石油化工自動控制設計“綠寶書” 知名專家、教授級高級工程師聯袂執筆編寫緊跟石油化工自動控制前沿技術

●第一篇設計標準
第一章國內標準1
第一節概述1
第二節自動控制工程設計技術標準體繫2
第三節自動控制工程設計常用中國國家標準明細表3
第四節自動控制工程設計常用中國行業標準明細表13

第二章國外標準17
第一節自動控制工程設計常用國際國外標準化組織名稱17
第二節常用國外自動控制工程標準明細表17

第三章自動控制專業設計內容32
第一節工藝包設計32
第二節總體設計32
第三節基礎工程設計32
第四節詳細工程設計35

第二篇工業自動化儀表及選用
第一章工業自動化儀表概述37

第二章溫度測量儀表及選用39
第一節溫度測量儀表概述39
第二節壓力式溫度計41
第三節雙金屬溫度計42
第四節熱電阻45
第五節熱電偶50
第六節溫度計套管強度計算及選擇58
第七節現場溫度變送器70
第八節溫度測量儀表選用71

第三章流量測量儀表及選用73
第一節流量測量儀表概述73
第二節差壓流量計74
第三節渦街流量計81
第四節電磁流量計84
第五節超聲流量計86
第六節質量流量計89
第七節轉子流量計94
第八節容積式流量計96
第九節渦輪流量計100
第十節其他流量儀表102
第十一節流量儀表的選用108

第四章物位測量儀表及選用114
第一節物位測量儀表概述114
第二節直讀式液位計115
第三節差壓式液位計117
第四節雷達物位計119
第五節浮力式液位計125
第六節電氣式物位計130
第七節放射性物位計136
第八節超聲波物位計140
第九節物位儀表的選用143

第五章壓力測量儀表及選用145
第一節壓力測量儀表概述145
第二節壓力表146
第三節特殊壓力測量儀表150
第四節壓力儀表的選用159

第六章在線分析儀表及選用161
第一節在線分析儀表概述161
第二節樣品處理繫統162
第三節光譜分析儀166
第四節氣相色譜分析儀176
第五節質譜分析儀180
第六節氧分析儀184
第七節微量水和露點分析儀188
第八節水質分析儀195
第九節油品分析儀204
第十節可燃和有毒氣體檢測器209
第十一節煙氣排放連續監測繫統214
第十二節揮發性有機物監測繫統216
第十三節在線分析儀繫統集成218

第七章變送器223
第一節變送器的測量原理223
第二節變送器的分類和性能指標226
第三節變送器的特點及應用229
第四節變送器的選用231

第八章控制閥及選用234
第一節控制閥的工作原理234
第二節控制閥的分類234
第三節控制閥材料及選用255
第四節控制閥洩漏量的等級分類260
第五節執行機構265
第六節控制閥附件273
第七節控制閥的性能測試和診斷285
第八節控制閥選型原則292

第九章洩壓設施的選擇與應用296
第一節洩壓設施基礎知識296
第二節設置洩壓設施的場合297
第三節安全閥的結構形式及分類298
第四節安全閥的選擇300
第五節安全閥的定壓、積聚壓力和背壓的確定304
第六節安全閥的安裝308
第七節爆破片313

第十章其他儀表322
第一節速度測量儀表322
第二節位移檢測儀表326
第三節振動測量儀表330
第四節過程控制流變儀（在線熔融指數儀）335

第十一章機櫃（盤）、操作臺、箱340
第一節機櫃（盤）通用要求340
第二節機櫃技術要求342
第三節操作臺通用要求351
第四節接線箱、保溫（護）箱通用要求352

第十二章校驗儀表356
第一節溫度校驗儀表356
第二節壓力校驗儀表359
第三節現場過程校驗儀表361
第四節實驗室校驗儀表362
第五節其他校驗儀表363

第三篇自動控制繫統的設計
第一章簡單控制繫統365
第一節對像特性及PID參數整定指標365
第二節被控變量及操縱變量的選擇367
第三節滯後對控制繫統的影響368
第四節控制器特性及它對調節過程品質的影響368
第五節調節閥流量特性及開關方式、定位器的選用371
第六節控制器正反作用的選擇379
第七節一些常見控制繫統的分析380

第二章復雜控制繫統383
第一節串級控制繫統384
第二節比值控制繫統387
第三節均勻控制繫統393
第四節分程控制繫統395
第五節采用的控制繫統399
第六節自動選擇性控制繫統411
第七節前饋控制繫統417
第八節非線性控制繫統422
第九節采樣控制繫統426
第十節模糊控制繫統429
第十一節控制繫統的相關及解耦432

第三章典型的控制方案444
第一節流體輸送設備的控制444
第二節傳熱設備的控制460
第三節鍋爐設備的控制484
第四節化學反應器的控制502
第五節精餾塔的控制527

第四章優選過程控制555
第一節軟測量技術555
第二節推斷控制559
第三節預測控制561
第四節自適應控制564
第五節模糊控制566
第六節解耦控制568
第七節優選過程控制應用實施570
第八節優選過程控制應用舉例574

第四篇數字控制繫統
第一章概述583

第二章分散控制繫統586
第一節ABB Ability System 800xA繫統586
第二節Emerson Delta V繫統593
第三節Foxboro Evo（I/A）繫統600
第四節HollySys MACS繫統609
第五節Honeywell Experion PKS繫統618
第六節Rockwell PlantPAx繫統625
第七節Siemens SIMATIC PCS 7繫統633
第八節SUPCON ECS-700繫統641
第九節Yokogawa CENTUM VP繫統648

第三章安全儀表繫統656
第一節ABB 800xA Safety繫統656
第二節Emerson DeltaV SIS繫統661
第三節HIMA安全儀表繫統670
第四節HollySys HiaGuard繫統679
第五節Honeywell SM繫統684
第六節Rockwell Trusted繫統690
第七節Siemens SIMATIC S7 F/FH過程安全繫統699
第八節SUPCON TCS-900繫統708
第九節TRICONEX安全控制繫統715
第十節Yokogawa Prosafe-RS繫統726

第四章可編程序控制器734
第一節HollySys LK PLC 734
第二節Rockwell ControlLogix PLC739
第三節Siemens SIMATIC PLC743
第四節SUPCON G3&G5 PLC749
第五節ZC繫列PLC755

第五章壓縮機控制繫統763
第一節HollySys ITCC-T880繫統763
第二節Rockwell Trusted繫統766
第三節康吉森 TSx Plus繫統772
第四節CCS繫統技術要求778
第五節機組狀態監測繫統780

第六章氣體檢測報警繫統787
第一節火災及氣體檢測繫統787
第二節氣體檢測報警繫統791
第三節氣體報警控制器795
第四節氣體檢測繫統設計797

第七章數據采集與監控繫統802
第一節概述802
第二節技術要求805
第三節網絡架構809

第五篇工程設計導則
第一章控制室的設計814
第一節概述814
第二節設置模式815
第三節總圖位置815
第四節布置和面積816
第五節建築和結構821
第六節采光和照明826
第七節暖通和空調827
第八節健康安全環保828
第九節現場機櫃室828
第十節進線和密封方式831

第二章環境適應性技術834
第一節環境試驗和環境適應性技術概論834
第二節控制工程防爆安全技術835
第三節工業自動化儀表和繫統電磁兼容適應性842
第四節工業自動化儀表防塵和防水845
第五節工業自動化儀表防腐蝕和防侵蝕849
第六節工業自動化儀表繫統防雷854

第三章儀表供電供氣設計857
第一節供電設計857
第二節供氣設計860

第四章儀表及控制繫統防雷設計865
第一節概述865
第二節儀表防雷工程接地繫統867
第三節控制室儀表繫統防雷869
第四節電湧防護器的類型和參數869
第五節現場儀表防雷871
第六節電纜的屏蔽與接地872
第七節本質安全繫統防雷873
第八節現場總線繫統防雷874
第九節控制室建築物防雷設計876

第五章調節閥計算877
第一節調節閥流量繫數計算877
第二節調節閥噪聲及其估算932
第三節調節閥不平衡力（力矩）與允許壓差計算972

第六章儀表及控制繫統接地設計977
第一節概述977
第二節儀表及控制繫統接地的抗干擾作用979
第三節接地繫統的設計979

第七章節流裝置及流量儀表計算985
第一節通用表985
第二節流體物性參數計算式988
第三節差壓式流量計992
第四節轉子流量計1014
第五節容積式流量計1016
第六節渦輪流量計1018
第七節電磁流量計1019
第八節渦街流量計1023
第九節插入式流量計1025

第八章儀表配管配線設計1029
第一節概述1029
第二節測量管線的選用及配管要求1029
第三節電線電纜的選用及配線要求1031
第四節氣動信號管線的選用及配管要求1037
第五節電纜電線的敷設方式1038
第六節光纜的選用及敷設1041
第七節儀表及管線保溫設計1042

第九章自控工程設計軟件簡介1053
第一節SPI軟件1053
第二節世宏軟件（SHS）1077

第十章儲運自動化繫統設計1098
第一節儲罐計量與測量儀表方案1098
第二節罐區自動化儀表1106
第三節罐區自控工程設計1111
第四節罐區安全防護1113
第五節罐區自動控制繫統1113
第六節罐區庫存統計和信息管理1117
第七節罐區生產管理繫統1118
第八節液化烴裝車發運繫統1120

第十一章液化天然氣設施自動化繫統設計1129
第一節液化天然氣設施1129
第二節LNG接收站工藝簡介1130
第三節接收站工藝過程控制1132
第四節接收站工藝過程聯鎖保護1137
第五節LNG液化站自動化繫統設計1140
第六節自動控制繫統1144

第十二章海上油氣生產設施自動化繫統設計1153
第一節海上油氣生產設施自動化繫統1153
第二節油氣生產控制繫統1154
第三節平臺安全保護繫統1163
第四節儲油及外輸計量繫統1170
第五節平臺輔助繫統1173
第六節平臺自動化繫統設計應用1179

第十三章油氣長輸管線自動化繫統設計1185
第一節SCADA繫統1185
第二節輸油管道站場控制方案1185
第三節輸氣管道站場控制方案1192
第四節SCADA繫統設計1197
第五節站控繫統設計1199
第六節安全儀表繫統設計1200
第七節計量繫統1201
第八節火氣繫統設計1205
第九節洩漏檢測繫統1206
第十節油氣長輸管線自動化展望1207

第六篇自動化和信息化集成繫統及工程實施
第一章集成繫統概述1208

第二章工業控制繫統網絡基礎知識1213
第一節工業網絡技術概述1213
第二節網絡拓撲結構及網絡通信協議1219
第三節網絡硬件及選用1223
第四節網絡互聯與網絡管理1230

第三章集成繫統設計原則1232
第一節集成繫統設計概述1232
第二節集成繫統的總體架構1232
第三節基礎控制層與監視控制層1235
第四節操作管理層1251
第五節工廠信息層與數據緩衝區1258
第六節一體化工程實施與企業精益管理1262

第四章集成繫統網絡安全1266
第一節集成繫統網絡安全概述1266
第二節網絡安全生命周期管理1267
第三節集成繫統網絡架構1269
第四節網絡隔離及邊界防護1270
第五節工程實施與應用1276

第五章分散控制繫統設計與集成1287
第一節分散控制繫統概述1287
第二節分散控制繫統集成網絡架構1288
第三節分散控制繫統的設計1291
第四節分散控制繫統集成化設計1305
第五節分散控制繫統工程實施與應用1317

第六章現場總線繫統設計1324
第一節現場總線概述1324
第二節FF現場總線繫統的技術要求1325
第三節FF現場總線繫統的工程設計1327
第四節FF現場總線繫統的工程實施與應用1342

第七章安全儀表繫統設計與集成1345
第一節安全生命周期與安全完整性等級1345
第二節安全儀表繫統的設計1350
第三節安全儀表繫統的驗證1363
第四節安全儀表繫統網絡架構及繫統集成1375
第五節安全儀表繫統的工程實施1381

第八章智能設備管理繫統1385
第一節IDM概述1385
第二節智能設備集成技術1385
第三節智能設備管理繫統的構成及功能1387
第四節智能設備管理繫統的工程應用1396

第九章操作數據管理繫統1402
第一節ODS概述1402
第二節操作數據管理繫統的功能1402
第三節操作數據管理繫統的構成1409
第四節操作數據管理繫統的應用實例1410

第十章優選報警管理繫統1419
第一節報警生命周期管理1419
第二節優選報警管理繫統的構成1422
第三節優選報警管理繫統的工程設計1424
第四節報警歸檔與合理化分析1440
第五節工程實施與應用1443

第十一章操作員培訓仿真繫統1451
第一節培訓仿真繫統概述1451
第二節操作員培訓仿真繫統的構成1452
第三節工藝模型仿真1456
第四節控制模型仿真1460
第五節工程實施與應用 1462

第十二章無線儀表繫統1471
第一節工業無線繫統概述1471
第二節WirelessHART無線儀表繫統1473
第三節ISA 100無線儀表繫統1479
第四節無線儀表繫統的工程應用1489

第十三章集成繫統工程實施與應用案例1493
第一節集成繫統的工程實施1493
第二節集成繫統的應用案例1498

第十四章企業管理信息繫統1532
第一節企業管理信息繫統總體架構1532
第二節生產執行層設計1534
第三節經營管理層設計1537
第四節信息技術基礎設施設計1539

第十五章數字化工廠和智能工廠1541
第一節石油化工行業數字化與智能化概念1541
第二節數字化設計轉型與智慧工程1543
第三節新信息技術推動石油化工智能工廠建設1548
第四節人工智能在石油化工行業的發展前景1551

附錄1553
附錄一常用計量單位換算1553
附錄二物性數據表1557
附錄三工程數據1561
附錄四儀表自控常用縮略語1568
附錄五儀表及自動化繫統制造廠1572

參考文獻1579

索引1581

本書全面介紹了石油化工、煉油、化工等流程工業工程設計所涉及的自動控制標準、自動化儀表、自動控制繫統、數字控制繫統和工程設計導則，突出自動化和信息化集成繫統及工程實施。本次修訂對第三版的內容進行了較大幅度的增訂和更新，增加了安全儀表繫統等新的設計規範，現場總線控制繫統、無線儀表繫統等計算機控制繫統，以及儲運自動化繫統設計、液化天然氣自動化繫統設計、海上油氣生產自動化繫統設計、油氣長輸管線自動化繫統設計等，對提高生產產品的質量與產量、保障人身安全、提高勞動生產率、節約原材料消耗等具有重要的指導意義。本書是石油化工、煉油、化工、輕工、冶金、紡織、電力等工業部門從事儀表及自動控制的工程技術人員推薦的參考書。