目錄
緒論1
一、本課程的性質與任務1
二、課程框架與內容1
三、過程控製係統簡介2
四、關於本課程的學習方法5
第一篇工業電器基礎
第一章電工基礎9
第一節直流電路9
一、電路的組成及物理量9
二、歐姆定律12
三、基爾霍夫定律13
四、電路中電位的計算15
第二節電磁特性15
一、電流的磁場16
二、描述磁場的物理量17
三、鐵磁材料18
四、磁路19
五、自感、互感和渦流19
第三節交流電路特性20
一、正弦交流電20
二、單相正弦交流電路24
三、三相正弦交流電路26
習題與思考題29
第二章常用電子器件及其應用31
第一節常用電子器件31
一、半導體二極管及其特性31
二、半導體三極管及其特性32
三、場效應管的結構和特性34
四、可控矽34
五、集成電路和集成運算放大器35
第二節基本電子電路36
一、整流與濾波電路36
二、三極管交流放大電路38
三、多級放大器40
四、數字電路41
第三節應用舉例45
一、直流穩壓電路45
二、運算放大器的應用45
三、計數器與寄存器47
四、模/數與數/模轉換47
習題與思考題48
第三章常用電機與電器49
第一節常用低壓電器49
一、低壓電器的分類49
二、手控電器50
三、接觸器52
四、繼電器52
五、熔斷器53
第二節異步電動機53
一、三相異步電動機的基本結構53
二、三相異步電動機的工作原理55
三、三相異步電動機的銘牌56
四、三相異步電動機的啓動、正反轉控製和製動控製57
五、單相異步電動機63
六、電動機的保護64
第三節變壓器65
一、變壓器的結構65
二、變壓器的工作原理66
三、變壓器的分類67
四、變壓器的銘牌數據69
習題與思考題70
第四章電工測量與安全用電71
第一節電工測量71
一、概述71
二、電流、電壓和功率的測量72
三、萬用錶74
第二節安全用電76
一、供電係統77
二、觸電事故77
三、雷電危害及防護80
四、靜電危害及防護80
五、節約用電81
習題與思考題81
第二篇工業控製基礎
第五章檢測儀錶85
第一節概述85
一、測量的基本知識85
二、檢測儀錶的基礎知識86
第二節壓力檢測及儀錶88
一、壓力檢測儀錶的分類88
二、彈簧管壓力錶89
三、DDZⅢ型力矩平衡式壓力變送器90
四、其他差壓變送器90
五、壓力檢測儀錶的選擇及安裝92
第三節物位檢測及儀錶93
一、物位檢測的基本概念93
二、差壓式液位計94
三、浮力式液位計95
四、其他物位檢測儀錶96
第四節流量檢測儀錶97
一、流量檢測的基本概念97
二、差壓式流量計98
三、其他流量儀錶99
四、各種流量檢測元件及儀錶的選用102
第五節溫度檢測儀錶103
一、溫度的基本概念103
二、熱電偶溫度計103
三、熱電阻溫度計106
四、溫度變送器107
五、常用的溫度顯示儀錶108
六、測溫儀錶的選擇與安裝111
第六節成分自動檢測及儀錶112
一、分析儀錶的基本知識112
二、熱導式氣體分析器113
三、氧分析器114
四、工業電導儀116
五、工業酸度計116
六、紅外綫氣體分析器117
七、工業氣相色譜儀117
第七節傳感器118
一、傳感器的組成及分類118
二、常見傳感器的應用120
習題與思考題122
第六章控製規律及控製儀錶124
第一節常用控製規律124
一、雙位控製124
二、比例（P）控製125
三、比例積分（PI）控製127
四、比例微分（PD）控製129
五、比例積分微分（PID）控製130
第二節基本控製器及其應用131
一、電動控製器131
二、數字控製器134
第三節執行器138
一、氣動執行器的組成及工作原理138
二、調節閥的類型及工作方式139
三、調節閥的流量特性141
四、調節閥的選擇與安裝143
五、電/氣轉換器與電/氣閥門定位器144
習題與思考題144
第七章工業控製係統146
第一節概述146
一、過程自動檢測係統146
二、過程自動控製係統146
三、過程自動控製係統的過渡過程和品質指標148
第二節對象特性150
一、與對象有關的兩個基本概念150
二、描述對象特性的三個參數150
三、擾動通道特性對控製質量的影響151
四、控製通道特性對控製質量的影響152
第三節簡單控製係統及其控製方案的確定152
一、簡單控製係統的組成152
二、控製符號圖153
三、簡單控製係統控製符號圖識圖初步156
四、控製方案的確定156
第四節控製器的參數整定158
一、經驗試湊法158
二、衰減麯綫法158
三、臨界比例度法159
第五節簡單控製係統的投運及應用舉例160
一、準備工作160
二、手動投運161
三、切換到自動狀態161
四、控製係統的停車161
五、係統的故障分析、判斷與處理161
第六節復雜控製係統163
一、串級控製係統163
二、均勻控製係統165
三、比值控製係統167
四、三衝量控製係統168
五、分程控製係統168
六、選擇性控製係統170
七、前饋控製係統171
第七節控製流程圖識圖172
一、常規控製流程圖的識圖172
二、計算機控製流程圖的識圖初步175
習題與思考題176
第八章計算機控製基礎178
第一節計算機控製係統概述178
一、計算機控製係統的組成及特點178
二、過程通道179
三、信號處理、控製算法及人機聯係設備182
第二節集散型控製係統183
一、集散控製係統的基本組成和特點184
二、集散控製係統的結構與功能186
三、集散控製係統的通信網絡189
四、集散控製係統的軟件體係190
五、常見集散控製係統的簡介190
第三節現場總綫控製係統193
一、基本概念193
二、現場總綫控製係統及其應用195
三、以現場總綫為基礎的企業信息係統198
第四節可編程控製器及控製技術199
一、可編程控製器的主要特點199
二、可編程控製器的構成200
三、可編程控製器的分類201
四、可編程控製器的工作過程202
五、可編程控製器與其他順序邏輯控製係統的比較202
六、可編程控製器的應用204
習題與思考題207
第九章信號報警與聯鎖保護係統208
第一節繼電保護基礎知識208
一、信號報警和聯鎖保護係統組成208
二、信號報警和聯鎖保護係統的技術要求209
第二節自動信號報警及電路209
一、自動信號的類型209
二、信號報警係統的組成210
三、信號報警係統的功能212
第三節自動聯鎖保護及電路214
一、聯鎖保護的內容214
二、聯鎖保護電路214
習題與思考題216
第十章典型過程控製係統218
第一節鍋爐的過程控製218
一、單衝量液位控製係統219
二、雙衝量液位控製係統220
三、三衝量液位控製係統221
第二節精餾塔的過程控製221
一、精餾塔的控製要求221
二、精餾塔的主要擾動222
三、精餾塔的控製方案222
習題與思考題224
第十一章實驗與實訓225
實驗一常用電工儀器使用、安全用電知識及變壓器測試225
實驗二三相異步電動機的認識及控製227
實驗三彈簧管壓力錶的認識及校驗（或壓力、差壓變送器認識）229
實驗四顯示儀錶校驗231
實訓一控製係統的基本操作233
實訓二集散控製係統的認識與操作（實物或仿真）234
實訓三認識實踐235
附錄236
附錄一常用壓力錶的規格及型號236
附錄二標準化熱電偶電勢溫度對照錶237
附錄三熱電阻歐姆溫度對照錶241
附錄四熱電偶、熱電阻型號與主要規格246
主要參考文獻248
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