內容簡介
《控制裝置與儀表(第2版)》的特點是立足於現有技術套用，緊跟國際最新技術發展，增加了較多的新型的數字控制裝置與儀表等內容，全面系統地闡述了典型控制裝置與儀表的結構、原理、設計及使用方面的內容，不僅力圖反映控制裝置與儀表的最新發展，而且儘可能將控制裝置與儀表與實際控制過程相結合，從硬體平台與軟體系統的綜合套用角度對自動控制系統予以闡述。其中，變送器、執行機構、轉速控制裝置、數字控制器、現場匯流排控制儀表等設計套用內容為全書重點。
《控制裝置與儀表(第2版)》適合作為大專院校自動化專業和測控技術及儀器專業的教學用書，亦可供從事過程控制系統設計與維護的工程技術人員參考。
目錄
前言
第一章 概論1
第一節 控制裝置與儀表的分類1
一、概述1
二、模擬控制裝置與儀表1
三、數字控制裝置與儀表2
四、連續生產過程控制的數字控制裝置3
五、火電廠熱工控制裝置與儀表的分類8
第二節 控制裝置與儀表的發展12
一、發展概況12
二、發展趨勢13
第三節 模擬信號制及供電方式13
一、信號制14
二、變送器信號傳輸方式16
三、控制裝置與儀表的供電方式17
第四節 全數字控制裝置與儀表間的通信方式18
一、數字通信的優點18
二、HART通信協定18
三、現場匯流排通信21
習題與思考題24
第二章 控制裝置與儀表的基礎知識25
第一節 控制裝置與儀表的基本概念與性能25
一、基本概念25
二、控制裝置與儀表的性能27
第二節 控制裝置與儀表信號的標準化28
一、模擬氣動信號29
二、模擬直流電流信號29
三、直流電流信號的優點29
四、電壓信號的輔助作用30
五、活零點的含義30
六、四線制與二線制31
七、數字控制裝置與儀表信號的標準化32
第三節 控制裝置與儀表的干擾及抑制33
一、干擾的來源與形式33
二、硬體抗干擾措施37
三、常用的軟體抗干擾措施42
四、數字控制儀表的標度變換46
習題與思考題48
第三章 變送器49
第一節 概述49
一、零點與量程定義49
二、零點遷移和量程調整50
三、量程比51
第二節 電容式差壓/壓力變送器53
一、概述53
二、變送器敏感部件的結構54
三、變送器工作原理54
四、電容式壓力/絕對壓力變送器使用安裝58
第三節 擴散矽式壓力/差壓變送器62
一、概述62
二、壓阻感測器原理62
三、壓阻感測器的技術特點63
四、擴散矽式壓力/差壓變送器的不同測量方法64
第四節 差壓/壓力變送器的零點遷移66
一、液面的遷移66
二、測量範圍、量程範圍和遷移量的關係68
三、差壓變送器的零點遷移實例分析一——鍋爐汽包液位測量中的零點遷移68
四、差壓變送器的零點遷移實例分析二——開口容器內液位測量70
五、差壓/壓力變送器的選擇方法70
第五節 溫度變送器71
一、DDZ?Ⅲ型溫度變送器71
二、一體化溫度變送器71
三、智慧型式溫度變送器73
第六節 智慧型壓力變送器74
一、概述74
二、ST3000智慧型壓力變送器75
三、3051C智慧型壓力變送器78
四、通用智慧型變送器79
五、手持式HART通信器80
第七節 其他變送器簡介83
一、浮球式液位變送器83
二、浮筒式液位變送器83
三、靜壓式液位變送器84
四、電容式物位變送器84
第八節 變送器的計量標定85
一、模擬壓力變送器的計量標定85
二、智慧型壓力變送器的計量標定86
習題與思考題88
第四章 防爆安全柵89
第一節 概述89
一、儀表防爆的基本原理89
二、儀表本安防爆技術90
第二節 防爆安全的基本概念90
一、危險場所的劃分91
二、爆炸性物質的分類、分級與分組91
三、防爆儀表的分類、分級和分組92
第三節 本安防爆系統93
一、本安防爆系統概況93
二、本安防爆系統構成94
三、本安系統安全性評定和安全柵的選取95
四、防爆安全柵的基本限能原理96
第四節 齊納式安全柵98
一、電路結構與工作原理98
二、齊納式安全柵結構原理98
三、齊納式安全柵安裝方式100
四、齊納式安全柵的最大允許負載參數101
五、齊納式安全柵的防爆取證101
六、齊納式安全柵選用步驟101
七、齊納式安全柵的實際套用102
八、改進型齊納式安全柵107
第五節 隔離式安全柵109
一、隔離式安全柵結構原理109
二、輸入端用隔離式安全柵110
三、輸出端用隔離式安全柵111
四、使用注意事項112
第六節 本安系統的安裝、維護與小結112
一、本安系統的安裝與維護112
二、小結113
習題與思考題114
第五章 數字調節器115
第一節 概述115
一、數字調節器的硬體構成115
二、數字調節器的軟體構成116
第二節 模擬量輸入/輸出通道116
一、模擬量輸入通道116
二、模擬量輸出通道120
第三節 數字PID調節器121
一、PID控制算式121
二、PID控制程式125
三、數字PID調節器的手、自動跟蹤控制方式127
四、數字PID調節器的正、反作用方式128
第四節 數字PID調節器參數的整定130
一、常規PID參數設定一般經驗130
二、常規PID參數工程整定經驗數據法132
三、基於最佳化算法整定PID參數133
習題與思考題140
第六章 執行機構141
第一節 概述141
第二節 氣動執行器142
一、氣動執行機構簡介143
二、調節機構簡介144
三、電/氣轉換器及閥門定位器簡介145
第三節 調節閥148
一、概述148
二、調節閥結構149
三、調節閥的分類150
四、電/氣轉換器152
五、氣動薄膜執行機構153
六、氣動活塞執行機構155
第四節 電/氣轉換器及閥門定位器158
一、定位器、轉換器的工作原理158
二、閥門定位器E/P轉換單元及其工作原理161
三、智慧型型電氣閥門定位器164
四、過程控制套用中閥門定位器的選型170
第五節 電動執行機構171
一、電動執行機構的用途171
二、電動執行機構分類及主要技術性能171
三、電動執行機構組成及工作原理171
四、電動執行機構的輸出方式184
第六節 手動操作器185
一、Q型操作器186
二、D型電動操作器187
三、操作器工作原理187
第七節 智慧型執行機構190
一、智慧型電動執行機構191
二、智慧型調節閥194
三、智慧型電動執行機構的發展趨勢196
第八節 控制系統中氣動執行機構套用實例分析196
習題與思考題198
第七章 DEH液動執行機構199
第一節 概述199
一、數字電液控制系統介紹199
二、DEH控制系統的構成200
三、DEH控制系統的功能201
第二節 DEH控制系統液動執行機構202
一、高壓主汽閥和高壓控制閥的執行機構203
二、再熱主汽閥的執行機構210
三、再熱控制閥的執行機構211
四、油動機的結構及工作原理212
第三節 DEH控制系統電/液轉換接口裝置218
一、伺服控制器218
二、電液伺服閥的組成219
三、電液伺服閥的分類219
四、伺服閥的工作原理220
習題與思考題225
第八章 轉速控制裝置226
第一節 轉差電動機調速機構226
一、電氣傳動基礎226
二、轉差電動機調速系統227
三、轉差電動機的結構及工作原理228
第二節 液力偶合器調速機構230
一、概述230
二、調速型液力偶合器231
三、限矩型液力偶合器240
四、液力偶合器的型式和基本參數242
五、各種液力偶合器調速傳動方案244
第三節 變頻調速裝置245
一、概述245
二、變頻器246
三、變頻調速系統原理248
四、變頻調速系統在電站控制中的套用259
五、變頻調速系統設計中的問題分析261
六、變頻器基本參數的調試266
七、變頻器容量的計算與選擇268
八、正確使用變頻器注意事項272
九、變頻器常用參數功能及設定274
十、變頻器維修檢測常用方法275
十一、液力調速與變頻調速的特點小結276
習題與思考題277
第九章 現場匯流排控制儀表279
第一節 概述279
一、現場匯流排279
二、現場匯流排控制系統284
第二節 現場匯流排控制儀表287
一、現場匯流排壓力變送控制器287
二、現場匯流排溫度變送控制器292
三、電流到現場匯流排轉換器297
四、現場匯流排到電流轉換器297
五、現場匯流排到氣壓轉換器299
六、現場匯流排閥門定位器300
七、過程控制接口卡303
第三節 控制策略與組態304
一、現場匯流排功能模組基本知識304
二、常用功能模組311
三、控制策略構成特點324
四、控制策略組態實現327
五、常用控制策略及SYSCON組態340
六、現場匯流排儀表的計量標定方法350
七、現場匯流排儀表的本機調整方法352
第四節 OPC伺服器與現場匯流排控制系統的聯繫及作用354
一、概述354
二、OPC技術規範360
三、OPC伺服器套用362
第五節 FF現場匯流排控制系統在鏈條爐綜合自動化中的套用365
一、現場匯流排控制系統設計背景365
二、現場匯流排控制系統設計原則與基本思路366
三、現場匯流排控制系統設計的主要內容366
四、控制方案的設計與實施368
五、現場匯流排控制系統成功投入運行後實現控制功能一覽373
六、結束語374
習題與思考題374
附錄 部分習題與思考題參考答案376
參考文獻380
