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石油化工自动控制设计手册

石油化工自动控制设计手册

出版社:化学工业出版社出版时间:2020-12-01
开本: 26cm 页数: 1598页
本类榜单:工业技术销量榜
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石油化工自动控制设计手册 版权信息

石油化工自动控制设计手册 本书特色

石油化工自动控制设计“绿宝书” 知名专家、教授级高级工程师联袂执笔编写 紧跟石油化工自动控制前沿技术

石油化工自动控制设计手册 内容简介

本书全面介绍了石油化工、炼油、化工等流程工业工程设计所涉及的自动控制标准、自动化仪表、自动控制系统、数字控制系统和工程设计导则,突出自动化和信息化集成系统及工程实施。本次修订对第三版的内容进行了较大幅度的增订和更新,增加了安全仪表系统等新的设计规范,现场总线控制系统、无线仪表系统等计算机控制系统,以及储运自动化系统设计、液化天然气自动化系统设计、海上油气生产自动化系统设计、油气长输管线自动化系统设计等,对提高生产产品的质量与产量、保障人身安全、提高劳动生产率、节约原材料消耗等具有重要的指导意义。 本书是石油化工、炼油、化工、轻工、冶金、纺织、电力等工业部门从事仪表及自动控制的工程技术人员**的参考书。

石油化工自动控制设计手册 目录

**篇设 计 标 准
**章国内标准1
**节概述1
第二节自动控制工程设计技术标准体系2
第三节自动控制工程设计常用中国国家标准明细表3
第四节自动控制工程设计常用中国行业标准明细表13

第二章国外标准17
**节自动控制工程设计常用国际国外标准化组织名称17
第二节常用国外自动控制工程标准明细表17

第三章自动控制专业设计内容32
**节工艺包设计32
第二节总体设计32
第三节基础工程设计32
第四节详细工程设计35

第二篇工业自动化仪表及选用
**章工业自动化仪表概述37

第二章温度测量仪表及选用39
**节温度测量仪表概述39
第二节压力式温度计41
第三节双金属温度计42
第四节热电阻45
第五节热电偶50
第六节温度计套管强度计算及选择58
第七节现场温度变送器70
第八节温度测量仪表选用71

第三章流量测量仪表及选用73
**节流量测量仪表概述73
第二节差压流量计74
第三节涡街流量计81
第四节电磁流量计84
第五节超声流量计86
第六节质量流量计89
第七节转子流量计94
第八节容积式流量计96
第九节涡轮流量计100
第十节其他流量仪表102
第十一节流量仪表的选用108

第四章物位测量仪表及选用114
**节物位测量仪表概述114
第二节直读式液位计115
第三节差压式液位计117
第四节雷达物位计119
第五节浮力式液位计125
第六节电气式物位计130
第七节放射性物位计136
第八节超声波物位计140
第九节物位仪表的选用143

第五章压力测量仪表及选用145
**节压力测量仪表概述145
第二节压力表146
第三节特殊压力测量仪表150
第四节压力仪表的选用159

第六章在线分析仪表及选用161
**节在线分析仪表概述161
第二节样品处理系统162
第三节光谱分析仪166
第四节气相色谱分析仪176
第五节质谱分析仪180
第六节氧分析仪184
第七节微量水和露点分析仪188
第八节水质分析仪195
第九节油品分析仪204
第十节可燃和有毒气体检测器209
第十一节烟气排放连续监测系统214
第十二节挥发性有机物监测系统216
第十三节在线分析仪系统集成218

第七章变送器223
**节变送器的测量原理223
第二节变送器的分类和性能指标226
第三节变送器的特点及应用229
第四节变送器的选用231

第八章控制阀及选用234
**节控制阀的工作原理234
第二节控制阀的分类234
第三节控制阀材料及选用255
第四节控制阀泄漏量的等级分类260
第五节执行机构265
第六节控制阀附件273
第七节控制阀的性能测试和诊断285
第八节控制阀选型原则292

第九章泄压设施的选择与应用296
**节泄压设施基础知识296
第二节设置泄压设施的场合297
第三节安全阀的结构形式及分类298
第四节安全阀的选择300
第五节安全阀的定压、积聚压力和背压的确定304
第六节安全阀的安装308
第七节爆破片313

第十章其他仪表322
**节速度测量仪表322
第二节位移检测仪表326
第三节振动测量仪表330
第四节过程控制流变仪(在线熔融指数仪)335

第十一章机柜(盘)、操作台、箱340
**节机柜(盘)通用要求340
第二节机柜技术要求342
第三节操作台通用要求351
第四节接线箱、保温(护)箱通用要求352

第十二章校验仪表356
**节温度校验仪表356
第二节压力校验仪表359
第三节现场过程校验仪表361
第四节实验室校验仪表362
第五节其他校验仪表363

第三篇自动控制系统的设计
**章简单控制系统365
**节对象特性及PID参数整定指标365
第二节被控变量及操纵变量的选择367
第三节滞后对控制系统的影响368
第四节控制器特性及它对调节过程品质的影响368
第五节调节阀流量特性及开关方式、定位器的选用371
第六节控制器正反作用的选择379
第七节一些常见控制系统的分析380

第二章复杂控制系统383
**节串级控制系统384
第二节比值控制系统387
第三节均匀控制系统393
第四节分程控制系统395
第五节采用计算单元的控制系统399
第六节自动选择性控制系统411
第七节前馈控制系统417
第八节非线性控制系统422
第九节采样控制系统426
第十节模糊控制系统429
第十一节控制系统的相关及解耦432

第三章典型生产单元的控制方案444
**节流体输送设备的控制444
第二节传热设备的控制460
第三节锅炉设备的控制484
第四节化学反应器的控制502
第五节精馏塔的控制527

第四章先进过程控制555
**节软测量技术555
第二节推断控制559
第三节预测控制561
第四节自适应控制564
第五节模糊控制566
第六节解耦控制568
第七节先进过程控制应用实施570
第八节先进过程控制应用举例574

第四篇数字控制系统
**章概述583

第二章分散控制系统586
**节ABB Ability System 800xA系统586
第二节Emerson Delta V系统593
第三节Foxboro Evo(I/A)系统600
第四节HollySys MACS系统609
第五节Honeywell Experion PKS系统618
第六节Rockwell PlantPAx系统625
第七节Siemens SIMATIC PCS 7系统633
第八节SUPCON ECS-700系统641
第九节Yokogawa CENTUM VP系统648

第三章安全仪表系统656
**节ABB 800xA Safety系统656
第二节Emerson DeltaV SIS系统661
第三节HIMA安全仪表系统670
第四节HollySys HiaGuard系统679
第五节Honeywell SM系统684
第六节Rockwell Trusted系统690
第七节Siemens SIMATIC S7 F/FH过程安全系统699
第八节SUPCON TCS-900系统708
第九节TRICONEX安全控制系统715
第十节Yokogawa Prosafe-RS系统726

第四章可编程序控制器734
**节HollySys LK PLC 734
第二节Rockwell ControlLogix PLC739
第三节Siemens SIMATIC PLC743
第四节SUPCON G3&G5 PLC749
第五节ZC系列PLC755

第五章压缩机控制系统763
**节HollySys ITCC-T880系统763
第二节Rockwell Trusted系统766
第三节康吉森 TSx Plus系统772
第四节CCS系统技术要求778
第五节机组状态监测系统780

第六章气体检测报警系统787
**节火灾及气体检测系统787
第二节气体检测报警系统791
第三节气体报警控制器795
第四节气体检测系统设计797

第七章数据采集与监控系统802
**节概述802
第二节技术要求805
第三节网络架构809

第五篇工程设计导则
**章控制室的设计814
**节概述814
第二节设置模式815
第三节总图位置815
第四节布置和面积816
第五节建筑和结构821
第六节采光和照明826
第七节暖通和空调827
第八节健康安全环保828
第九节现场机柜室828
第十节进线和密封方式831

第二章环境适应性技术834
**节环境试验和环境适应性技术概论834
第二节控制工程防爆安全技术835
第三节工业自动化仪表和系统电磁兼容适应性842
第四节工业自动化仪表防尘和防水845
第五节工业自动化仪表防腐蚀和防侵蚀849
第六节工业自动化仪表系统防雷854

第三章仪表供电供气设计857
**节供电设计857
第二节供气设计860

第四章仪表及控制系统防雷设计865
**节概述865
第二节仪表防雷工程接地系统867
第三节控制室仪表系统防雷869
第四节电涌防护器的类型和参数869
第五节现场仪表防雷871
第六节电缆的屏蔽与接地872
第七节本质安全系统防雷873
第八节现场总线系统防雷874
第九节控制室建筑物防雷设计876

第五章调节阀计算877
**节调节阀流量系数计算877
第二节调节阀噪声及其估算932
第三节调节阀不平衡力(力矩)与允许压差计算972

第六章仪表及控制系统接地设计977
**节概述977
第二节仪表及控制系统接地的抗干扰作用979
第三节接地系统的设计979

第七章节流装置及流量仪表计算985
**节通用表985
第二节流体物性参数计算式988
第三节差压式流量计992
第四节转子流量计1014
第五节容积式流量计1016
第六节涡轮流量计1018
第七节电磁流量计1019
第八节涡街流量计1023
第九节插入式流量计1025

第八章仪表配管配线设计1029
**节概述1029
第二节测量管线的选用及配管要求1029
第三节电线电缆的选用及配线要求1031
第四节气动信号管线的选用及配管要求1037
第五节电缆电线的敷设方式1038
第六节光缆的选用及敷设1041
第七节仪表及管线保温设计1042

第九章自控工程设计软件简介1053
**节SPI软件1053
第二节世宏软件(SHS)1077

第十章储运自动化系统设计1098
**节储罐计量与测量仪表方案1098
第二节罐区自动化仪表1106
第三节罐区自控工程设计1111
第四节罐区安全防护1113
第五节罐区自动控制系统1113
第六节罐区库存统计和信息管理1117
第七节罐区生产管理系统1118
第八节液化烃装车发运系统1120

第十一章液化天然气设施自动化系统设计1129
**节液化天然气设施1129
第二节LNG接收站工艺简介1130
第三节接收站工艺过程控制1132
第四节接收站工艺过程联锁保护1137
第五节LNG液化站自动化系统设计1140
第六节自动控制系统1144

第十二章海上油气生产设施自动化系统设计1153
**节海上油气生产设施自动化系统1153
第二节油气生产控制系统1154
第三节平台安全保护系统1163
第四节储油及外输计量系统1170
第五节平台辅助系统1173
第六节平台自动化系统设计应用1179

第十三章油气长输管线自动化系统设计1185
**节SCADA系统1185
第二节输油管道站场控制方案1185
第三节输气管道站场控制方案1192
第四节SCADA系统设计1197
第五节站控系统设计1199
第六节安全仪表系统设计1200
第七节计量系统1201
第八节火气系统设计1205
第九节泄漏检测系统1206
第十节油气长输管线自动化展望1207

第六篇自动化和信息化集成系统及工程实施
**章集成系统概述1208

第二章工业控制系统网络基础知识1213
**节工业网络技术概述1213
第二节网络拓扑结构及网络通信协议1219
第三节网络硬件及选用1223
第四节网络互联与网络管理1230

第三章集成系统设计原则1232
**节集成系统设计概述1232
第二节集成系统的总体架构1232
第三节基础控制层与监视控制层1235
第四节操作管理层1251
第五节工厂信息层与数据缓冲区1258
第六节一体化工程实施与企业精益管理1262

第四章集成系统网络安全1266
**节集成系统网络安全概述1266
第二节网络安全生命周期管理1267
第三节集成系统网络架构1269
第四节网络隔离及边界防护1270
第五节工程实施与应用1276

第五章分散控制系统设计与集成1287
**节分散控制系统概述1287
第二节分散控制系统集成网络架构1288
第三节分散控制系统的设计1291
第四节分散控制系统集成化设计1305
第五节分散控制系统工程实施与应用1317

第六章现场总线系统设计1324
**节现场总线概述1324
第二节FF现场总线系统的技术要求1325
第三节FF现场总线系统的工程设计1327
第四节FF现场总线系统的工程实施与应用1342

第七章安全仪表系统设计与集成1345
**节安全生命周期与安全完整性等级1345
第二节安全仪表系统的设计1350
第三节安全仪表系统的验证1363
第四节安全仪表系统网络架构及系统集成1375
第五节安全仪表系统的工程实施1381

第八章智能设备管理系统1385
**节IDM概述1385
第二节智能设备集成技术1385
第三节智能设备管理系统的构成及功能1387
第四节智能设备管理系统的工程应用1396

第九章操作数据管理系统1402
**节ODS概述1402
第二节操作数据管理系统的功能1402
第三节操作数据管理系统的构成1409
第四节操作数据管理系统的应用实例1410

第十章先进报警管理系统1419
**节报警生命周期管理1419
第二节先进报警管理系统的构成1422
第三节先进报警管理系统的工程设计1424
第四节报警归档与合理化分析1440
第五节工程实施与应用1443

第十一章操作员培训仿真系统1451
**节培训仿真系统概述1451
第二节操作员培训仿真系统的构成1452
第三节工艺模型仿真1456
第四节控制模型仿真1460
第五节工程实施与应用 1462

第十二章无线仪表系统1471
**节工业无线系统概述1471
第二节WirelessHART无线仪表系统1473
第三节ISA 100无线仪表系统1479
第四节无线仪表系统的工程应用1489

第十三章集成系统工程实施与应用案例1493
**节集成系统的工程实施1493
第二节集成系统的应用案例1498

第十四章企业管理信息系统1532
**节企业管理信息系统总体架构1532
第二节生产执行层设计1534
第三节经营管理层设计1537
第四节信息技术基础设施设计1539

第十五章数字化工厂和智能工厂1541
**节石油化工行业数字化与智能化概念1541
第二节数字化设计转型与智慧工程1543
第三节新信息技术推动石油化工智能工厂建设1548
第四节人工智能在石油化工行业的发展前景1551

附录1553
附录一常用计量单位换算1553
附录二物性数据表1557
附录三工程数据1561
附录四仪表自控常用缩略语1568
附录五仪表及自动化系统制造厂1572

参考文献1579

索引1581
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石油化工自动控制设计手册 作者简介

黄步余,中国石化工程建设有限公司副总工程师,高级工程师,五十多年来一直奋斗在石油化工仪表及过程控制工程设计的一线,作为自控设计负责人或审核人参与了中国石化燕山、齐鲁、茂名、上海赛科、天津、镇海、武汉、惠州等大型100万吨/年乙烯工程的可研、总体设计、基础工程设计、详细工程设计工作。作为中国石化聚丙烯装置APC应用项目的技术总负责人,先后实施完成了燕山、扬子、九江、武汉、福建等多套聚丙烯装置APC项目

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