过程装备控制技术及应用pdf下载

前言 当前，随着“中国制造2025”战略的实施和“互联网+”的飞速发展，对过程装备与控制工程专业人才培养提出了新的、更高的要求。本专业围绕“过程”→“装备”→“控制”的核心内涵进行教材建设，显得尤为重要。《过程装备控制技术及应用》作为专业核心课程教材，在普及过程装备控制基础知识方面担当了重要角色。 在本教材第1版、第2版使用的基础上，第3版主要做了以下内容修订：首先将章节做了调整，把复杂控制系统单独扩展成章放到了第3章。在内容方面，加强了过程装备控制基础知识的介绍，进一步强调了反馈控制的基本概念，在数学模型部分增加了方框图及简化要点，以及控制理论常用的传递函数的基础知识。对过程装备控制的任务、要求和设计步骤作了明确阐述。全书增加了大量例题和习题，以加深对课程知识要点的理解。在附录部分，增加了拉普拉斯变换表，常用热电阻、热电偶分度表，常用管道仪表流程图设计符号和课外项目设计参考题目。 本教材是按照64学时计划编写的。考虑到不同学校对本课程学时的设置要求不一，在使用本教材时可以根据需要选择部分章节讲授学习。 参加第3版修订工作的有张早校、王毅、余云松、侯雄坡、吴震、马登龙、何阳、冯鹏辉、程彦铭、唐凯、王磊、冀丰偲、董会晶、樊琛、王笛和李宇声。 在本教材的修订过程中，于2016年12月在西安交通大学化工学院召开了《过程装备控制技术及应用》的修订及人才培养研讨会。来自全国19所高校40余名资深专家及一线教师代表对教材的修订提出了大量宝贵的意见和建议，对于本教材的修订大有裨益。过程装备与控制工程专业教学指导分委员会以及多所学校的教师、学生对本教材的修订也提出了很多建设性意见，在此一并表示衷心感谢。 由于时间仓促，书中难免有不妥之处，恳请各位专家和读者及时批评指正。

编者 2018年5月

第一版前言 根据“化工设备与机械”本科专业调整更名为“过程装备与控制工程”专业的精神，为适应新专业人才培养目标的需要，全国高等学校化工类及相关专业教学指导委员会化工装备教学指导组多次召开会议，决定编写“过程装备与控制工程”专业的核心课教材。《过程装备控制技术及应用》确定为新编写的核心课教材之一。 新的专业要求学生掌握原专业的基本内容的同时，还能够掌握控制工程方面的知识。《过程装备控制技术及应用》课程的设置，充分体现了本科专业的一个重大特色，可以使本专业的学生能够将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识有机地结合在一起，培养学生成为掌握多学科知识与技能的复合型人才。 本书的编写尚属首次，难度主要表现在如何使机械类专业的学生，在不增加更多的基础知识的情况下，比较好地掌握过程控制方面的内容。本书的内容涉及过程控制的基本理论、计算机自动测控技术、化工过程控制技术及典型应用等，最后介绍一些先进的控制系统。 本书尽可能做到重点突出、内容新颖、难易合适、切合实际。参考学时数64学时。 全书共分7章：第1章介绍过程控制系统的基本概念，内容包括系统的组成、结构、分类及其过渡过程和性能指标。第2章介绍过程控制的基础理论知识，内容包括被控对象特性、简单控制系统和复杂控制系统。第3章介绍过程设备的测试技术，内容包括过程测量的基本概念和误差基本知识；压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理、方法及应用：新型传感器的介绍以及计算机辅助测试系统。第4章介绍过程控制装置，内容包括变送器、调节器和执行器三大部分。第5章介绍计算机控制系统，内容包括计算机控制系统的组成及分类，Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换器，直接数字控制系统，计算机控制系统的设计与实现以及提高计算机控制系统可靠性的措施。第6章介绍典型过程控制系统应用方案，内容包括单回路控制、流体输送设备的控制、计算机数字控制以及典型实例。第7章介绍先进过程控制系统简介，内容包括自适应控制、推理控制、预测控制、模糊控制和人工神经网络控制。 本书内容丰富，涉及面广。在各章中选编了一些实例，并附有习题与思考题，有利于对过程控制基础理论学习较少的读者掌握与应用。 参加该书编写的有西安交通大学王毅教授(第3章、第5章第3节、第7章)，张早校教授(第4～6章)，四川大学胡涛副教授(第1章、第2章、第6章第5节)。 全书由王毅、张早校修改、统稿，负责全书的整理。 本书由王毅主编，施仁主审，丁信伟审定。 在编写过程中，何玉樵、王小丽老师给予大力支持，曹银强、陈春刚、胡海军、侯雄坡等做了大量工作，同时教学指导委员会的各位委员提出了宝贵的意见，在此特表谢意。 限于作者的水平，加之时间仓促，书中难免出现不妥之处，敬请读者予以批评指正。

编者 2001.3

第二版前言 本教材为过程装备与控制工程专业核心课程教材之一。 本教材第一版获得了陕西省优秀教材一等奖，第二版为普通高等教育“十一五”国家级 规划教材。 本版在修订的过程中，在内容上适当增加了过程控制方面的基本内容，对检测方面的有关基础知识的介绍适当减少，尽可能的体现教材的系统性和先进性。为便于广大读者的阅读，在各章里增加了相关的例题，同时对部分内容进行了必要的整合。如在第1、第2章除详细描述过程控制基本概念外，增加了与内容相关的例题；第3章的第1、第2节合并为一节，增加了过程检测技术的新进展，调整了部分内容；第4章的内容作了适当的增减；第5章在结构上进行了较大的调整，同时增加了DCS和FCS的内容；第6章增加了应用实例。 参加本书修订工作的有西安交通大学的王毅、张早校、侯雄坡、杨斌、张属馨和杨丽杰。 在本教材修订的过程中，得到了浙江大学曾胜、石油大学王娟、西北大学余力军、湘潭大学闭业宾、浙江工业大学邓鸿英老师的大力帮助，并提出宝贵意见，在此表示深切谢意。同时对过程装备与控制工程专业教学指导分委员会以及多位热心读者、教师和学生的大力支持，编者对此表示衷心感谢。 由于时间仓促，书中难免有不妥之处，恳请各位专家和读者批评指正。

编者 2007年5月