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第一章　概论1

第一节　控制装置与仪表的分类1

一、概述1

二、模拟式控制装置与仪表1

三、数字控制装置与仪表2

四、连续生产过程控制的数字控制装置3

第二节　控制装置与仪表的发展9

一、发展概况9

二、发展趋势9

第三节　模拟信号制及供电方式10

一、信号制10

二、变送器信号传输方式13

三、控制装置与仪表的供电方式14

第四节　全数字控制装置与仪表间的通信方式14

一、数字通信的优点14

二、HART通信协议15

三、现场总线通信16

第二章　控制装置与仪表的基础知识19

第一节　控制装置与仪表的基本概念与性能19

一、基本概念19

二、控制装置与仪表的性能21

第二节　模拟信号的标准化22

一、模拟气动信号22

二、模拟直流电流信号23

三、直流电流信号的优点23

四、电压信号的辅助作用24

五、活零点的含义24

六、四线制与二线制25

第三节　控制装置与仪表的干扰及抑制26

一、干扰的来源形式26

二、抗干扰措施30

第三章　变送器35

第一节　概述35

第二节　电容式差压／压力变送器35

一、概述36

二、变送器敏感部件的结构36

三、变送器工作原理37

四、电容式压力／绝对压力变送器使用安装40

第三节　扩散硅式压力／差压变送器43

一、概述43

二、压阻传感器原理44

三、压阻传感器的技术特点45

四、扩散硅压力／差压变送器的不同测量方法46

第四节　差压／压力变送器的零点迁移48

一、液面的迁移48

二、测量范围、量程范围和迁移量的关系49

三、差压变送器的零点迁移实例分析——锅炉锅筒液位测量中的零点迁移50

四、差压／压力变送器的选择方法51

第五节　温度变送器52

一、DDZ-Ⅲ型温度变送器52

二、一体化温度变送器53

第六节　智能压力变送器54

一、概述54

二、ST3000智能压力变送器55

三、3051C智能压力变送器56

四、通用智能变送器57

五、手持式HART通信器58

第七节　其他变送器简介61

一、浮球式液位变送器61

二、浮筒式液位变送器61

三、静压式液位变送器62

四、电容式物位变送器62

第八节　变送器的计量标定62

一、模拟压力变送器的计量标定63

二、智能压力变送器的计量标定63

第四章　防爆安全栅64

第一节　概述64

一、仪表防爆的基本原理64

二、仪表本质安全防爆技术64

第二节　防爆安全的基本概念65

一、危险场所的划分65

二、爆炸性物质的分类、分级与分组66

三、防爆仪表的分类、分级和分组67

第三节　本质安全防爆系统68

一、本质安全防爆系统概况68

二、本质安全防爆系统构成68

三、本质安全系统安全性评定和安全栅的选取69

四、防爆安全栅工作原理71

第四节　齐纳式安全栅71

一、电路结构与工作原理71

二、齐纳式安全栅结构原理72

三、齐纳式安全栅安装方式74

四、齐纳式安全栅的最大允许负载参数75

五、齐纳式安全栅的防爆取证75

六、齐纳式安全栅选用步骤75

七、齐纳式安全栅的实际应用76

第五节　隔离式安全栅81

一、概述81

二、输入端用隔离式安全栅82

三、输出端用隔离式安全栅83

四、使用注意事项83

第六节　本质安全系统的安装、维护与小结84

一、本质安全系统的安装与维护84

二、小结84

第五章　数字调节器86

第一节　概述86

一、数字调节器的硬件构成86

二、数字调节器的软件构成87

第二节　模拟量输入／输出通道87

一、模拟量输入通道87

二、模拟量输出通道91

第三节　数字PID调节器92

一、PID控制算式92

二、PID控制程序95

三、数字PID调节器的手动、自动跟踪控制方式97

第四节　数字PID调节器参数的整定97

一、常规PID参数设置一般经验98

二、常规PID参数工程整定经验数据法99

三、基于优化算法整定PID参数101

第六章　执行机构109

第一节　概述109

第二节　气动执行器109

一、气动执行机构109

二、调节机构110

第三节　调节阀111

一、概述111

二、调节阀结构112

第四节　电／气转换器及阀门定位器113

一、定位器、转换器的基本原理113

二、阀门定位器E/P转换单元及其工作原理116

三、智能型电气阀门定位器119

四、过程控制应用中阀门定位器的选型124

第五节　电动执行机构126

一、电动执行机构的用途126

二、电动执行机构分类及主要技术性能126

三、电动执行机构组成及工作原理126

四、电动执行机构的输出方式138

第六节　手动操作器140

一、Q型操作器140

二、D型电动操作器141

三、操作器工作原理141

第七节　智能执行机构144

一、智能电动执行机构144

二、智能调节阀147

三、智能电动执行机构的发展趋势149

第七章　DEH液动执行机构150

第一节　概述150

一、数字电液控制系统介绍150

二、DEH控制系统的构成151

三、DEH控制系统的功能152

第二节　DEH控制系统液动执行机构153

一、概述153

二、高压主汽阀和高压控制阀的执行机构154

三、再热主汽阀的执行机构&159

四、再热控制阀的执行机构160

第三节　DEH控制系统电／液转换接口装置161

一、伺服控制器161

二、电液伺服阀简介162

三、电液伺服阀的组成162

四、电液伺服阀的分类163

五、伺服阀的工作原理163

第八章　转速控制装置169

第一节　转差电动机调速机构169

一、概述169

二、转差电动机的结构及工作原理170

第二节　液力偶合器调速机构172

一、概述172

二、调速型液力偶合器172

三、限矩型液力偶合器181

四、液力偶合器的型式和基本参数183

五、各种液力偶合器调速传动方案184

第三节　变频调速装置186

一、概述186

二、变频器186

三、变频调速系统原理188

四、变频调速系统在电站控制中的应用191

五、变频调速系统设计中的问题分析194

六、变频器基本参数的调试198

七、变频器容量的计算与选择201

八、正确使用变频器注意事项203

九、液力调速与变频调速的特点小结206

第九章　现场总线控制仪表208

第一节　概述208

一、现场总线208

二、现场总线控制系统213

第二节　302现场总线控制仪表216

一、现场总线压力变送控制器216

二、现场总线温度变送控制器218

三、电流到现场总线转换器220

四、现场总线到电流转换器221

五、现场总线到气压转换器222

六、过程控制接口卡223

第三节　控制策略与组态223

一、现场总线功能模块基本知识224

二、常用功能模块231

三、控制策略构成特点244

四、控制策略组态实现247

五、常用控制策略及SYSCON组态264

六、现场总线仪表的计量标定方法270

七、现场总线仪表的本机调整方法272

第四节　OPC服务器与现场总线控制系统的联系及作用274

一、概述274

二、OPC技术规范280

三、OPC服务器应用282

第五节　FF现场总线控制系统在链条炉综合自动化中的应用286

一、现场总线控制系统设计背景286

二、现场总线控制系统设计原则与基本思路287

三、现场总线控制系统设计的主要内容287

四、控制方案的设计与实施289

五、现场总线控制系统实现控制功能一览294

六、结束语295

参考文献296