目 錄目 錄
第一章 導(dǎo)論 1
第一節(jié) 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化發(fā)展概況 1
一、自動(dòng)控制理論的發(fā)展概況 2
二、過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展概況 3
第二節(jié) 企業(yè)信息化 4
一、數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)之間的演變 5
二、企業(yè)信息化的架構(gòu) 6
第三節(jié) 企業(yè)智能化 8
一、第四次工業(yè)革命 8
二、企業(yè)智能化的基本含義與組成框架 9
思考題 11
參考文獻(xiàn) 11
第二章 簡(jiǎn)單自動(dòng)控制系統(tǒng) 12
第一節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念 12
一、自動(dòng)控制是人工控制的模仿與發(fā)展 12
二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念及特點(diǎn) 13
三、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的工作過(guò)程 15
第二節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)程特性及控制質(zhì)量指標(biāo) 17
一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的靜態(tài)動(dòng)態(tài)和過(guò)渡過(guò)程 17
二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量指標(biāo) 18
三、影響自動(dòng)控制系統(tǒng)控制質(zhì)量指標(biāo)的主要因素 20
第三節(jié) PID控制器特性與選用 21
一、控制器的基本組成 21
二、 控制器的特性 21
三、PID控制器的特性及選用 26
第四節(jié) 執(zhí)行器的特性與選用 28
一、控制閥的構(gòu)成與選擇 28
二、變頻執(zhí)行器的控制原理與選用 36
三、智能控制閥 37
第五節(jié) 過(guò)程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)概述 37
一、過(guò)程控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 37
二、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 38
三、過(guò)程控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的圖例與符號(hào) 40
第六節(jié) 控制器的變量整定及簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn) 43
一、控制器的變量整定 44
二、控制系統(tǒng)的投運(yùn) 47
思考題 48
參考文獻(xiàn) 50
第三章 過(guò)程特性及其數(shù)學(xué)模型的建立 51
第一節(jié) 機(jī)理分析法建立過(guò)程數(shù)學(xué)模型 51
一、一階過(guò)程的數(shù)學(xué)模型建立 51
二、二階過(guò)程的數(shù)學(xué)模型建立 57
三、具有純滯后特性的過(guò)程數(shù)學(xué)模型建立 59
四、高階過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 61
五、二階過(guò)程和高階過(guò)程數(shù)學(xué)模型的簡(jiǎn)化 62
第二節(jié) 描述過(guò)程特性的參數(shù) 63
一、過(guò)程負(fù)荷及自衡 63
二、過(guò)程的放大系數(shù)Kp 65
三、過(guò)程的時(shí)間常數(shù)Tp 66
四、過(guò)程的滯后時(shí)間 67
第三節(jié) 傳遞函數(shù)法建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 68
一、拉氏變換 69
二、用傳遞函數(shù)法建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 71
第四節(jié) 用過(guò)程辨識(shí)法建立過(guò)程數(shù)學(xué)模型 80
一、過(guò)程辨識(shí)建模的內(nèi)容和步驟 81
二、辨識(shí)過(guò)程模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)的簡(jiǎn)易方法 83
三、用最小二乘法辨識(shí)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 86
四、機(jī)理與經(jīng)驗(yàn)的組合建模 90
第五節(jié) 大數(shù)據(jù)建模概述 91
一、工業(yè)大數(shù)據(jù)的特征及應(yīng)用 91
二、大數(shù)據(jù)建模的步驟 95
三、工業(yè)大數(shù)據(jù)建模的特點(diǎn) 98
思考題 101
參考文獻(xiàn) 102
第四章 過(guò)程變量測(cè)量方法與信號(hào)變送 103
第一節(jié) 自動(dòng)化儀表概述 103
一、自動(dòng)化儀表的發(fā)展與分�� 103
二、自動(dòng)化儀表的技術(shù)性能指標(biāo) 107
第二節(jié) 常規(guī)變量的測(cè)量原理與信號(hào)變送 111
一、壓力的測(cè)量 111
二、液位的測(cè)量 123
三、流量的測(cè)量 133
四、溫度的測(cè)量 141
五、pH值的測(cè)量 159
第三節(jié) 輕化工過(guò)程特殊變量 167
一、黑液濃度的測(cè)量 167
二、紙漿濃度的測(cè)量 170
三、紙漿打漿度的測(cè)量 174
五、紙漿質(zhì)量的分析 179
六、紙張水分的測(cè)量 181
七、紙張定量的測(cè)量 189
八、紙張?zhí)盍希ɑ曳郑┑臏y(cè)量 194
九、紙張其它質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)量 195
第四節(jié) 軟測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用 199
一、軟測(cè)量技術(shù) 200
二、軟測(cè)量工程設(shè)計(jì) 202
三、軟測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用 203
思考題 207
參考文獻(xiàn) 208
第五章 復(fù)雜控制與智能控制 209
第一節(jié) 復(fù)雜控制 209
一、串級(jí)控制 209
二、比值控制 218
三、前饋-反饋控制 224
四、分程與選擇控制 231
第二節(jié) 智能控制系統(tǒng) 242
一、適應(yīng)性控制 242
二、模糊控制 246
三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 253
四、解耦控制 258
五、預(yù)測(cè)控制 262
六、專家控制 266
思考題 269
參考文獻(xiàn) 269
第六章 集散控制系統(tǒng)（DCS） 270
第一節(jié) 過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)與集散控制系統(tǒng)(DCS) 270
一、過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS） 270
二、集散控制系統(tǒng)（DCS） 272
第二節(jié) DCS的基本組成與典型架構(gòu) 287
一、DCS的基本組成 287
二、DCS的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型和技術(shù)特征 290
三、DCS的體系結(jié)構(gòu) 295
第三節(jié) 輕化工常用DCS系統(tǒng) 304
一、西門子公司DCS系統(tǒng)--SIMATIC PCS7 304
二、ABB公司DCS系統(tǒng)--Baily Symphony 308
三、浙大中控公司DCS系統(tǒng)--JX 300XP 313
四、和利時(shí)公司DCS系統(tǒng)--MACSV 316
思考題 320
參考文獻(xiàn) 321
第七章 制漿過(guò)程控制 322
第一節(jié) 蒸煮過(guò)程控制 322
一、漿料蒸煮的目的和質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 322
二、漿料蒸煮過(guò)程影響因素及控制要點(diǎn) 323
三、間歇式置換蒸煮系統(tǒng)典型流程及控制方案 324
四、橫管連續(xù)蒸煮系統(tǒng)典型流程及控制方案 335
第二節(jié) 廢紙制漿過(guò)程典型控制 340
一、廢紙制漿基本工藝流程和各環(huán)節(jié)控制要求 340
二、廢紙制漿過(guò)程典型環(huán)節(jié)控制方案 343
三、多圓盤白水及纖維回收控制方案 351
第三節(jié) 洗滌和篩選過(guò)程控制 354
一、漿料洗滌和篩選的目的及質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 354
二、真空逆流洗滌系統(tǒng)工藝流程及控制方案 355
三、封閉篩選系統(tǒng)工藝流程及控制方案 358
第四節(jié) 漂白過(guò)程典型控制 366
一、漿料漂白的目的和質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 366
二、ECF無(wú)元素氯漂白系統(tǒng)工藝流程及控制方案 367
三、廢紙漿漂白 374
思考題 376
參考文獻(xiàn) 377
第八章 造紙過(guò)程控制 379
第一節(jié) 打漿過(guò)程控制 379
一、打漿的目的和質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 379
二、打漿過(guò)程典型控制方案 380
三、打漿度軟測(cè)量及盤磨進(jìn)退盤智能控制方案 383
第二節(jié) 配漿與流送過(guò)程控制 385
一、配漿與流送的目的 385
二、配漿典型過(guò)程控制方案 386
三、流送典型過(guò)程控制方案 387
第三節(jié) 造紙過(guò)程與紙機(jī)傳動(dòng)控制 390
一、長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)造紙工藝流程及總體控制方案 390
二、長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)濕部控制方案 392
三、長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)干燥部控制方案 398
四、長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)傳動(dòng)控制方案 406
五、生活用紙?jiān)旒堖^(guò)程控制方案 412
第四節(jié) 紙張質(zhì)量控制 415
一、紙張主要質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 416
二、紙張質(zhì)量控制系統(tǒng)QCS 417
思考題 424
參考文獻(xiàn) 425
第九章 發(fā)酵過(guò)程控制 427
第一節(jié) 發(fā)酵過(guò)程及主要過(guò)程參數(shù) 427
一、發(fā)酵過(guò)程工藝流程 427
二、發(fā)酵過(guò)程主要過(guò)程參數(shù) 428
第二節(jié) 發(fā)酵過(guò)程單元控制方案 430
一、發(fā)酵過(guò)程溫度控制 430
二、發(fā)酵過(guò)程pH值控制 432
三、發(fā)酵過(guò)程溶解氧控制 435
四、發(fā)酵過(guò)程罐壓、攪拌轉(zhuǎn)速和通氣流量控制 438
五、發(fā)酵過(guò)程自動(dòng)消泡控制 439
第三節(jié) 發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制方案 441
一、發(fā)酵過(guò)程數(shù)學(xué)模型類型 441
二、發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制策略 443
三、谷氨酸發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制舉例 445
思考題 456
參考文獻(xiàn) 456
第十章 合成革生產(chǎn)過(guò)程控制 458
第一節(jié) 合成革的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 458
一、合成革的分類 458
二、合成革的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 459
第二節(jié) 配料過(guò)程控制方案 460
第三節(jié) 濕法生產(chǎn)過(guò)程控制方案 462
一、濕法貝斯的生產(chǎn)工藝流程 463
二、基布浸漬凝固和水洗過(guò)程控制方案 464
三、基布干燥過(guò)程控制方案 467
第四節(jié) 干法生產(chǎn)過(guò)程控制方案 475
一、干法制革工藝流程 476
二、干法移膜制革干燥方法及控制方案 477
思考題 480
參考文獻(xiàn) 481
第十一章 熱電聯(lián)供控制 482
第一節(jié) 熱電聯(lián)產(chǎn)的組成 482
第二節(jié) 熱力鍋爐及其控制方案 484
一、給水自動(dòng)控制系統(tǒng) 484
二、汽包蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 486
三、燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng) 487
四、鍋爐的DCS系統(tǒng)簡(jiǎn)介 489
第三節(jié) 汽輪發(fā)電機(jī)組及其控制系統(tǒng) 490
一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 490
二、DEH的主要控制系統(tǒng) 491
三、汽輪發(fā)電機(jī)組的DCS簡(jiǎn)介 493
第四節(jié) 熱電聯(lián)供綜合運(yùn)行優(yōu)化控制及其應(yīng)用 494
思考題 500
參考文獻(xiàn) 501
第十二章 造紙廢水處理過(guò)程控制系統(tǒng) 502
第一節(jié) 污水處理方法和工藝及水質(zhì)參數(shù) 502
一、常見的污水處理方法 502
二、污水處理過(guò)程工藝參數(shù)和水質(zhì)參數(shù) 507
三、污水處理過(guò)程自動(dòng)控制的難點(diǎn) 516
第二節(jié) 造紙廢水處理?程?體控制方案 517
一、制漿造紙廢水的來(lái)源及特點(diǎn) 517
二、制漿造紙廢水處理控制 519
第三節(jié) 造紙廢水處理典型過(guò)程控制方案 523
一、廢紙制漿過(guò)程廢水處理控制 523
二、造紙廢水連續(xù)深度處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 535
三、造紙污水處理過(guò)程故障檢測(cè)及診斷 538
思考題 550
參考文獻(xiàn) 551
第十三章 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) 552
第一節(jié) 全廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述 552
一、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 552
二、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 560
三、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 564
第二節(jié) 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）架構(gòu) 568
一、MES的產(chǎn)生與發(fā)展 568
二、MES的框架模型 571
第三節(jié) MES的功能與主要功能模塊 574
一、生產(chǎn)調(diào)度管理 574
二、流程與設(shè)備管理 576
三、物料管理 578
四、質(zhì)量管理 580
五、能源效率管理 583
六、生產(chǎn)追溯 584
七、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、綜合查詢與決策 585
思考題 586
參考文獻(xiàn) 586
第十四章 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng) 587
第一節(jié) 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)概述 587
第二節(jié) 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)架構(gòu) 589
第三節(jié) 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)主要功能模塊 591
一、主生產(chǎn)計(jì)劃 591
二、粗能力計(jì)劃 593
三、物料需求計(jì)劃 597
四、細(xì)能力計(jì)劃 601
五、車間作業(yè)計(jì)劃 606
六、計(jì)劃執(zhí)行與控制 611
七、采購(gòu)計(jì)劃 615
八、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)接口 618
思考題 620
參考文獻(xiàn) 621
十五章 智能制造概述 622
第一節(jié) 制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型 622
一、制造業(yè)從自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)型 622
二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的標(biāo)志 624
三、智能制造的范式與內(nèi)涵 627
第二節(jié) 智能制造的基本原理 630
一、智能制造的進(jìn)化 630
二、新一代智能制造技術(shù)的特征 635
第三節(jié) 信息物理系統(tǒng) 637
一、信息物理系統(tǒng)的本質(zhì) 637
二、信息物理系統(tǒng)的層級(jí)體系架構(gòu) 639
三、信息物理系統(tǒng)的四大核心技術(shù)要素及其關(guān)鍵技術(shù) 642
第四節(jié) 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 648
一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的本質(zhì)內(nèi)涵
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基本技術(shù)組成和體系架構(gòu)
三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)體系
四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)案例
第五節(jié) 輕化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的著力點(diǎn)
一、我國(guó)智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略
二、輕化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型路徑
三、 輕化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)著力點(diǎn)
四、 輕化工企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的實(shí)踐案例
思考題
參考文獻(xiàn)