本书是根据高职高专自动化类专业的培养目标和课程设置要求而编写的，是在学完计算机文化基础、电子技术、自动控制理论等课程后的应用型专业教程。通过对本书的学习，学生可以掌握根据被控对象的特性选择相应的控制方法的能力，掌握组成过程控制系统的检测仪表、过程控制仪表、过程计算机装置等相关知识，掌握过程控制系统工程设计的一般知识。

本书介绍了简单过程控制系统的基本理论及组成过程控制系统的各种装置。全书共分7章，内容包括：绪论、对象特性和建立模型、基本控制规律、过程参数检测与变送、过程控制仪表、过程计算机控制系统及过程控制工程设计。本教材强调实用性、应用性，重点突出与实际应用紧密结合，尽量简化对理论推导和仪表内部结构的分析。

本书为高等职业教育“十一五”规划教材，可作为高等职业院校、高等专科学校、成人高等学校以及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高等学校的电气、自动化和机电等专业教材，也可供从事相关专业的科技人员参考。

前言

第1章 绪论

 1.1 过程控制系统的组成

1.1.1 过程控制系统的组成

1.1.2 过程控制系统的框图

 1.2 过程控制系统的分类和性能指标

1.2.1 过程控制系统的分类

1.2.2 自动控制系统的过渡过程与性能指标

 1.3 过程控制系统的特点、任务和要求

1.3.1 过程控制的特点

1.3.2 过程控制的任务

 1.4 过程控制的发展历史

 习题

第2章 对象特性和建立模型

 2.1 数学模型及描述方法

2.1.1 被控对象数学模型

2.1.2 数学模型的主要形式

 2.2 机理建模

2.2.1 一阶对象

2.2.2 积分对象

2.2.3 时滞对象

2.2.4 二阶对象

 2.3 描述对象特性的参数

2.3.1 放大系数K

2.3.2 时间常数T

2.3.3 滞后时间τ

 2.4 实测建模

 习题

第3章 基本控制规律

 3.1 位式控制

3.1.1 双位控制

3.1.2 具有中间区的双位控制

 3.2 比例控制

3.2.1 比例控制规律及其特点

3.2.2 比例度及其对控制过程的影响

3.2.3 比例控制系统的过渡过程及余差

3.2.4 比例度对过渡过程的影响

 3.3 积分控制

3.3.1 积分控制规律及其特点

3.3.2 比例积分控制规律与积分时间

3.3.3 积分时间对系统过渡过程的影响

 3.4 微分控制

3.4.1 微分控制规律及其特点

3.4.2 实际的微分控制规律及微分时间

3.4.3 比例微分控制系统的过渡过程

3.4.4 比例积分微分控制

 3.5 调节器参数的工程整定

 习题

第4章 过程参数检测与变送

 4.1 过程参数检测仪表概述

4.1.1 基本概念

4.1.2 误差概念与表述

4.1.3 仪表的防护等级

 4.2 温度检测仪表

4.2.1 概述

4.2.2 热电偶

4.2.3 热电阻

4.2.4 带温度变送器的热电偶(热电阻)

4.2.5 双金属温度计原理简述

4.2.6 温度测量仪表的选择和安装

 4.3 压力检测与变送

4.3.1 概述

4.3.2 压力计

4.3.3 压力传感器

4.3.4 压力变送器

4.3.5 压力表的选择与安装

 4.4 流量检测与变送

 4.5 物位检测仪表

 习题

第5章 过程控制仪表

 5.1 控制器

5.1.1 基地式及自力式调节器

5.1.2 电动单元式调节器

5.1.3 数字式控制器

 5.2 执行器

5.2.1 气动执行器

5.2.2 电动执行器

 5.3 阀门定位器和电-气转换器

5.3.1 阀门定位器

5.3.2 电-气转换器

 5.4 单回路过程控制系统

 习题

第6章 过程计算机控制系统

 6.1 集散控制系统

6.1.1 概述

6.1.2 集散控制系统的网络结构

6.1.3 现场控制站

6.1.4 操作站

6.1.5 DCS中的软件技术

 6.2 现场总线控制系统

6.2.1 概述

6.2.2 几种主要现场总线简介

6.2.3 现场总线控制系统

6.2.4 现场总线控制系统信息集成的连接桥梁——OPC

6.2.5 以太网对现场总线技术发展的影响

 6.3 过程计算机控制系统的可靠性技术

6.3.1 系统的可靠性指标

6.3.2 提高系统可靠性的措施

第7章 过程控制工程设计

 7.1 自控工程设计的任务和方法

7.1.1 自控工程设计的任务

7.1.2 自控工程设计阶段划分

7.1.3 自控工程设计的方法

 7.2 自控方案的确定

7.2.1 自控方案确定的原则

7.2.2 仪表流程图的绘制

7.2.3 管道及仪表流程图实例

 7.3 自控设备的确定

7.3.1 控制装置的选择

7.3.2 检测仪表(元件)及控制阀的选型

 7.4 仪表的连接

7.4.1 系统的整体连接

7.4.2 电缆/管缆表

 7.5 电缆敷设与仪表安装

7.5.1 电缆的敷设

7.5.2 仪表的安装

 7.6 DCS系统工程设计和调试

7.6.1 可行性分析

7.6.2 方案设计

7.6.3 工程设计

7.6.4 DCS系统的安装

7.6.5 DCS系统的调试

7.6.6 DCS系统维护与二次开发

参考文献