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第1章 概论1

1.1 石油化工过程控制基本概念1

1.1.1 自动控制系统的基本组成及方块图1

1.1.2 工艺管道及控制流程图4

1.1.3 控制系统的分类6

1.2 石油化工过程控制对象的特性7

1.2.1 有自平衡能力对象8

1.2.2 无自平衡能力对象13

1.3 石油化工控制系统的过渡过程和品质指标14

1.3.1 控制系统的静态与动态14

1.3.2 控制系统的过渡过程15

1.3.3 控制系统的品质指标16

习题与思考题19

第2章 石油化工过程测量仪表20

2.1 概述20

2.1.1 检测过程与测量误差20

2.1.2 测量仪表的性能指标21

2.1.3 测量仪表的基本组成及变送器24

2.1.4 测量仪表的分类28

2.2 压力检测及仪表29

2.2.1 压力单位及测压仪表29

2.2.2 弹性式压力计30

2.2.3 电气式压力计32

2.2.4 智能型压力变送器37

2.2.5 压力计的选用及安装39

2.3 物位检测及仪表41

2.3.1 浮力式液位计41

2.3.2 差压式液位计45

2.3.3 其他物位计52

2.4 流量检测及仪表56

2.4.1 流量测量方法及基本概念56

2.4.2 差压式流量计57

2.4.3 转子流量计61

2.4.4 容积式流量计64

2.4.5 其他流量计67

2.5 温度检测及仪表75

2.5.1 温度测量方法及基本概念75

2.5.2 膨胀式温度计77

2.5.3 热电偶温度计79

2.5.4 热电阻温度计86

2.5.5 高温检测仪表88

2.5.6 温度显示仪表88

2.5.7 温度检测仪表的选用和安装92

2.6 成分检测94

2.6.1 成分分析方法94

2.6.2 工业用成分分析仪表100

2.6.3 湿度传感器104

习题与思考题106

第3章 控制器与执行器109

3.1 基本控制规律109

3.1.1 位式控制110

3.1.2 比例控制111

3.1.3 积分控制112

3.1.4 微分控制113

3.2 智能控制器114

3.2.1 控制器的发展历史115

3.2.2 智能控制器的构成和工作原理117

3.3 可编程控制器123

3.3.1 可编程控制器概述123

3.3.2 可编程控制器的硬件结构127

3.3.3 可编程控制器的工作原理129

3.3.4 PLC程序设计基础133

3.3.5 西门子S7-200系列可编程控制器136

3.4 执行器和防爆栅146

3.4.1 气动执行器147

3.4.2 电-气转换器152

3.4.3 阀门定位器153

3.4.4 电动执行器155

3.4.5 防爆栅155

习题与思考题158

第4章 简单控制系统159

4.1 简单控制系统组成及分析159

4.2 简单控制系统的设计160

4.2.1 被控变量的选择160

4.2.2 操纵变量的选择162

4.2.3 检测仪表对系统的影响164

4.2.4 控制阀的选择166

4.2.5 控制器控制规律的选择及正反作用的确定169

4.3 控制器参数的工程整定172

4.3.1 经验凑试法172

4.3.2 临界比例度法173

4.3.3 衰减曲线法174

习题与思考题175

第5章 复杂控制系统177

5.1 串级控制系统177

5.1.1 组成原理177

5.1.2 控制过程178

5.1.3 系统特点179

5.1.4 控制系统设计180

5.1.5 串级控制系统的工程整定方法182

5.2 均匀控制系统182

5.2.1 均匀控制系统原理182

5.2.2 均匀控制系统方案183

5.3 比值控制系统185

5.3.1 比值控制系统的类型185

5.3.2 比值控制系统的实施188

5.4 前馈控制系统189

5.4.1 前馈控制系统结构形式190

5.4.2 前馈控制系统应用场合191

5.5 分程控制系统192

5.5.1 分程控制系统的原理192

5.5.2 分程控制系统的应用192

5.6 选择性控制系统194

5.6.1 选择性控制系统分类195

5.6.2 选择性控制系统设计198

习题与思考题199

第6章 集散控制系统与现场总线控制系统201

6.1 集散控制系统（DCS）201

6.1.1 集散控制系统的组成203

6.1.2 集散控制系统的特点205

6.1.3 集散控制系统的基本功能206

6.1.4 集散控制系统的性能指标216

6.1.5 SUPCON JX-300X简介218

6.1.6 集散控制系统的工程实例225

6.1.7 集散控制系统的监控操作233

6.1.8 集散控制系统的安装、调试与维护240

6.2 现场总线控制系统（FCS）244

6.2.1 现场总线的特点250

6.2.2 基金会现场总线（FF）253

6.2.3 Profibus现场总线257

6.2.4 EPA实时以太网263

6.2.5 HART通信协议267

6.2.6 Modbus通信协议268

6.2.7 FCS与DCS的集成269

第7章 典型石油化工过程单元控制272

7.1 流体输送设备的控制272

7.1.1 泵和压缩机的基本控制272

7.1.2 离心压缩机的防喘振控制277

7.2 火力发电厂生产过程的控制280

7.2.1 锅炉设备的控制280

7.2.2 单元机组负荷控制系统288

7.3 精馏塔的控制290

7.3.1 精馏塔控制要求及扰动分析290

7.3.2 精馏塔被控变量的选择292

7.3.3 精馏塔的整体控制方案295

7.4 炼油工业生产过程控制300

7.4.1 常减压300

7.4.2 催化裂化302

7.4.3 催化重整304

7.4.4 油品调合307

附录一 常用压力表规格及型号312

附录二 镍铬-铜镍热电偶分度表313

附录三 铂铑10-铂热电偶分度表313

附录四 镍铬-镍硅热电偶分度表318

附录五 铂电阻（Pt100）分度表321

附录六 铜电阻（Cu100）分度表323

参考文献324