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本書(shū)把自動(dòng)化儀表與裝置和傳統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合；把電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化儀表和裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)融合。針對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣的特點(diǎn)，本書(shū)在系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)(DCS、FCS、工業(yè)以太網(wǎng)等)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)；智能控制理論是當(dāng)前控制理論的高形式，以此為基礎(chǔ)的智能控制也得到了廣泛的應(yīng)用，本著實(shí)用和精簡(jiǎn)的原則也進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。

　　本書(shū)根據(jù)當(dāng)前自動(dòng)化專業(yè)課程開(kāi)設(shè)少而精的特點(diǎn). 把自動(dòng)化儀表與裝置和傳統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合. 把電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化儀表和裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了有機(jī)融合. 針對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣的特點(diǎn). 本書(shū)在系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上. 重點(diǎn)介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì). 直接數(shù)字控制(ＤＤＣ) 是計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ). 本書(shū)給予了重點(diǎn)介紹. 并以工程實(shí)例詳細(xì)介紹了其工程設(shè)計(jì). 集散控制系統(tǒng)(ＤＣＳ) 是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程控制的主要形式. 從早期的ＰＣ (ＰＬＣ)控制到傳統(tǒng)的ＤＣＳ. 再到融合現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的新型ＤＣＳ. 集散控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了從低級(jí)到高級(jí)逐步完善. 再到技術(shù)成熟的過(guò)程. 本書(shū)結(jié)合其發(fā)展歷程進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹. 并特別介紹了幾種典型的ＤＣＳ. 網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是過(guò)程控制技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向. 本書(shū)從現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)兩方面對(duì)其進(jìn)行了闡述. 智能控制理論是當(dāng)前控制理論的最高形式. 以此為基礎(chǔ)的智能控制也得到了廣泛的應(yīng)用. 本著實(shí)用和精簡(jiǎn)的原則. 本書(shū)也對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)介紹. 本書(shū)理論聯(lián)系實(shí)際. 既注重自動(dòng)控制理論知識(shí)在實(shí)際工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的運(yùn)用. 又注重在實(shí)際應(yīng)用中需要具體考慮的工程實(shí)際問(wèn)題. 在理論與工程實(shí)踐之間架起了一座橋梁.本書(shū)共由１１章組成. 第１章“緒論” 介紹過(guò)程控制的組成、特點(diǎn)及發(fā)展. 第２章“過(guò)程建�！� 為用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ). 第３章是作為系統(tǒng)眼睛的“過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)與變送”. 第４章是作為常規(guī)過(guò)程控制系統(tǒng)基本環(huán)節(jié)的“ 過(guò)程控制儀表”.第５章是工程應(yīng)用最常見(jiàn)且為控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的“簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)”. 第６章是作為計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)的“直接數(shù)字控制系統(tǒng)”. 第７章是“ 改善控制品質(zhì)的復(fù)雜控制”. 第８章是“ 滿足某種特殊要求的復(fù)雜控制”. 第９章是主要用于解決傳統(tǒng)控制方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)控制問(wèn)題的“智能控制”. 第１０章是控制功能分散、顯示操作和管理功能集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)原則設(shè)計(jì)的“集散控制系統(tǒng)”. 第１１章“ 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)” 介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和目前代表著工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展趨勢(shì)的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù).本書(shū)內(nèi)容按照工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和發(fā)展脈絡(luò)組織編排. 在加強(qiáng)基本概念、基本理論和基本方法的基礎(chǔ)上. 注重理論聯(lián)系實(shí)際. 突出理論方法的實(shí)用性、可操作性與有效性. 注重跟蹤近年來(lái)工業(yè)過(guò)程控制實(shí)踐中涌現(xiàn)出來(lái)的新技術(shù)、新理論和新方法. 注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維能力.本書(shū)由南京信息工程大學(xué)葉小嶺教授、河海大學(xué)葉彥斐副教授、南京信息工程大學(xué)林屹博士及東南大學(xué)邵裕森教授共同編著. 邵裕森教授對(duì)全書(shū)進(jìn)行了審讀. 南京信息工程大學(xué)張穎超教授也協(xié)助審閱了全書(shū). 南京信息工程大學(xué)孫寧博士、熊雄博士等為本書(shū)的編寫(xiě)做了許多有益的工作. 本書(shū)的出版得到了南京信息工程大學(xué)教材基金的支持. 這里對(duì)此特別表示感謝!本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參閱了大量的書(shū)籍、文獻(xiàn). 在此向其作者致謝. 同時(shí)也感謝為本書(shū)提出過(guò)建議的兄弟院校的相關(guān)任課老師.由于時(shí)間倉(cāng)促. 編者水平有限. 對(duì)于書(shū)中存在的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤. 懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正.編　者

前　言主要符號(hào)說(shuō)明常用下標(biāo)的定義第１章　緒論１ �。�. １　過(guò)程控制介紹１ �。�. ２　過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及其分類２　�。�. ２. １　過(guò)程控制系統(tǒng)的組成２　�。�. ２. ２　過(guò)程控制系統(tǒng)的分類３ �。�. ３　過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展５ �。�. ４　“過(guò)程控制工程” 課程的性質(zhì)和任務(wù) ８　本章小結(jié) ９　思考題與習(xí)題９第２章　過(guò)程建模１０ �。�. １　數(shù)學(xué)模型１０ �。�. ２　機(jī)理建模１１　�。�. ２. １　單容過(guò)程的數(shù)學(xué)模型１１　�。�. ２. ２　有純滯后過(guò)程的數(shù)學(xué)模型１４　�。�. ２. ３　多容過(guò)程的數(shù)學(xué)模型１５　２. ３　實(shí)驗(yàn)建模１７　�。�. ３. １　實(shí)驗(yàn)建模的一般程序１７　�。�. ３. ２　階躍響應(yīng)法１８　�。�. ３. ３　脈沖響應(yīng)法２２　　２. ３. ４　最小二乘法２４　本章小結(jié) ２８　思考題與習(xí)題２９第３章　過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)與變送３１ �。�. １　概述３１　　３. １. １　測(cè)量誤差３１　�。�. １. ２　自動(dòng)化儀表的性能指標(biāo) ３２　�。�. １. ３　自動(dòng)化儀表的選用３４ �。�. ２　溫度檢測(cè)與變送３５　　３. ２. １　概述３５　�。�. ２. ２　熱電偶溫度計(jì) ３６　　３. ２. ３　常用熱電偶的結(jié)構(gòu)形式３９　�。�. ２. ４　熱電阻溫度計(jì) ４０　　３. ２. ５　溫度檢測(cè)儀表的選用原則４２　�。�. ２. ６　ＤＤＺ￣Ⅲ型溫度變送器４４ �。�. ３　壓力檢測(cè)與變送４８　　３. ３. １　概述４８　�。�. ３. ２　彈性式壓力表５０　　３. ３. ３　電氣式壓力表５１　�。�. ３. ４　壓力檢測(cè)儀表的選用與安裝５１ �。�. ４　流量檢測(cè)與變送５２　�。�. ４. １　概述５２　�。�. ４. ２　差壓流量計(jì) ５３　　３. ４. ３　橢圓齒輪流量計(jì) ５６ �。�. ５　液位檢測(cè)與變送５７　�。�. ５. １　靜壓式液位計(jì) ５７　�。�. ５. ２　電容式液位計(jì) ５８　�。�. ５. ３　液位檢測(cè)儀表的選用原則５９ �。�. ６　變送器６０　　３. ６. １　矢量機(jī)構(gòu)力平衡式差壓變送器６０　�。�. ６. ２　電容式差壓變送器６３　�。�. ６. ３　ＳＴ３０００智能變送器６５ �。�. ７　成分分析儀表６６　�。�. ７. １　紅外線氣體分析儀６７　　３. ７. ２　氧化鋯氧量分析儀６８　本章小結(jié) ７１　思考題與習(xí)題７１第４章　過(guò)程控制儀表７３ �。�. １　概述７３　４. ２�。模模冢笮涂刂破� ７３　�。�. ２. １　輸入電路７４　　４. ２. ２　比例微分電路７７　�。�. ２. ３　比例積分電路７７　�。�. ２. ４�、笮涂刂破鞯膫鬟f函數(shù) ７８　�。�. ２. ５　輸出電路８０　　４. ２. ６　手動(dòng)操作電路８０　�。�. ２. ７　指示電路８１ �。�. ３　運(yùn)算器(運(yùn)算單元) ８２　�。�. ３. １　加減器８２　�。�. ３. ２　乘除器８３ �。�. ４　可編程調(diào)節(jié)器８５　　４. ４. １　概述８５　�。�. ４. ２　ＫＭＭ可編程調(diào)節(jié)器的體系結(jié)構(gòu) ８６目　　錄Ⅶ　　�。�. ４. ３�。耍停� 可編程調(diào)節(jié)器的主要功能及應(yīng)用９２　�。�. ４. ４�。耍停� 可編程調(diào)節(jié)器的軟件設(shè)計(jì) １０４ �。�. ５　執(zhí)行器１０６　�。�. ５. １　概述１０６　�。�. ５. ２　執(zhí)行機(jī)構(gòu) １０６　�。�. ５. ３　調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) １０９　�。�. ５. ４　閥門(mén)定位器１１２ �。�. ６　變頻器１１６　�。�. ６. １　概述１１６　　４. ６. ２　變頻器原理１１６　�。�. ６. ３　變頻器功能１１７　本章小結(jié) １１７　思考題與習(xí)題１１８第５章　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) １１９　５. １　控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) １１９　�。�. １. １　以階躍響應(yīng)曲線定義的單項(xiàng) 指標(biāo) １１９　　５. １. ２　偏差積分綜合指標(biāo) １２０　�。�. １. ３　準(zhǔn)品質(zhì)指標(biāo)(過(guò)程可控度) １２１　　５. １. ４　三類指標(biāo)之間的關(guān)系１２３ �。�. ２　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) １２５　�。�. ２. １　受控變量的選擇１２５　　５. ２. ２　操縱變量的選擇１２８　�。�. ２. ３　執(zhí)行器的選擇１３６　　５. ２. ４　測(cè)量變送環(huán)節(jié)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的考慮１３９　�。�. ２. ５　控制器的選型及應(yīng)用１４０　�。�. ２. ６　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及應(yīng)用實(shí)例１４６　５. ３　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定１４８　�。�. ３. １　概述１４８　　５. ３. ２　工程整定法１４９　�。�. ３. ３　控制系統(tǒng)參數(shù)整定實(shí)例１５４　本章小結(jié) １５７　思考題與習(xí)題１５８第６章　直接數(shù)字控制系統(tǒng) １６０　６. １　從常規(guī)控制到計(jì)算機(jī)控制１６０　�。�. １. １　常規(guī)控制１６０　�。�. １. ２　計(jì)算機(jī)控制１６１ �。�. ２　過(guò)程通道１６２　　６. ２. １　模擬量輸入/輸出通道１６３　�。�. ２. ２　數(shù)字量Ｉ/ Ｏ通道１６５ �。�. ３　信號(hào)采集、數(shù)字濾波及數(shù)據(jù)處理１６７　　６. ３. １　香農(nóng)采樣定理及采樣頻率

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