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高娟，王世荣 编

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• 化工仪表
• 自动控制
• 过程控制
• 工业自动化
• 传感器
• 执行器
• 控制系统
• 仪表原理
• 自动化技术
• 化工流程

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122157867

版次：1

商品编码：11175778

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-02-01

页数：257

正文语种：中文

编辑推荐

　　《化工仪表与自动控制》是适用于高职高专化工工艺专业项目化教学使用的教材，介绍了化工生产过程中四大参数的检测控制、仪表选型、读图识图、系统构成、参数整定、系统投运等化工生产仪表与控制方面的知识与技能，以完成化工生产中的控制参数温度、压力、液位、流量等的检测与控制工作任务为目的。本书结合化工总控工职业标准要求，还介绍了化工仪表和自动控制系统在化工生产中的应用。

内容简介

　　《化工仪表与自动控制》是适用于高职高专化工工艺专业项目化教学使用的教材，介绍了化工生产过程中四大参数的检测控制、仪表选型、读图识图、系统构成、参数整定、系统投运等化工生产仪表与控制方面的知识与技能，以完成化工生产中的控制参数温度、压力、液位、流量等的检测与控制工作任务为目的。《化工仪表与自动控制》结合化工总控工职业标准要求，还介绍了化工仪表和自动控制系统在化工生产中的应用。本教材编有配套电子课件。

目录

0 认识化工仪表与自动控制
O.1 认识化工仪表及自动控制
O.1.1 化工生产过程及特点
0.1.2 化工自动化的概述
0.1.3 化工仪表和自动化技术的发展概况
0.1.4 化工自动化仪表的分类
0.1.5 自动化系统的组成和分类
0.2 认识本门课程的性质和地位
技能训练与思考题

1 工艺参数的测量和信号转换
1.1 化工工艺参数测量的基础知识
1.1.1 测量的基本概念
1.1.2 测量误差
1.1.3 检测仪表概述
1.1.4 检测仪表的基本技术指标
1.2 认识显示仪表
1.2.1 显示仪表的概述
1.2.2 模拟式显示仪表
1.2.3 数字显示仪表
1.2.4 新型显示仪表
1.3 自动检测过程及变送器
1.4 检测系统中信号转换
1.4.1 检测系统的常见信号类型
1.4.2 检测系统中信号的传递形式 -
1.4.3 信号制式及信号传输方式
1.5 安全防爆基本知识
1.5.1 防爆仪表和安全防爆系统
1.5.2 安全栅
技能训练与思考题

2 温度检测
2.1 概述
2.1.1 温度
2.1.2 温度测量
2.2 常用测温仪表
2.2.1 膨胀式温度计
2.2.2 压力式温度计
2.2.3 热电偶温度传感器
2.2.4 热电阻温度计
2.2.5 辐射式高温计
2.3 温度测量仪表的使用
2.3.1 温度测量仪表的选用
2.3.2 温度测量仪表的安装
2.3.3 温度测量仪表的故障判断
2.4 工业应用案例--离子膜烧碱生产一次盐水制备中配水罐温度的检测
2.4.1 离子膜烧碱生产工艺流程简介
2.4.2 一次盐水配水罐的温度操作指标要求
2.4.3 一次盐水配水罐温度检测系统的构成
2.5 简单控制系统
2.5.1 自动控制系统的组成
2.5.2 自动控制系统的分类
2.5.3 自动控制系统的过渡过程和品质指标
2.6 识读仪表工程图
2.6.1 管道与仪表流程图概述
2.6.2 工艺管道及控制流程图
2.6.3 技能训练--带控制点的工艺流程图识读
2.6.4 仪表盘布置图识读
技能训练与思考题

3 压力控制
3.1 概述
3.1.1 压力
3.1.2 压力检测的方法
3.2 常用压力检测仪表
3.2.1 弹性式压力计
3.2.2 电气式压力计
3.2.3 智能型压力变送器
3.2.4 活塞式压力计
3.3 压力表的选用、安装及故障判断
3.3.1 压力计的选用
3.3.2 技能训练--压力表的选择
3.3.3 压力表的安装
3.3.4 实践应用--压力检测故障判断
3.4 工业应用案例--脱氯塔的压力控制
3.4.1 离子膜烧碱生产中真空脱氯工艺介绍
3.4.2 脱氯塔的工艺条件控制要求
3.4.3 脱氯塔压力控制方案
3.5 认识执行器
3.5.1 执行器的概念解读
3.5.2 气动薄膜控制阀
3.5.3 电动执行器
3.5.4 电一气转换器及电一气阀门定位器
3.5.5 控制阀的选择
3.5.6 气动执行器的安装和维护
技能训练与思考题

4 液位控制
4.1 物位检测
4.1.1 概述
4.1.2 物位检测的方法
4.2 常用物位检测仪表
4.2.1 差压式液位变送器
4.2.2 浮力式液位计
4.2.3 电容式物位计
4.2.4 核辐射式物位检测仪表
4.2.5 超声波式物位仪表
4.2.6 雷达物位计
4.2.7 重锤物位计
4.3 物位仪表的使用
4.3.1 物位仪表的选用
4.3.2 实践应用--物位检测故障处理
4.4 工业应用案例--精制盐水罐液位控制
4.4.1 二次盐水精制的工艺流程简介
4.4.2 精制盐水的工艺控制要求
4.4.3 精制盐水的液位控制系统的构成
4.5 控制规律
4.5.1 概述
4.5.2 位式控制
4.5.3 比例控制（P）
4.5.4 积分控制（I）
4.5.5 微分控制（D）
4.6 自动控制仪表
4.6.1 概述
4.6.2 模拟式控制仪表
4.6.3 数字式控制器
4.7 可编程序控制器（PLC）
4.7.1 可编程序控制器概述
4.7.2 可编程控制器的基本工作原理
4.7.3 PLC的编程语言
技能训练与思考题

5 流量控制
5.1 概述
5.2 常用流量检测仪表
5.2.1 差压式流量计
5.2.2 转子流量计
5.2.3 涡轮流量计
5.2.4 漩涡流量计
5.2.5 靶式流量计
5.2.6 电磁流量计
5.2.7 椭圆齿轮流量计
5.2.8 超声波流量计
5.2.9 质量流量计
5.3 流量检测仪表的选用
5.4 工业应用案例--电解槽盐水流量的控制
5.4.1 电解工序工艺简述
5.4.2 流量控制要求
5.4.3 进电解槽盐水流量控制系统的构成
5.5 简单控制系统的设计和投运
5.5.1 简单控制系统的设计
5.5.2 控制器参数的工程整定
5.5.3 控制系统的投运
技能训练与思考题

6 复杂控制
6.1 复杂控制系统
6.1.1 串级控制系统
6.1.2 均匀控制系统
6.1.3 比值控制系统
6.1.4 前馈控制系统
6.1.5 分程控制系统
6.1.6 选择性控制系统
6.1.7 多冲量控制系统一
6.2 工业应用案例--大中型工业锅炉汽包液位的检测与控制系统
6.2.1 大中型工业锅炉的工艺过程
6.2.2 锅炉汽包水位的检测与控制
技能训练题与思考题

7 计算机控制系统
7.1 计算机控制系统简述
7.1.1 计算机控制系统的工作原理
7.1.2 计算机控制的主要特点
7.1.3 计算机控制系统的组成
7.2 计算机控制系统的典型应用分类
7.3 集散控制系统（DCS）
7.3.1 集散控制系统的概述
7.3.2 集散控制系统的发展
7.3.3 集散控制系统的组成
7.3.4 典型的DCS体系结构
7.3.5 典型产品介绍--浙大中控webField Jx一300XP系统
7.4 现场总线控制系统（FCS）
7.4.1 现场总线概述
7.4.2 现场总线控制系统的结构
7.4.3 现场总线控制系统的组成
7.4.4 典型产品介绍--几种有影响的现场总线技术
技能训练与思考题

附录
附表1 铂铑10-铂热电偶分度表
附表2 镍铬一镍硅热电偶分度表
附表3 镍铬一铜镍合金（康铜）热电偶分度表
附表4 铁一铜镍合金（康铜）热电偶分度表
附表5 工业用铂热电阻分度表
附表6 工业用铜热电阻分度表
附表7 工业用铜热电阻分度表
参考文献

《炼金术秘传：元素转换与生命永恒的探索》 本书并非一本技术手册，而是一部深入探讨炼金术古老智慧与神秘哲学的著作。它带领读者穿越时空的迷雾，走进那些致力于理解物质本质、追求生命奥秘的先贤们的世界。我们将一同探索，在那个科学尚未独立成型的时代，人们是如何通过对元素的观察、提炼与想象，试图揭示宇宙运行的深层规律，并寻求物质不朽与生命永恒的可能性。 第一章 炼金术的起源与象征：大地母亲的低语 本章将追溯炼金术最古老的根源，从埃及的赫尔墨斯神谕，到希腊的柏拉图与亚里士多德的哲学思想，再到古印度与中国的早期物质观。我们将解析炼金术早期文献中那些晦涩而充满诗意的语言，理解“贤者之石”的传说如何从字面意义上的物质转化，逐渐演变为精神升华与人格完善的隐喻。重点将放在早期炼金术士如何将自然界中的物质（如金、银、硫磺、水银）赋予神话与宇宙论的意义，以及这些象征如何在他们对物质转化的理解中扮演核心角色。我们将深入探讨“原始物质”（Prima Materia）的概念，理解它并非仅仅指代某种具体的物质，而是代表着一种潜在的、未分化的混沌状态，是所有物质转化的起点。 第二章 元素、性质与转化：从微观到宏观的猜想 在现代化学的原子论出现之前，炼金术士是如何构思物质的组成与变化的？本章将深入剖析炼金术士所理解的“元素”及其属性。我们将研究亚里士多德的四元素说（火、水、气、土）在炼金术中的具体应用，以及炼金术士如何通过观察这些元素的“性质”（如干燥、潮湿、寒冷、温暖）来推断物质的构成。我们将重点讨论“硫磺-水银理论”，理解硫磺代表“易燃性”或“活动性”，而水银代表“流动性”或“固定性”，并由此推导出金属的形成与转化的可能路径。虽然这些理论与现代科学相去甚远，但它们展现了人类早期对物质世界进行系统性观察和分类的努力，以及通过类比和想象来解释自然现象的独特思维方式。我们将呈现炼金术士如何通过各种加热、冷却、溶解、沉淀等操作，试图在实验室中模拟自然界的物质转化过程，即便这些过程在当时被赋予了神秘的色彩。 第三章 炼金术的实践与仪器：炉火中的奥秘 炼金术并非纯粹的理论思辨，它包含了大量在实验室中进行的实践活动。本章将带领读者走近炼金术士的实验室，了解他们使用的独特仪器。我们将详细介绍“炼金炉”（Athanor）的结构与功能，理解其如何被设计来维持恒定而柔和的温度，这对于炼金术士而言是实现缓慢而精细转化的关键。我们将探讨“曲颈甑”（Alembic）在蒸馏过程中的作用，以及它如何帮助分离和提纯物质。此外，我们还将审视其他常见的实验器具，如坩埚、烧瓶、过滤器等，理解炼金术士是如何在有限的条件下，进行着物质的提取、净化、熔合等一系列操作。这些操作，虽然在技术上显得粗糙，但它们是早期化学实验的萌芽，为后来的科学仪器发展奠定了基础。我们将聚焦于炼金术士在实践中积累的经验，那些关于火候、时间、物质配比的“秘诀”，它们往往以隐晦的方式流传，等待着有心人的解读。 第四章 贤者之石的象征意义：炼金术的终极目标 “贤者之石”是炼金术最著名的概念，它不仅仅是指能够点石成金的物质，更承载着深刻的哲学和精神意义。本章将深入挖掘“贤者之石”的多重含义。在物质层面，它代表着对完美物质的追求，对金属性质的终极掌握。在精神层面，它象征着灵魂的净化、烦恼的消除，以及达到一种至高的智慧与和谐状态。我们将探讨炼金术士如何将自身视为“原始物质”，而将“贤者之石”视为达到精神完善的终极目标。我们将分析炼金术文献中关于“贤者之石”的各种描述，理解它为何被描绘成色彩斑斓、具有治愈能力的神奇物品。本章还将讨论炼金术士为何常常将他们的工作与宗教、神秘主义联系起来，以及他们是如何将对物质转化的探索，提升到对宇宙和谐与生命意义的追寻。 第五章 炼金术的文化影响与现代回响：古老智慧的遗泽 炼金术在历史上对人类文明产生了深远的影响，其思想和象征在文学、艺术、哲学乃至后来的科学发展中留下了印记。本章将梳理炼金术的文化传播与演变。我们将探讨炼金术如何影响了中世纪欧洲的哲学思潮，以及它与早期化学、医学之间的复杂关系。我们将审视炼金术的象征主义在不同文化中的体现，以及它如何启发了后来的象征主义艺术和文学。同时，我们也将探讨炼金术的思想在现代语境下的回响，例如在心理学（荣格的炼金术原型）、生态哲学以及对可持续发展的思考中，我们是否还能找到炼金术古老智慧的影子？本书并非要将炼金术奉为科学，而是希望通过对这部人类思想史上的独特篇章的解读，让我们重新审视人类对未知世界的探索精神，以及不同时代人们理解宇宙与自身的独特方式。这本书邀您一同踏上这场充满好奇与想象的智慧之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的价值在于，它让我看到了“数据”在现代化工生产中的重要性。仪表的本质就是数据采集器，而自动控制系统则是数据分析和决策的核心。作者在书中详细阐述了如何利用采集到的数据，来监控生产过程的运行状态，识别潜在的异常，优化生产参数，从而提高产品的收率和质量，同时降低能耗和物耗。我特别对书中关于“过程优化”和“故障诊断”的章节印象深刻。它让我了解到，如何通过对历史数据的分析，来发现生产过程中的瓶颈，并制定相应的改进措施。同时，当生产过程中出现异常时，自动控制系统能够及时发出预警，甚至自动采取应对措施，从而避免事故的发生。这本书让我意识到，数据不仅仅是数字，更是指导生产的重要信息，而仪表和自动控制系统，就是挖掘这些信息价值的关键工具。它让我对“智能化生产”有了更深入的理解，也对未来的化工行业发展充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点在于，它不仅仅局限于理论的讲解，更注重于实际的应用和工程实践。作者在介绍每一种仪表或者控制策略时，都会结合具体的化工生产流程，例如炼油厂的塔顶冷凝控制，化肥厂的合成氨反应器控制等等。这些案例让我能够更直观地理解，为什么需要特定的仪表，以及这些仪表是如何与控制系统协同工作的。我特别喜欢书中关于“仪表选型”和“控制系统集成”的章节，它让我了解到，在实际的化工项目中，如何根据工艺要求、环境条件、经济性等多种因素，来选择最合适的仪表和控制系统。而且，书中还提到了“ DCS (集散控制系统)”和“ PLC (可编程逻辑控制器)”等现代自动化系统的概念，让我对整个自动化架构有了更清晰的认识。这本书让我明白，化工仪表与自动控制，并非是孤立的技术，而是相互关联、相互支持的工程系统，它们的成功应用，需要深厚的理论基础和丰富的实践经验。

评分☆☆☆☆☆

让我感到惊喜的是，这本书在讲解一些复杂的自动控制理论时，并没有使用过于艰深的数学推导，而是通过生动的比喻和形象的图示，来帮助读者理解。例如，在解释PID控制器的参数整定方法时，作者会用“开车比喻”，形象地说明比例、积分、微分参数分别对应着“盯着路面”、“回想过去”、“预测前方”，这种方式让我这个非专业人士也能轻松地把握核心概念。而且，书中还穿插了大量实际工程案例，这些案例都非常有代表性，能够反映出不同类型的化工过程对仪表和控制系统的具体要求。我特别关注了书中关于“模糊逻辑控制”和“神经网络控制”的应用部分，这些章节让我看到了人工智能在化工领域的潜力，也让我对未来化工自动化发展充满了期待。作者并没有将这些前沿技术描述得高不可攀，而是通过具体的应用场景，比如化工装置的启停控制、异常工况的诊断等，来展现这些技术的实际价值。这本书的阅读体验非常流畅，知识的获取过程也充满乐趣，它让我感受到，学习专业知识，也可以是一件充满启发和享受的事情。

评分☆☆☆☆☆

读这本书，就像是在解开一个复杂的谜题，每一个章节都像是在提供新的线索，让我越来越接近化工世界的核心。我之前对“自动化”的理解，可能还停留在简单的机械手臂重复动作的层面，但这本书让我认识到，化工自动化是一个更加宏大、更加精密的系统工程。它不仅仅是简单的“机器代人”，而是通过对整个生产流程的全面感知、分析和决策，实现对生产过程的优化和智能化管理。我被书中对“过程控制”的深入讲解所吸引，从最基础的单回路控制，到多变量耦合控制，再到模糊控制、神经网络控制等先进技术，作者层层递进，让我在理解上没有感到明显的障碍。我特别喜欢作者在描述控制回路时，总是会穿插一些实际的生产场景，比如如何通过改变进料速率来控制反应器的浓度，或者如何通过调节阀门的开度来维持管道的压力。这些具体的例子，让我能够将抽象的控制理论与真实的生产操作联系起来，从而更加深刻地理解自动化控制的意义和价值。这本书让我看到了，自动化不仅仅是为了提高效率，更是为了实现更精细化的管理，更安全可靠的运行，以及更可持续的生产。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在于它提供了一个非常全面的视角来审视化工生产中的“眼睛”和“大脑”。我之前更多地关注最终的化学产品，却很少去想，那些产品是如何被生产出来的。这本书就像是打开了一个幕后的精彩世界，让我看到了化工仪表如何如同人类的感官一样，捕捉着生产过程中的每一个细微变化，而自动控制系统则如同大脑一样，分析这些信息，并做出最恰当的决策。作者在介绍各种仪表时，不仅讲解了它们的工作原理，还涉及到了它们的选型、安装、维护和校验，这让我意识到，仪表的可靠性和准确性，是整个自动化系统正常运行的基石。我印象特别深刻的是关于“测量误差”和“不确定性”的章节，它让我明白，再精确的仪器也会有其局限性，而如何通过合理的控制策略来弥补这些不确定性，是衡量一个自动化系统优劣的重要标准。这本书让我意识到，化工仪表与自动控制，并非是孤立的技术，而是相互依存、相互促进的有机整体，它们共同构成了现代化工生产的强大驱动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一扇通往化工世界奥秘的大门，让人忍不住想要一探究竟。我一直对化工生产那些精密的仪器设备充满了好奇，它们是如何让化学反应在严苛的条件下精准运行，又是如何保证产品质量的稳定和安全的？读完这本书，我才真正理解了“化工仪表”这个词的重量。它不仅仅是冰冷的金属和电子元件，更是现代化工流程的“眼睛”和“神经”。从温度计、压力表这些基础的测量仪器，到更复杂的流量计、液位计，再到那些看似神秘的分析仪表，每一个都承载着重要的信息，为整个生产过程提供实时的数据支持。而“自动控制”更是将这些信息串联起来，让原本需要大量人力操作的流程变得高效、精准、甚至可以预测。我惊叹于书中对各种仪表工作原理的细致讲解，那种抽丝剥茧般的分析，让我仿佛亲眼看到信号的产生、传输、处理，最终转化为对设备的指令。尤其是当作者结合实际的化工流程，比如炼油、化肥生产等，来阐述仪表和控制系统的作用时，那种醍醐灌顶的感觉更是无法言喻。我能想象到，在那些庞大复杂的化工厂里，无数的仪表日夜不停地工作着，它们之间的联动和反馈，构成了整个生产的和谐乐章。这本书没有让我感到枯燥的技术堆砌，反而是充满了智慧的光芒，它让我看到了科学与工程如何完美结合，创造出我们生活中不可或缺的各种化学产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常棒，作者的文笔流畅，逻辑清晰，使得原本可能显得枯燥的技术内容，变得生动有趣。我个人对其中关于“过程的动态特性”和“控制系统的稳定性”的探讨尤其感兴趣。作者通过图示和类比，将抽象的动态响应曲线解释得非常透彻，让我理解了为什么有些过程容易实现稳定控制，而有些过程则需要更复杂的控制策略。而且，书中还对不同类型的控制器（如PID、APC等）在应对不同动态特性时的表现进行了详细的比较，这对于我理解它们各自的优缺点非常有帮助。我特别欣赏作者在讲解过程中，总是能够引申到实际的工程应用，比如如何通过理解过程的动态特性来设计出更优的控制方案，从而提高生产效率和产品质量。这本书不仅让我掌握了化工仪表与自动控制的基础知识，更重要的是，它培养了我对这个领域进行深入思考和探索的兴趣，让我看到了科技在改变工业生产方式上的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，化工生产是一个充满挑战的领域，因为它涉及到高温、高压、易燃易爆等危险因素，所以安全生产是重中之重。这本书在这方面的内容，真的让我印象深刻。作者不仅详细介绍了各种仪表的安全性能和防爆设计，更重要的是，他将“仪表与自动控制”系统在保障安全生产中的作用，提升到了一个全新的高度。从最基础的超温、超压报警，到更高级的安全联锁系统，再到故障诊断和紧急停车程序，每一个环节都显得至关重要。我特别学习了关于“安全仪表系统”（SIS）的章节，它让我明白了，这些系统并非简单的附加装置，而是经过严格设计和验证的独立系统，其目的就是在发生危险时，能够迅速、可靠地将生产过程带到安全状态。书中还提到了“风险评估”和“功能安全”的概念，这些都让我意识到，化工安全并非一蹴而就，而是需要系统性的规划和持续的改进。通过对这些仪表的精准监控和自动控制系统的智能响应，我们可以大大降低事故发生的概率，即使发生意外，也能将损失降到最低。这本书让我对化工生产的安全保障有了更深刻的认识，也让我更加信赖那些默默守护着我们安全的现代工业技术。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直以为化工领域的专业书籍会非常晦涩难懂，充斥着各种复杂的公式和理论，但这本书彻底颠覆了我的看法。它以一种非常友好的方式，将“仪表与自动控制”这两个专业性极强的概念，一点一点地展现在读者面前。作者并没有上来就抛出一堆理论，而是从基础的化工过程入手，让我们理解为什么需要这些仪表，以及它们在实际生产中扮演着什么样的角色。比如，在解释温度控制时，作者不仅仅是介绍热电偶或热电阻的原理，还会深入到 PID 控制的经典理论，并且非常形象地解释了比例、积分、微分参数在调节过程中各自的作用。我最喜欢的部分是书中那些大量的图示和流程图，它们就像是点睛之笔，将抽象的技术概念变得直观易懂。看着那些由方框、箭头和曲线组成的图，我能清晰地看到一个控制回路是如何工作的，从传感器测量到控制器决策，再到执行器响应，整个过程一目了然。书中还涉及到了很多实际的案例，比如对反应釜的温度、压力、液位进行精确控制，或者对蒸馏塔的塔顶温度和回流比进行优化，这些都让我看到了理论知识如何落地，如何为工业生产带来切实的效益。这本书让我感觉，即使我不是化工专业的科班出身，也能对这个领域有深入的了解，并且对那些在幕后默默工作的工程师们肃然起敬。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于，它让我看到了“智能”是如何融入到传统的工业生产中的。过去，人们可能更多地将化工生产想象成是经验驱动的，但这本书 clearly demonstrated that modern chemical engineering is deeply intertwined with advanced control technologies. The author meticulously explains how various sensors, acting as the sensory organs of the plant, collect data about temperature, pressure, flow, and composition. What's truly fascinating is how this raw data is then processed by sophisticated control systems. I was particularly impressed by the discussions on advanced control strategies, such as model predictive control (MPC) and fuzzy logic control. These are not just academic concepts; the book provides practical insights into how they are implemented to optimize processes, reduce energy consumption, and enhance safety. The author's ability to demystify these complex control algorithms, breaking them down into digestible parts, is remarkable. It's like learning to conduct an orchestra – understanding how each instrument contributes to the overall harmony, and how a conductor (the control system) guides them to produce a beautiful symphony (a stable and efficient process). The book has opened my eyes to the fact that behind every chemical product we use, there's a layer of intricate engineering and intelligent control that ensures its quality and availability.