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过程控制系统书籍过程控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分，它能够对工艺过程进行实时监控、调节和控制，以确保生产过程的稳定性和效率。
为了帮助读者更好地理解和应用过程控制系统，下面将推荐几本相关的书籍。
《过程控制系统设计与应用》是一本经典的教材，它详细介绍了过程控制系统的基本原理、设计方法和应用技术。
该书系统地讲解了控制系统的基本概念、模型建立和参数调节等内容，同时还介绍了各种常见的控制策略和控制器的设计方法。
读者通过学习这本书，可以全面了解过程控制系统的设计与应用，并能够独立完成控制系统的设计和调试工作。
《过程控制系统工程设计与实施》是一本实用性很强的书籍，它通过实际的案例分析和工程应用，详细介绍了过程控制系统的工程设计和实施过程。
该书从控制系统需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程、现场调试等方面进行了全面的阐述，同时还讲解了如何处理常见的故障和异常情况。
读者通过学习这本书，可以了解过程控制系统的实际工程应用，并能够掌握相关的设计和实施技术。
《过程控制系统故障诊断与维护》是一本针对过程控制系统故障诊断和维护的专业书籍，它介绍了常见的故障类型和故障诊断方法，并提供了一些常用的维护技术和工具。
该书通过实际案例和经验总结，详细讲解了如何快速准确地诊断和修复过程控制系统的故障，以保证生产过程的连续性和稳定性。
读者通过学习这本书，可以提高对过程控制系统故障的诊断和维护能力，从而更好地应对实际工作中的故障情况。
《过程控制系统安全与可靠性分析》是一本专注于过程控制系统安全和可靠性分析的书籍，它介绍了常见的风险评估和可靠性分析方法，并提供了一些实用的安全和可靠性评估工具。
该书通过案例分析和理论介绍，详细讲解了如何评估和改善过程控制系统的安全性和可靠性，以降低生产过程中的风险和事故发生概率。
读者通过学习这本书，可以提高对过程控制系统安全和可靠性的认识和分析能力，从而更好地保障工业生产的安全性和可靠性。
过程控制系统的设计、应用、故障诊断与维护以及安全可靠性分析是掌握过程控制系统的基本能力。
6－7 在某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进行加热，热物料温度必须满足生产工艺要求，故设计图所示温度控制系统流程图，画出控制框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。
确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。
解：系统方框图：被控过程为加热炉；被控参数是热物料的温度；控制参数为燃料的流量。
加热炉的过程特性一般为二阶带时延特性，即过程为非线性特性。
因此，调节阀流量特性选择对数特性调节阀。
根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气开式。
即无气时调节阀关闭。
控制器的正反作用的选择应该在根据工艺要求，原则是：使整个回路构成负反馈系统。
控制器的正、反作用判断关系为：（控制器“±”）·（控制阀“±”） ·（对象“±”）＝“－” 调节阀：气开式为“＋”，气关式为“－”； 控制器：正作用为“＋”，反作用为“－”；被控对象：按工艺要求分析，通过控制阀的物量或能量增加时，被控制量也随之增加为“＋”；反之随之降低的为“－”； 变送器一般视为正作用。
根据安全要求，调节阀选气开式Kv 为正，温度变送器Km 一般为正，当调节器增加时，温度值增加，故过程（对象）为正，为了保证闭环为负。
所以调节器应为负作用。
6－8 下图为液位控制系统原理图。
生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。
画出控制系统框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。
确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其正反作用方式。
解：控制系统框图如下图所示。
被控过程为汽包；被控参数是汽包的液 位；控制参数为给水的流量。
汽包的过程特性为一阶带时延特性，即过程为非线性特性。
因此，调节阀流量特性选择对数特性调节阀。
根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气关式。
即无气时调节阀打开。
保证在控制出现故障时，汽包不会干烧。
调节阀：选择气关式调节阀，故KV 为“－”；被控对象：按工艺要求分析，通过给水增加时，被控制参数的液位也会增加。
过程控制仪表一、课程说明课程编号：090011Z10课程名称：过程控制仪表/Instruments for Process Control课程类别：专业课学时/学分：32/2 (其中实验学时：4)先修课程：电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论等适用专业：测控技术与仪器,电气工程及自动化教材、教学参考书：1.潘永湘、杨延西、赵跃编著.过程控制与自动化仪表.北京：机械工业出版社.2007年；2.林德杰主编.过程控制仪表及控制系统.北京：机械工业出版社.2009年；3.王再英,刘淮霞,陈毅静编著.过程控制系统与仪表.北京：机械工业出版社.2006年；4.潘永湘、杨延西、赵跃编著.过程控制与自动化仪表.北京：机械工业出版社.2007年二、课程设置的目的意义本课程是为测控技术与仪器等电气信息类本科专业的专业选修课程。
通过了解过程控制仪表的发展概况和分类方法，重点掌握包括变送器、调节器和执行器在内的模拟及数字式的调节仪表和装置，培养学生具有使用过程控制仪表和装置构成过程控制系统的能力，为学生后续课程和毕业设计以及今后的工作打下良好的基础。
三、课程的基本要求知识：了解过程控制仪表、系统的概念、组成、分类和发展概况；掌握变送器、执行器、单元控制器的基本工作原理和典型电路分析；掌握差压变送器、温度变送器的工作原理及智能变送器原理与使用方法；掌握防爆安全常识与防爆安全栅原理；掌握P、PI、PD、PID调节器的调节原理及特性；掌握基型PID调节器的工作原理及特性；掌握数字调节器设计方法与参数整定；掌握气动执行器和电动执行器的工作原理及使用方法。
能力：将过程控制仪表与装置及相关先修课程知识综合应用于一般工程问题，正确表达符合需求的工艺过程中参量测量问题及其转化测量问题的能力；依据功能与性能要求和应用环境提出可满足需求的系统解决方案，在学习、讨论和解决工业生产应用实际问题的过程中，积累经验知识并培养创新意识，提高发现、分析、解决问题的能力。
第一章思考题与习题1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。
解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体并释放出热量。
当电石加入时，内部温度上升，温度检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。
系统框图如下：被控过程：乙炔发生器被控参数：乙炔发生器内温度控制参数：冷水流量1－3 常用过程控制系统可分为哪几类?答：过程控制系统主要分为三类：1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。
它是最常用、最基本的过程控制系统。
2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。
由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。
由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。
3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。
3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？答：1. 余差(静态偏差）e：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。
它是一个静态指标，对定值控制系统。
希望余差越小越好。
2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即：n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。
衡量系统稳定性也可以用衰减率φ4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。
教改项目和教学成果汇总教改项目：1)国家教育部质量工程2008年教改立项“自动化特色专业建设点”2)国家教育部质量工程2007年教改立项“产学全程结合的地方院校制造业应用型人才培养创新实验区”3)广东省高校现代教育技术“151工程”项目“《计算机控制技术》教改试验”4)广东省高校现代教育技术“151工程”项目“网络化控制工程专业资源库”5)广东省高校现代教育技术“151工程”项目“智能建筑专题学习网站”6)广东省高校实验室管理专业委员会“PSASP 应用于电气工程及其自动化专业实践教学环节的研究”7)广东省高校现代教育技术“151工程”项目“《电子技术（数字技术）》教学改革试验研究”8)广东省高校现代教育技术“151工程”项目“ESDA（电子系统设计自动化）专题学习网站”9)广工大2003年高教研究基金项目“地方工科院校应对和提高学校竞争力的研究”10)广工大2006年高教研究重点基金项目“自动化学院办学思想与定位特色的研究”11)广东工业大学第四次教学改革重点项目“高校扩招形势下探索电类学生实践能力和综合素质培养的方法和模式”12)广东工业大学第四次教学改革项目“IT技术融合到电气工程及自动化专业课教学中的教改研究与实践”13)广东工业大学第四次教学改革项目“ESDA与创新人才培养的探索和实践”14)广工大2006年高教研究基金项目“基于 Portal 技术的教学资源集成化平台研究”15)广工大2006年高教研究基金项目“依托科研优势，促进科研与教学互动的理论与实践研究”16)广工大2007年高教研究基金项目“产学研联合办学特色研究”17)广工大2007年高教研究基金项目“不同层次本科院校自动化专业办学特色的比较研究”18)广东工业大学第五次教学改革项目“抓精品课程重点课程建设创出专业特色”19)广东工业大学第六次教学改革项目“电气工程师培养的本科教学体系研究与质量评估”教学成果：1)国家级自动化特色专业建设点，20082)国家级产学全程结合的地方院校制造业应用型人才培养创新实验区，20073)“《自动控制原理》课程建设与改革实践”广东省优秀教学成果二等奖，20054)“地方工科院校电类学生工程实践平台的建设与创新人才的培养”广东省优秀教学成果二等奖，20055)“电器与可编程控制器应用技术（教材）”广东省优秀教学成果二等奖，20056)广东省首批名牌专业“自动化专业”，20017)广东省第三批名牌专业“电气工程及其自动化专业”，20038)章云获南粤优秀教育工作者称号，20049)王钦若获南粤优秀教师，200710)广东省精品课程“自动控制原理”，200411)广东省精品课程“电力电子技术”，200512)广东省精品课程“数字电子技术”，200613)广东省精品课程“计算机网络”，200614)广东工业大学校级精品课程“计算机控制技术”，200415)广东工业大学校级精品课程“微机原理及应用”，200416)广东工业大学校级精品课程“电力系统分析”，200517)广东工业大学校级精品课程“数据库原理及应用”，200518)广东工业大学校级精品课程“楼宇智能化技术”，200619)广东工业大学校级精品课程“模拟电子技术”200620)十一五规划教材《建筑智能化系统》（章云、许锦标）（清华大学出版社）200721)十一五规划教材《网络工程概论》（程良伦）（机械工业出版社）200722)十一五规划教材《电气测试技术》（林德杰、万频）（第3版）（机械工业出版社）200823)《电器与可编程控制器应用技术》（邓则名、程良伦）（机械工业出版社）200224)《楼宇智能化技术》（第2版）（张振昭、许锦标、万频）（03年机械工业出版社）25)《电力电子技术》（程汉湘）（07年科学出版社）26)《线性控制系统工程（译著）》（金爱娟）（05年清华大学出版社）27)《自动控制原理》（孙炳达、谢莉萍、张淼）（05年机械工业出版社）28)《微型计算机原理及应用》（许立梓、何小敏）（03年机械工业出版社）29)《过程控制仪表及控制系统》（林德杰、廉迎战）（04年机械工业出版社）30)《数字电路与逻辑设计》（禹思敏）（06年华南理工大学出版社）31)《工业控制机及其网络控制系统》（许立梓、程良伦）（05年机械工业出版社）32)《电器与可编程控制器应用技术》教材获机械工业信息研究院（机械工业出版社）科技进步奖三等奖，200333)《电气测试技术》教材获机械工业信息研究院（机械工业出版社）科技进步奖三等奖，200434)“电器与可编程控制器应用技术（教材）”广东工业大学优秀教学成果一等奖，200435)“《自动控制原理》课程改革与建设”广东工业大学优秀教学成果二等奖，200436)“与时俱进，《微机原理及应用》课程建设的十年”广东工业大学优秀教学成果二等奖，200437)“IT技术融合到电气工程及自动化专业课教学中的教改研究与实践”广东工业大学优秀教学成果三等奖，200438)“与时俱进，在改革中建设和发展自动化专业”广东工业大学优秀教学成果三等奖，200439)“ESDA推动电子技术课程的全方位深层次教改”广东工业大学优秀教学成果三等奖，200440)“建设名牌专业、精品课程的研究与实践”广东工业大学优秀教学成果一等奖，200541)“依托科研优势，高素质创新人才培养模式的研究与实践”广东工业大学优秀教学成果一等奖，200542)“自动化专业内涵建设的研究与实践”广东工业大学优秀教学成果二等奖，200543)“《数据库原理》课程建设及教学方法的探索与实践”广东工业大学优秀教学成果二等奖，200544)《自动化专业的课程体系、课程结构、课程内容研究》广东工业大学第一次高教研究基金优秀成果二等奖，200645)《创新能力培养的措施与方法研究》广东工业大学第一次高教研究基金优秀成果三等奖，2006。
第一章思考题与习题1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。
解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体并释放出热量。
当电石加入时，内部温度上升，温度检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。
系统框图如下：被控过程：乙炔发生器被控参数：乙炔发生器内温度控制参数：冷水流量1－3 常用过程控制系统可分为哪几类?答：过程控制系统主要分为三类：1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。
它是最常用、最基本的过程控制系统。
2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。
由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。
由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。
3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。
3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？答：1. 余差(静态偏差）e：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。
它是一个静态指标，对定值控制系统。
希望余差越小越好。
2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即：n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。
衡量系统稳定性也可以用衰减率φ4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。
《过程控制系统与仪表》课程教学大纲课程代码：060231010课程英文名称：Process control system and instrument课程总学时：32 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的专业基础必修课。
课程的任务是初步掌握工业自动化仪表和工业过程控制的基础理论知识和基本技能。
利用各种工业仪表获取各种工业生产过程的数据信息，从而实现工业过程的自动化控制。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握各种工业测量仪表的功能、原理、结构及工业过程中仪表的选用原则和方法，包括传感器，变送器，调节器和执行器。
掌握工业过程控制系统的基础知识，包括工业控制系统的原理构成，各种控制规律的选择，控制对象的特性。
掌握实际系统中主要工业仪表的装置原理、结构、功能及参数的选取。
了解新型工业过程仪表的检测原理与结构。
重点掌握围绕温度、流量、液位、压力等四个常见工业过程控制参数的测量、控制原理以及PID控制算法的应用。
（三）实施说明大纲内容以王再英的《过程控制系统与仪表》为主教材讲解，适当补充少量教材外的内容。
大纲实施过程中应突出实践能力的培养，注重实例教学、课堂笔记的强调。
讲授内容要分清每一部分在课程整体中所处的地位和作用，并突出重点内容。
（四）对先修课的要求《自动控制原理》、《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《传感器与检测技术》。
（五）对习题课、实验环节的要求。
本大纲以实施应用能力教育为目的，培养学生独立地分析问题、解决问题。
对习题内容的选择可根据课程的进展情况灵活掌握，使学生能够与时俱进。
（六）课程考核方式1.考核方式：考查。
2.考核目标：在考核学生对过程控制系统与仪表构成的基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考查过程控制系统与仪表的分析、设计等能力。
3.成绩构成：期中考查（开卷测验）40%和期末考查（开卷测验）60%总和，最终成绩按优秀，良好，中等、及格和不及格五级制（或百分制）给出。
