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第一章 自动控制系统预备知识1

第一节 过程控制的基本概念1

1.1.1 工业自动化的主要内容1

1.1.2 自动控制系统的组成和分类2

1.1.3 自动控制系统方块图6

1.1.4 工艺管道及控制流程图8

1.1.5 自动控制系统的过渡过程和品质指标10

1.1.6 自动控制系统基本控制规律15

第二节 简单控制系统的基本知识25

1.2.1 简单控制系统的结构与组成25

1.2.2 简单控制系统的设计26

1.2.3 简单控制系统的故障与处理39

1.2.4 控制系统间的关联与解耦42

思考与练习一44

第二章 温度传感器50

第一节 温度传感器的基本原理50

2.1.1 膨胀式温度计52

2.1.2 压力式温度计54

2.1.3 辐射式高温计55

2.1.4 热电偶温度计55

2.1.5 金属热电阻温度计66

2.1.6 一体化温度变送器69

2.1.7 温度测量仪表选型原则69

第二节 温度传感器的安装70

2.2.1 温度仪表的安装70

2.2.2 热电阻安装70

2.2.3 热电偶安装73

2.2.4 热电偶的应用74

2.2.5 热电阻的应用76

思考与练习二76

第三章 流量计79

第一节 流量计的基本知识79

3.1.1 流量测量仪表的分类79

3.1.2 各种典型的流量传感器81

第二节 流量计的安装94

3.2.1 流量计的接线与安装94

3.2.2 容积式流量计安装96

3.2.3 浮子流量计安装98

3.2.4 涡轮流量计安装99

3.2.5 电磁流量计安装101

3.2.6 差压流量计安装104

思考与练习三108

第四章 压力表与压力传感器109

第一节 压力表和压力传感器109

4.1.1 压力的概念及单位109

4.1.2 压力测量仪表的分类110

4.1.3 液柱式压力计111

4.1.4 弹性压力表112

4.1.5 负荷式压力计115

4.1.6 压力传感器118

第二节 压力表安装137

4.2.1 压力表的主要技术指标137

4.2.2 仪表种类和型号的选择137

4.2.3 压力表的校验139

4.2.4 压力表的安装140

思考与练习四142

第五章 物位传感器144

第一节 物位传感器的基本原理144

5.1.1 物位检测概论144

5.1.2 浮力式液位测量仪表145

5.1.3 压力式液位测量仪表150

5.1.4 电容式物位测量仪表154

5.1.5 超声式物位测量仪表160

5.1.6 射线式物位测量仪表164

5.1.7 雷达式物位测量仪表167

5.1.8 磁致伸缩物位测量仪表171

5.1.9 光纤式液位计174

5.1.10 称重式液罐计量仪177

5.1.11 物位开关178

5.1.12 物位测量仪表的选型181

第二节 物位传感器的安装183

5.2.1 浮力式液位计安装183

5.2.2 差压式液位计安装185

5.2.3 电容式物位测量仪表安装185

5.2.4 超声波物位测量仪表安装186

思考与练习五188

第六章 执行器190

第一节 阀的基本知识190

6.1.1 阀的结构形式190

6.1.2 流量特性194

6.1.3 调节阀的可调比198

第二节 气动执行机构199

6.2.1 气动执行器的用途与特点199

6.2.2 气动执行器的组成199

6.2.3 气动执行机构的用途与结构特点201

第三节 电动执行器208

6.3.1 电动执行器的用途和分类208

6.3.2 电动执行器的要求208

第四节 执行器的安装209

6.4.1 气动薄膜调节阀的安装209

6.4.2 气缸式气动执行器的安装212

6.4.3 电磁阀的安装212

思考与练习六213

第七章 简单控制系统215

第一节 控制系统引入215

第二节 控制器参数整定216

7.2.1 整定的方法216

7.2.2 看曲线调参数220

7.2.3 三种控制器参数整定方法的比较220

7.2.4 负荷变化对整定结果的影响221

思考与练习七221

第八章 串级控制系统222

第一节 串级控制系统的组成与工作原理222

8.1.1 串级控制系统的概念222

8.1.2 方块图及常用名词225

8.1.3 串级控制系统的控制过程225

第二节 串级控制系统副回路、副变量的选择方法232

8.2.1 串级控制系统中副回路的确定232

8.2.2 串级控制系统中副变量的选择原则234

第三节 主、副控制器控制规律及正、反作用的选择236

8.3.1 控制规律的选择236

8.3.2 控制器正、反作用的选择237

第四节 串级控制系统调试238

8.4.1 串级控制系统的实施238

8.4.2 串级控制系统的投运239

思考与练习八241

第九章 锅炉三冲量控制系统245

第一节 汽包水位控制245

9.1.1 汽包水位的动态特性245

9.1.2 汽包水位的控制方案246

第二节 锅炉燃烧系统控制260

9.2.1 蒸汽压力控制和燃料与空气比值控制系统260

9.2.2 燃烧过程的烟气氧含量闭环控制261

9.2.3 炉膛负压控制与有关安全保护系统261

第三节 蒸汽过热系统控制262

思考与练习九263

第十章 其他控制系统265

第一节 均匀控制系统265

10.1.1 均匀控制系统的基本原理和结构265

10.1.2 均匀控制方案266

10.1.3 均匀控制系统的控制规律的选择及参数整定269

第二节 选择性控制系统270

10.2.1 基本原理270

10.2.2 选择性控制系统的类型271

10.2.3 选择性控制系统设计和工程应用中的问题276

第三节 分程控制系统277

10.3.1 分程控制系统的组成及工作原理277

10.3.2 分程控制的应用场合278

10.3.3 分程控制系统的实施281

思考与练习十282

第十一章 自控工程设计284

第一节 概述284

第二节 自控工程设计的任务和方法284

11.2.1 自控工程设计的任务284

11.2.2 自控工程设计阶段划分285

11.2.3 自控工程设计的方法286

第三节 自控方案的确定288

11.3.1 控制方案的确定288

11.3.2 图例符号的统一规定289

第四节 控制设备的确定292

11.4.1 控制仪表的选择293

11.4.2 检测仪表及控制阀的选型293

11.4.3 仪表数据表（或自控设备表）293

第五节 仪表连接的表达294

11.5.1 系统的整体连接294

11.5.2 电缆连接303

第六节 电缆敷设与仪表安装304

11.6.1 电缆的敷设304

11.6.2 电缆敷设原则304

11.6.3 控制室内仪表的安装305

11.6.4 现场仪表的安装305

思考与练习十一308

参考文献309