热工自动控制设备 三 重庆电校 中专 孔元发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787120019518

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《热工自动控制设备》 内容简介 本书全面系统地阐述了热工领域中自动控制设备的基本原理、构成、特性及应用。内容紧密围绕热工生产过程的自动化需求，深入浅出地介绍了各类关键的自动控制设备，旨在为读者提供扎实理论基础和实践指导。 第一章 绪论 本章首先对热工自动化控制的意义、发展历程及在国民经济中的重要地位进行了概述。接着，详细阐述了热工生产过程的特点，例如温度、压力、流量、液位等工艺参数的复杂性与动态性，以及自动化控制在该类过程中的必要性。此外，还介绍了自动控制系统的基本组成，包括传感器、变送器、控制器、执行器等核心环节，并对不同类型的控制系统（如开环控制、闭环控制）进行了区分和解释。最后，对本书后续章节将要涉及的主要内容进行了预告，为读者构建了整体学习框架。 第二章 热工过程的测量与检测 本章聚焦于热工生产过程中各种物理量的测量与检测技术。 温度测量与控制： 详细介绍了电阻温度计（如铂电阻）、热电偶（如K型、J型、E型）的工作原理、结构特点、选择依据及误差分析。同时，也涵盖了红外温度计、热像仪等非接触式测温技术。针对温度控制，介绍了PID控制算法在温度控制系统中的应用，以及不同温度控制器的类型和选型原则。 压力测量与控制： 讲解了压力传感器的基本原理，包括弹性式压力传感器（如膜片式、波纹管式）、压阻式压力传感器、电容式压力传感器等，并分析了它们的适用范围和性能指标。同时，介绍了压力变送器和压力控制器的功能与选型。 流量测量与控制： 重点介绍了各种主流的流量测量仪表，如差压式流量计（如孔板、文丘里管）、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等。深入分析了它们的测量原理、精度、适用流体及安装注意事项。对于流量控制，则阐述了流量调节阀的工作原理、类型以及与流量控制器的匹配。 液位测量与控制： 介绍了浮球式、电容式、雷达式、超声波式、压力式等多种液位测量技术，分析了它们的优缺点和适用场景。并讲解了液位变送器和液位控制在锅炉、储罐等设备中的应用。 其他热工参数的测量： 简要介绍了其他在热工过程中重要的参数测量，如热值、湿度、密度等的检测方法与设备。 第三章 自动控制器的原理与应用 本章深入探讨了各类自动控制器的基本原理、工作模式及其在热工过程中的具体应用。 PID控制器： 详细讲解了比例（P）、积分（I）、微分（D）三个控制分量的作用机理，以及PID控制器的工作流程。通过实例分析，说明了如何根据不同热工过程的特性整定PID参数，以达到最佳的控制效果。 模糊控制器： 介绍了模糊逻辑控制的基本思想，包括模糊化、模糊推理和解模糊等过程。重点阐述了模糊控制器在处理非线性、时变或参数不确定的热工过程中的优势，并通过案例展示了其应用。 专家系统与自适应控制： 简要介绍了专家系统在热工故障诊断和参数优化方面的应用，以及自适应控制在应对系统参数变化或外部扰动时的重要性。 第四章 执行机构与调节阀 本章详细介绍了实现自动控制指令的执行机构，特别是调节阀。 执行机构的类型与选择： 介绍了电动执行机构、气动执行机构、液压执行机构的工作原理、特点、优缺点及选用原则。 调节阀： 深入阐述了调节阀在热工自动化控制中的核心作用。详细介绍了直通调节阀、角式调节阀、三通调节阀等常见阀门的结构、工作原理和流量特性。重点分析了调节阀的选型依据，包括公称通径、额定流量系数（Kv）、耐压等级、阀芯类型（如等百分比、线性）、使用介质及工作环境等。 阀门定位器： 讲解了阀门定位器的作用，即接收控制器输出信号，并将其转换为驱动调节阀动作所需的信号，以提高阀门定位精度和响应速度。 第五章 典型热工自动控制系统 本章通过具体的典型热工生产过程，将前几章所学的知识融会贯通，展示自动控制系统的实际应用。 锅炉自动控制系统： 详细分析了锅炉水位控制、蒸汽压力控制、炉膛温度控制、燃料和空气配给控制等关键环节。介绍了这些系统中常用的传感器、控制器和执行机构的配置及工作流程。 汽轮机自动控制系统： 讲解了汽轮机的转速控制、功率控制、进汽量控制等，以及相关的保护控制系统。 热交换器自动控制系统： 阐述了热交换器进出口温度控制、流量控制等，并分析了其在余热回收、工艺介质加热冷却中的应用。 工业炉自动控制系统： 介绍了工业炉的温度均匀性控制、气氛控制、烧嘴控制等，以及提高热效率和产品质量的自动化手段。 第六章 自动控制系统的维护与故障诊断 本章旨在提高读者对热工自动控制设备的维护保养意识和处理常见故障的能力。 日常维护与保养： 详细介绍了自动控制设备的定期检查、清洁、润滑、参数校准等维护内容，以及如何根据设备手册和运行经验制定维护计划。 常见故障分析与排除： 针对传感器失效、控制器失灵、执行机构卡死、信号传输中断等典型故障，提供了系统化的分析方法和排除步骤。强调了安全操作规程在故障处理中的重要性。 系统性能测试与优化： 介绍了如何通过性能测试评估自动控制系统的运行状态，并根据测试结果进行参数调整和系统优化，以提高控制精度和稳定性。 本书力求理论与实践相结合，语言通俗易懂，配有丰富的图表和案例，适合从事热工生产、设备管理、自动化技术应用等相关专业的在校学生及一线技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够深刻理解热工自动化控制的精髓，并能有效应用于实际生产工作中，提升生产效率和产品质量。

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我手里拿着这本书时，最直观的感受是它对“系统集成”的理解超越了单纯的设备介绍。许多教材只教你如何调校一个温控器，但如何将几十个温度、压力、流量的控制回路整合进一个统一的DCS（分布式控制系统）中，并实现跨回路的联锁保护，这本书提供了详尽的架构思路。作者对数据采集和历史趋势分析模块的介绍尤为精辟，他不仅讲解了如何设置采样周期，还强调了数据有效性验证的重要性，比如如何识别由于传感器漂移导致的异常高值和低值，并进行合理的滤波处理。这一点对于提升整个工厂的能源管理和过程优化至关重要。此外，书中关于安全仪表系统（SIS）的独立性要求和 SIL 等级划分的阐述，清晰地划清了过程控制和安全保护之间的界限，这在当今日益严格的安全法规下，是必须掌握的核心知识点。这本书更像是一本关于如何搭建一个“会思考、能自检”的工业大脑的实战指南，而不是一本简单的设备操作手册。

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这本书的语言风格非常朴实，几乎没有华丽的辞藻，直奔主题，这种风格对于需要快速获取信息的技术人员来说效率极高。我特别留意了其中关于“阀门特性曲线”和“死区补偿”的章节。作者通过一系列精心设计的实验数据，直观地展示了不同类型控制阀（如线性、等百分比、快开型）在不同负载下的响应差异，以及为什么传统的比例控制在面对具有明显死区的阀门时会表现不佳。更妙的是，他没有停留在理论分析，而是提供了一套基于前馈和解耦思想的简单补偿算法，并用算例演示了如何通过调整补偿参数，显著改善了控制精度。这让我意识到，很多时候控制效果不佳并非是硬件问题，而是没有根据设备的物理特性去量身定制控制策略。这本书的深度在于，它把“设备”和“控制算法”这两个原本相对独立的知识点，通过无数个实际工况的例子紧密地焊接在一起，使得读者能够真正理解“控制”的艺术，而非仅仅停留在“操作”的层面。

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这本书的阅读体验非常具有年代感和地域特色，这可能源于作者孔元发的深厚积累。我感觉这本书的编写风格带着一种老一辈技术人员特有的严谨和务实。它的插图虽然不是那种最新潮的3D渲染图，但每一张原理接线图都清晰、准确，标注详尽到连电缆的屏蔽层如何接地都画得清清楚楚。在阐述复杂的逻辑控制程序时，作者并没有选择最新的图形化编程语言，而是用非常传统的梯形图（Ladder Diagram）配合详尽的注释进行讲解。这对于理解底层逻辑和进行传统继电器回路的维护来说，简直是神来之笔。现在的学生很多只熟悉块状编程，一旦遇到老旧设备维护，立刻抓瞎。这本书的价值就在于，它把自动化控制从“玄学”拉回到“硬核电气”的层面，让你明白每一个接触器和继电器的物理动作背后所代表的逻辑含义。这种对根基的坚守，是构建强大技术能力不可或缺的一环。读这本书，就像在翻阅一本经过时间检验的，充满汗水和经验的笔记本。

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这本厚重的书籍初翻时，我以为会是一本枯燥的技术手册，毕竟书名直接点明了“热工自动控制设备”，这听起来就充满了公式和图表。然而，翻开后却发现内容组织得相当有条理，它不仅仅罗列了各种阀门、传感器和执行器的规格参数，更深入地剖析了不同工业场景下，如何构建一个稳定、高效的热工控制系统。作者在讲解PID调节原理时，没有止步于教科书式的数学推导，而是结合了实际锅炉运行中遇到的超调和震荡问题，用生动的案例来解释参数整定对系统稳定性的决定性影响。特别是关于模糊控制和专家系统在热工过程优化中的应用，这部分内容对于我们这些在生产一线打滚的人来说，简直是及时雨。它不像很多教材那样高高在上，而是非常接地气，每一个章节后面都有配套的思考题和实践建议，让人忍不住想立刻去车间验证书中学到的知识。我尤其欣赏作者对“冗余设计”和“故障诊断”的重视，这部分内容直接关系到设备的安全运行，作者的讲解细致入微，避免了许多新手在系统集成时容易犯的错误。总体而言，这本书像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你入门，而非冷冰冰的理论堆砌。

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说实话，我对中专教材通常抱有一种“够用就好”的心态，但《热工自动控制设备》给我的感觉完全不同。它在基础概念的建立上非常扎实，对于那些刚接触自动化领域的学生来说，建立起一个清晰的物理模型至关重要。比如，关于蒸汽压力和温度反馈回路的描述，作者没有直接跳到复杂的网络化控制，而是先详细拆解了热电偶的冷端补偿原理，以及压力变送器在高温高压环境下的漂移校正方法。这种对“源头信号”精确度的强调，是很多高级教材会略过但实际应用中极其关键的一环。更令人惊喜的是，书中对不同品牌和型号的国产控制器（PLC）的应用案例进行了比较分析，这极大地拓宽了毕业后的就业选择面。重庆电校的背景似乎让这本书更贴近国内的设备标准和操作习惯，而不是一味地照搬国外标准。我记得有一章专门讲了如何利用示波器和万用表对现场总线信号进行初步的电磁干扰排查，这种实操层面的指导，绝对是课堂上老师一笔带过，但实际工作中却能救急的宝贵经验。它真的体现了“授人以渔”的教育理念。

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