化工仪表自动化是化工生产中极其重要的组成部分，它涉及各种仪表的使用、自动化控制系统的构建与优化，对于提高生产效率、保障安全生产、减少环境污染以及提升产品质量具有关键作用。随着科技的发展，现代化工厂越来越多地采用先进的自动化控制系统，因此，培养具备扎实理论基础和实际操作能力的专业人才成为化工教育的重要任务。 本书按照从单体仪表到控制系统的顺序，设置了11个模块，由简单到复杂，由单体运行到系统控制，实现化工生产的智能化。本书选取典型真实案例，采用校企双元开发模式，旨在帮助学生更好地融合理论知识与生产实践，使他们能够独立分析和解决化工生产中遇到的实际问题。本书配套视频资源，扫描二维码即可查看。 本书适合作为高职高专化工类专业相关课程的教材，也可作为化工、炼油、冶金、轻工、机电等有关企业的培训教材。

模块一自动控制系统概述001 【模块目标】001 【引导案例】001 一、自动控制系统与自动化装置001 （一）自动控制系统的组成001 （二）自动化装置的组成002 二、自动控制系统的方框图分析003 （一）信号和变量003 （二）自动控制系统的方框图003 三、自动控制系统的过渡过程和品质指标005 （一）自动控制系统的静态和动态005 （二）自动控制系统的过渡过程005 （三）自动控制系统的品质指标007 【练习与思考】008 模块二仪表性能指标010 【模块目标】010 【引导案例】010 一、检测仪表基础知识010 二、测量过程认知及测量误差的判定012 （一）测量过程012 （二）测量误差013 三、仪表的性能指标014 （一）精确度（精度）014 （二）变差015 （三）灵敏度和灵敏限015 （四）分辨力015 （五）线性度015 （六）反应时间016 【练习与思考】016 模块三压力检测仪表017 【模块目标】017 【引导案例】017 一、压力的概念017 （一）压力测量的重要性018 （二）工业中的压力018 （三）压力测量方法的分类019 二、弹性式压力计的认知021 （一）弹性元件021 （二）弹簧管压力计022 （三）电接点信号压力表的认知023 三、电气式压力计的测定024 （一）霍尔片式压力传感器024 （二）压阻式压力传感器025 （三）应变片压力传感器026 （四）电容式压力变送器028 四、智能型差压变送器的认知029 （一）智能差压变送器的工作原理与结构030 （二）差压变送器校验电路主要设备032 五、压力计的选型与安装035 （一）压力计的选用036 （二）压力计的安装037 （三）压力表在测量运行中的常见故障及处理方法040 【练习与思考】041 模块四流量检测仪表043 【模块目标】043 【引导案例】043 一、差压式流量计043 （一）节流现象与流量基本方程式044 （二）节流装置046 （三）差压式流量计的安装051 二、转子流量计054 （一）转子流量计的工作原理054 （二）转子流量计指示值的校正056 三、电磁流量计058 （一）电磁流量计的结构058 （二）电磁流量计的工作原理059 （三）电磁流量计的安装060 四、其他类型流量计063 （一）旋涡流量计063 （二）椭圆齿轮流量计065 （三）涡轮流量计066 （四）科氏力流量计067 五、流量检测仪表的选型068 （一）流量计的性能要求068 （二）流体的特性071 （三）流量计安装要求073 （四）经济方面的考虑075 【练习与思考】076 模块五物位检测仪表077 【模块目标】077 【引导案例】077 一、物位检测方法与原理078 二、差压式液位变送器079 （一）差压式液位变送器工作原理079 （二）零点迁移问题080 （三）模拟校验法082 （四）差压式液位计安装注意事项082 三、浮力式液位计085 （一）浮子式液位计085 （二）浮筒式液位计086 （三）浮标液位计087 四、电容式物位计087 （一）电容式物位计测量原理088 （二）校准项目及方法089 （三）选型及故障处理090 （四）电容式物位计的安装注意事项090 【练习与思考】091 模块六温度检测仪表092 【模块目标】092 【引导案例】092 一、温度检测方法认知093 （一）温标093 （二）温度检测方法094 （三）温度检测仪表的分类095 二、膨胀式温度计095 （一）玻璃液体温度计096 （二）双金属温度计097 （三）压力式温度计097 三、热电偶温度计098 （一）热电偶温度计的结构认知099 （二）热电偶温度计的工作原理101 （三）热电偶的基本定律102 （四）常用热电偶的种类103 （五）热电偶温度计的温度补偿方法104 四、热电阻温度计107 （一）热电阻温度计的结构107 （二）热电阻温度计的测温原理109 五、温度变送器110 （一）电动温度变送器111 （二）一体化温度变送器112 （三）智能式温度变送器113 六、光纤温度传感器114 （一）液晶光纤温度传感器114 （二）荧光光纤温度传感器115 （三）半导体光纤温度传感器115 （四）光纤辐射温度计115 七、测温仪表的选用和安装115 （一）测温仪表的选用115 （二）测温元件的安装116 【练习与思考】117 模块七执行器的使用119 【模块目标】119 【引导案例】119 一、气动执行器的结构120 （一）执行机构120 （二）控制机构121 二、气动执行器的选用及安装123 （一）控制阀结构形式的选择123 （二）控制阀作用形式的选择124 （三）控制阀口径的选择124 （四）执行器的正确安装125 三、气动执行器的检修及运行维护127 （一）电-气转换器及电-气阀门定位器127 （二）气动执行器的检修129 （三）气动执行器的运行维护130 四、数字阀和智能控制阀131 （一）数字阀131 （二）智能控制阀133 【练习与思考】133 模块八简单控制系统135 【模块目标】135 【引导案例】135 一、简单控制系统的设计原则136 （一）简单控制系统的组成136 （二）被控变量的选择136 （三）操纵变量的选择138 （四）控制器的控制规律139 二、控制器参数的工程整定140 （一）控制系统的整定140 （二）简单控制系统的工程整定法140 三、简单控制系统的投运及常见问题143 （一）控制系统的投运143 （二）控制系统操作中的常见问题148 【练习与思考】151 模块九复杂控制系统152 【模块目标】152 【引导案例】152 一、串级控制系统的认识153 （一）串级控制系统的组成153 （二）串级控制系统的工作过程155 （三）串级控制系统的特点157 （四）串级控制系统中副回路的确定157 （五）主、副控制器控制规律及正、反作用的选择161 （六）控制器参数的工程整定163 二、均匀控制系统164 （一）均匀控制的目的164 （二）均匀控制方案166 三、比值控制系统167 （一）比值控制系统概述167 （二）比值控制系统的类型168 （三）比值控制系统的几个问题170 四、前馈控制系统171 （一）前馈控制系统及其特点171 （二）前馈控制的主要形式174 （三）前馈控制的应用场合176 五、选择性控制系统177 （一）基本概念177 （二）选择性控制系统的类型177 （三）积分饱和及其防止182 六、分程控制系统183 （一）分程控制系统概述183 （二）分程控制的应用场合184 （三）分程控制中的几个问题186 【练习与思考】186 模块十典型化工单元的控制方案188 【模块目标】188 【引导案例】188 一、流体输送设备的自动控制188 （一）离心泵的自动控制方案188 （二）往复泵的自动控制方案190 （三）压缩机的自动控制方案192 二、传热设备的自动控制193 （一）两侧均无相变化的换热器自动控制方案193 （二）载热体进行冷凝的加热器自动控制方案196 （三）冷却剂进行汽化的冷却器自动控制方案198 三、精馏塔的自动控制199 （一）精馏塔的干扰因素及对自动控制的要求199 （二）精馏塔的控制方案201 【练习与思考】204 模块十一高级控制系统205 【模块目标】205 【引导案例】205 一、高级控制系统的主要特征205 二、自适应控制系统206 三、预测控制系统208 （一）预测控制系统的基本结构208 （二）预测控制的特点及应用210 四、智能控制系统210 （一）发展历程210 （二）与传统控制系统的区别211 （三）智能控制系统的组成部分211 【练习与思考】212 参考文献213