过程控制系统(李忠明 )

本书以工业生产过程自动化控制系统及设计为核心内容，采用项目任务式编写方式，进行知识与技能的阐述，并将思政元素融入课程之中。全书分七个项目：过程控制系统基本认知，简单控制系统分析与设计，串级控制系统设计，均匀、比值、分程、选择、前馈控制系统设计，典型石油化工单元的控制方案设计，典型联锁保护系统设计与实现，控制系统工程设计。书中设置二维码，扫描即可进行拓展学习。本书项目内容由浅入深，重点突出，对因设备条件所限而不能完成的任务，可以利用仿真软件进行学习。本书可作为职业院校石油、化工等生产过程自动化相关专业的项目化教材，也可供企业的工程技术人员使用。

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项目一　过程控制系统基本认知  1
任务 1.1 了解过程控制系统的组成  1
任务 1.2 过程控制系统流程图的认知  8
项目小结  10
思考与习题  10

项目二　简单控制系统分析与设计  12
任务 2.1 了解简单控制系统的组成  12
任务 2.2 被控变量与操纵变量的选择  14
任务 2.3 控制阀的选择  19
任务 2.4 控制器的选择  27
任务 2.5 简单控制系统的投运和控制器参数整定  30
任务 2.6 简单控制系统运行中常见问题的解决  34
项目小结  35
思考与习题  36

项目三　串级控制系统设计  40
任务 3.1 了解串级控制系统的组成  40
任务 3.2 串级控制系统的设计  46
项目小结  53
思考与习题  53

项目四　均匀、比值、分程、选择、前馈控制系统设计  55
任务 4.1 均匀控制系统的设计  55
任务 4.2 比值控制系统的设计  59
任务 4.3 分程控制系统的设计  65
任务 4.4 选择控制系统的设计  69
任务 4.5 前馈控制系统的设计  75
项目小结  85
思考与习题  85

项目五　典型石油化工单元的控制方案设计  89
任务 5.1 流体输送设备的控制方案设计  89
任务 5.2 传热设备的控制方案设计  95
任务 5.3 精馏塔的控制方案设计  98
任务 5.4 化学反应器的控制方案设计  105
项目小结 108
思考与习题 109

项目六　典型联锁保护系统设计与实现 111
任务 6.1 石脑油分馏塔塔底重沸加热炉联锁保护系统设计  112
任务 6.2 石脑油分馏塔塔底重沸加热炉联锁保护系统实现  120
项目小结 124
思考与习题 124

项目七　控制系统工程设计 125
任务 7.1 工程设计的基本构成  125
任务 7.2 认知化工自控中常用的图形符号及字母代号  130
任务 7.3 控制方案及工艺控制流程图的设计  137
任务 7.4 控制系统的设备选择  141
任务 7.5 仪表盘正面布置图和背面电气接线图的绘制  144
任务 7.6 信号报警与联锁保护系统设计  148
项目小结 152
思考与习题 153

附录　综合练习题  154

参考文献  168

过程控制是现代工业自动化的一个重要领域，它是利用自动控制学、仪器仪表学及计算机学科的理论服务于工程科学的，它与生产过程联系紧密。“过程控制系统”是生产过程自动化专业的一门主要的专业必修课，是一门理论与生产实际密切相关的技术性课程。通过本课程的学习，要求学生能够掌握生产过程控制系统的分析、设计和工程实施能力。
为适应工业发展的需要，本书根据职业教育的特点，结合职业院校生产过程自动化专业学生的培养目标，以过程控制系统为核心内容，以化工生产过程中应用较多的控制系统和控制方案为重点设计学习项目。对硬件设备不能满足的教学情境，可利用仿真软件进行学习。本书采用项目引领、任务驱动的编写方式，以职业能力为依据，以职业技能鉴定为参照，通过典型设备的控制进行知识和技能的培养，并根据项目不同的侧重点，将对应的思政元素和人文价值潜移默化地融入课程中，做到立德树人。
全书分七个项目，项目一介绍了控制系统的基本知识，项目二介绍了简单控制系统的控制方案，项目三介绍了串级控制系统的控制方案，项目四介绍了其他复杂控制系统的控制方案，项目五介绍了石油化工生产中典型设备的控制，项目六介绍了化工生产中安全保护系统，项目七简单介绍了工程设计的基本知识。各项目设置小结、思考与习题。
本书由辽宁石化职业技术学院李忠明任主编，河南化工技师学院郭坤任副主编，辽宁机电职业技术学院林锦实教授主审。具体编写分工如下：郭坤编写项目一、二，李忠明编写项目三、四、五，中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司崔勇刚编写项目六，中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司郭健编写项目七。全书由李忠明统稿。
由于编者水平有限且编写时间紧迫，书中难免存在不足之处，敬请各位读者批评指正。

编者