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绪论1

一、化工自动化的意义1

二、化工仪表及自动化的发展过程1

三、化工仪表及自动化系统的分类2

四、本课程的内容及要求3

习题3

第一章　化工测量仪表4

第一节　测量仪表的基础知识4

一、测量及测量过程4

二、测量误差4

三、测量仪表的品质指标6

四、测量仪表的构成和分类7

第二节　压力测量7

一、压力测量的基本知识7

二、弹性式压力计9

三、电接点信号压力表11

技能训练：弹簧管压力表的校验12

第三节　流量测量14

一、流量测量的基本知识14

二、差压式流量计15

三、转子流量计21

四、其他流量计测量原理简介23

第四节　液位测量25

一、物位测量的基本知识25

二、差压式液位计25

三、其他液位计简介28

第五节　温度测量32

一、温度测量的基本知识32

二、简单测温仪表33

三、测温元件34

四、温度变送器39

五、测温仪表的选用及安装40

第六节　显示仪表40

一、概述40

二、平衡式显示仪表41

技能训练：电子自动电位差计的示值校验46

三、数字式显示仪表48

四、无纸记录仪表49

习题52

第二章 自动成分分析仪表54

第一节　概述54

第二节　热导式气体分析器55

一、基本知识55

二、热导式气体分析器的测量原理56

三、RD-004型热导式H2分析器57

第三节　氧化锆分析仪59

一、氧化锆探头59

二、温度调节器与显示仪表60

三、氧化锆安装注意事项61

第四节　原子吸收分光光度计61

一、原子吸收光谱法61

二、原子吸收分光光度计的结构及原理61

三、单色器63

四、检测器及放大器读数装置64

第五节　傅里叶变换红外光谱仪64

一、基本知识64

二、傅里叶变换红外光谱仪64

第六节　气相色谱分析仪66

一、基本知识66

二、气相色谱仪的组成及工艺流程67

第七节　工业pH值酸度计69

一、pH计的测量原理69

二、电极的结构70

三、pHG-2026B型工业pH计71

第八节　微量水分析仪72

一、基本知识72

二、微量水分析仪74

三、特点与注意事项74

第九节　有害气体报警器74

一、有害气体检测报警器的分类75

二、有害气体报警器的结构75

三、常用检测器76

四、有害气体报警器特点77

五、有害气体检测报警器选用原则78

习题78

第三章 自动控制仪表80

第一节　控制器原理及面板功能介绍80

一、基型控制器的原理81

二、DDZ-Ⅲ型控制器的外形结构图81

三、DDZ-Ⅲ型控制器的操作83

技能训练：DDZ-Ⅲ型基型控制器的使用84

第二节　控制规律87

一、双位控制88

二、比例控制89

三、积分控制91

四、微分控制92

第三节　单元组合仪表的基本知识94

一、单元组合仪表与自动控制系统94

二、单元组合仪表的分类94

三、DDZ-Ⅲ型仪表的特点95

四、DDZ-Ⅲ型仪表的命名法97

习题98

第四章　执行器99

第一节　气动薄膜调节阀99

一、气动薄膜调节阀的结构及工作原理99

二、调节阀的种类102

第二节　阀门定位器103

一、配薄膜执行机构的气动阀门定位器104

二、配薄膜执行机构的电-气阀门定位器104

习题105

第五章　化工自动化基础106

第一节　化工自动化的基础知识106

一、人工调节和自动控制106

二、自动控制系统的组成及分类107

三、自动控制系统的过渡过程及品质指标108

四、影响控制系统的过渡过程的主要因素110

第二节　简单控制系统116

一、简单控制系统的组成116

二、简单控制系统的投运116

三、控制系统中常见问题及处理方法118

技能训练：简单控制系统的投运和参数整定119

第三节　复杂控制系统121

一、串级控制系统121

二、均匀控制系统123

三、比值控制系统124

四、多冲量控制系统126

第四节　典型控制系统方案介绍127

一、流体传送设备的自动控制方案127

二、传热设备的自动控制方案128

三、精馏设备的自动控制方案130

四、反应器的自动控制方案131

习题133

第六章 集散型控制系统与智能仪表134

第一节　集散型控制系统概述134

一、集散型控制系统的基本概念134

二、集散型控制系统的特点136

三、集散型控制系统的发展概况137

第二节　集散型控制系统的体系结构138

一、集散型控制系统的体系结构138

二、集散型控制系统体系结构中各层的功能139

三、集散型控制系统体系结构示例140

第三节　集散型控制系统的构成141

一、DCS系统的构成142

二、人-机接口的构成142

第四节　集散型控制系统的组态149

一、DCS控制系统组态的概念149

二、DCS控制系统组态的过程149

第五节　集散型控制系统的组态案例分析150

一、【工艺分析】150

二、【DCS硬件组成】151

三、【组态】151

第六节 集散型控制系统的投运操作165

一、DCS控制系统的投运操作165

二、投运操作记录表格166

技能训练：集散型控制系统的组态及仿真运行168

第七节　智能仪表170

一、智能化测量控制仪表170

二、智能压力变送器171

三、智能控制仪表172

第八节　可编程控制器175

一、PLC的特点175

二、PLC的应用领域176

三、PLC的硬件构成177

四、PLC软件系统及常用编程语言181

五、PLC的工作过程181

六、S7系列可编程控制器简介182

第九节　现场总线控制系统183

一、现场总线的概念183

二、现场总线的实质和优点184

三、现场总线控制系统的结构184

四、主流现场总线简介186

习题188

附录189

附录一　常用弹簧管压力表规格189

附录二 标准化热电偶电势-温度对照简表189

一、铂铑10-铂热电偶分度表189

二、镍铬-镍硅热电偶分度表190

附录三 热电阻欧姆-温度对照简表190

一、铂热电阻（Pt50）分度表190

二、铂热电阻（Pt100）分度表191

三、铜热电阻（Cu100）分度表191

四、铜热电阻（Cu50）分度表191

附录四　常用图形符号192

参考文献193