則。
本書可作為高等學校化工、食品、制藥、環境、輕工、生物等工藝類專業的本科生教材以及相近專業的本科生教材，亦可作為相關專業的研究生和工程技術人員的參考用書。
本書由李學聰、林德杰任主編，宋亞男任副主編。第1、2章由林德杰編寫；第3、4章由李學聰編寫；第5章由曾珞亞編寫；第6章由唐雄民編寫；第7章由宋亞男編寫；第8章由朱燕飛編寫。廣東工業大學自動化學院領導對本書的編寫給予了大力支持。在此，對各位專家、教授和領導表示衷心感謝。本書的編寫參考了大量文獻和資料，在此對有關單位和作者一并致謝。
由于編者水平有限，書中缺點和錯誤在所難免，敬請廣大師生和讀者批評指正。
編者第1版前言“化工儀表及自動化”是高等工科院校化工工藝和相近專業的一門必修課。本書以被控對象的特性、檢測變送儀表、自動控制儀表、過程控制系統的設計和分析為主線展開論述，系統地闡述了各種化工自動控制系統的基本原理、結構、特點及應用。
隨著現代工業生產的迅速發展，生產過程規模不斷擴大，化工自動化已成為一項龐大的系統工程，生產過程控制系統的結構日益復雜。微電子技術、數據通信技術、網絡技術和計算機多媒體技術在化工自動化中已得到日益廣泛的應用，儀表自動化已向電子化、微型化、數字化和智能化的方向發展。化工控制系統從傳統的儀表控制系統向計算機集散控制系統和現場總線控制系統迅速發展已成為不爭的事實。本書以“理論聯系實際，重在能力培養，與時俱進”為原則，詳細介紹了代表當今儀表自動化發展方向的電子化、微型化、數字化和智能化過程控制儀表以及計算機集散控制系統和現場總線控制系統，以適應目前自動化技術發展的需要。
本書將自動控制儀表和控制系統有機地結合起來，結合現代工業生產過程的特點，介紹過程控制系統的設計方法和典型過程控制系統的分析，做到系統性與典型性相統一，技術先進性與工程實用性相融合。本書內容豐富，取材新穎，結構嚴謹，系統性強。在內容敘述上，注重由淺入深，簡明扼要，通俗易懂，以工程應用實例引導讀者正確運用基礎理論和新技術解決工程實際問題，充分體現了理論聯系實際和重在能力培養的原則。
本書可作為高等學校化工、食品、制藥、環境、輕工、生物等工藝類專業的本科生教材以及相近專業的本科生教材，亦可作為相關專業的研究生和工程技術人員的參考用書。
本書由廣東工業大學林德杰任主編，并編寫第1、2、4章；廣東工業大學李學聰編寫第3章，并任副主編；廣東工業大學宋亞男編寫第7章，并任副主編；廣東工業大學曾珞亞編寫第5章；廣東工業大學朱燕飛編寫第8章；廣東工業大學唐雄民編寫第6章。廣東工業大學自動化學院領導對本書的編寫給予了大力支持。在此，對各位專家、教授和領導表示衷心感謝。本書的編寫參考了大量文獻和資料，在此對有關單位和作者一并致謝。
由于編者水平有限，書中缺點和錯誤在所難免，敬請廣大師生和讀者批評指正。
編者

第2版前言
第1版前言
第1章概述1
11自動控制系統的組成1
12自動控制系統的分類2
121按系統的結構特點分類3
122按給定信號的特點分類3
13自動控制系統的品質指標3
131靜態與動態3
132系統的品質指標4
14工藝管道及控制流程圖6
141儀表功能標志7
142儀表位號7
143儀表的圖形符號及安裝位置7
144測量點與連接線的圖形符號7
145常見執行機構及控制閥體的
圖形符號8
146常規儀表控制系統圖形符號
示例8
15化工自動化的發展概況8
151儀表化與局部自動化階段8
152綜合自動化階段9
153全盤自動化階段9
習題與思考題9
第2章對象特性及其建模11
21對象的數學模型11
22模型形式及參數特性12
221線性系統輸入輸出模型的
表示12
222模型特性參數對被控變量
的影響14
23模型建立的方法17
231機理建模方法17
232實驗建模方法20
233混合建模方法23
習題與思考題23
第3章檢測變送儀表25
31檢測變送儀表的基本性能與分類25
311檢測的基本概念25
312檢測儀表的基本性能26
313檢測儀表的分類29
314變送器的使用30
32壓力檢測儀表31
321壓力的基本概念32
322壓力檢測儀表的分類32
323差壓（壓力）變送器35
324差動電容差壓（壓力）變
送器37
325微型化壓力變送器38
326壓力檢測儀表的選用和
安裝41
33溫度檢測儀表43
331溫度測量的方法43
332熱電偶溫度檢測儀表44
333熱電阻溫度檢測儀表50
334DDZ—Ⅲ型溫度變送器52
335微型化溫度變送器53
34流量檢測儀表54
341流量的基本概念54
342差壓式流量計55
343靶式流量計59
344轉子流量計59
345容積式流量計61
346渦輪流量計62
347渦街流量計63
348電磁流量計64
35物位檢測儀表65
351浮力式液位變送器65
352差壓式液位計66
353電容式物位計68
354超聲波物位計70
355光電式物位計72
36成分分析儀表72
361pH計74
362紅外氣體分析儀75
363氣相色譜分析儀76
364氧量分析儀77
37顯示儀表80
371模擬式顯示儀表80
372數字式顯示儀表81
373顯示儀表的發展趨勢81
374全數字式顯示儀表82
375數字模擬混合顯示儀表83
376虛擬顯示儀表84
習題與思考題85
第4章自動控制儀表87
41控制器的發展與分類87
411控制器的發展過程87
412控制器的分類88
42控制器基本控制規律88
421雙位控制89
422比例控制（P）90
423比例積分控制（PI）93
424比例微分控制（PD）95
425比例積分微分控制（PID）96
426PID控制規律總結96
43模擬式控制器97
44數字式控制器98
441數字式控制器的組成98
442可編程序控制器100
443專家自整定控制器104
習題與思考題104
第5章執行器105
51概述105
511執行器的分類及特點105
512執行器的組合方式105
513執行器的基本結構106
52調節機構106
521調節閥的分類107
522調節閥的流量特性108
53執行機構112
531電動執行機構112
532氣動執行機構113
54電—氣轉換器和電—氣閥門
定位器114
55執行器的選擇115
551執行器結構形式的選擇115
552調節閥流量特性的選擇116
553調節閥口徑的選擇117
習題與思考題118
第6章簡單控制系統119
61簡單控制系統的基本結構119
62簡單控制系統設計的主要內容120
63簡單控制系統的方案設計120
631被控變量的選擇120
632操縱變量的選擇121
633放大系數、時間常數和滯后
時間對控制質量的影響122
64元件特性對控制系統的影響124
641測量元件時間常數對控制系統
的影響124
642測量元件輸出信號傳遞滯后對
控制系統的影響125
643執行元件對控制系統的影響126
65控制器的設計126
651控制器控制規律的選擇126
652控制器正、反作用的確定127
66控制器參數的工程整定128
661臨界比例度法128
662衰減曲線法130
663經驗法131
67單回路控制系統的投運131
68簡單控制系統的分析與設計132
681蒸汽加熱、物料溫度控制系統
的分析與設計132
682噴霧式干燥設備控制系統的分
析與設計133
683精餾塔控制系統的分析與
設計134
習題與思考題138
第7章復雜控制系統139
71提高控制品質的控制系統139
711串級控制系統139
712前饋控制系統147
713大延時控制系統153
72特定要求過程控制系統155
721比值控制系統155
722均勻控制系統156
723分程控制系統158
724選擇性控制系統161
習題與思考題162
第8章計算機控制系統164
81計算機控制系統的組成與特點164
811計算機控制系統的組成164
812計算機控制系統的特點及
用途164
82直接數字控制系統165
83集散控制系統166
84現場總線控制系統168
841現場總線的組成168
842現場總線控制系統的結構168
843現場總線控制系統的特點169
85控制系統實例分析170
851工業水處理pH值的智能
控制170
852集散控制系統在火力發電廠中
的應用實例173
853現場總線控制系統的應用
實例176
習題與思考題179
附錄180
附錄A鉑銠10鉑熱電偶分度表180
附錄B鎳鉻銅鎳熱電偶分度表184
附錄C鎳鉻鎳硅熱電偶分度表185
附錄DPt100熱電阻分度表188
附錄ECu50熱電阻分度表191
附錄FCu100熱電阻分度表191
參考文獻193