具体描述
本书介绍了石油化工行业自动控制最新的理念、技术和产品，代表着应用的很高水平；同时，对不同生产过程和装置（如催化裂化、乙烯裂解、聚乙烯、ITCC等）的自动控制分别进行介绍，丰富了相关从业人员的知识，有利用提高从业人员的总体水平。本书亮点：
一，包括了最新技术：最新仪表技术；最新DCS与FCS技术及应用；先进控制及ERP-MES新技术；油气长输管线控制新技术等。
二，介绍了安全仪表系统功能安全、SIL确定以及自控设备新型管理模式---仪表保护伞方式。
三，介绍了现代化大型炼油催化裂化、乙烯裂解、聚乙烯等装置的控制及油田、煤化工、海洋石油等装置的仪表控制与应用经验；
《石油化工仪表自控系统应用手册》内容简介 本书旨在为石油化工领域从事仪表、自控系统设计、安装、调试、维护及管理工作的专业技术人员提供一本全面、实用、易于查阅的参考工具。本书内容紧密围绕石油化工生产过程的仪表与自控系统，深入浅出地阐述了其基本原理、设计选型、应用实践、故障诊断与维护等关键环节，力求为读者提供清晰、准确、前沿的技术指导。 第一章 绪论 本章首先回顾了石油化工工业在国民经济中的重要地位，以及仪表与自控系统在现代石油化工生产中的核心作用。重点阐述了仪表与自控系统如何实现生产过程的精确测量、高效控制、安全联锁与优化运行，从而提高产品质量、降低能耗、减少环境污染并保障人员与设备安全。接着，简要介绍了石油化工仪表与自控技术的发展历程和发展趋势，包括数字化、智能化、网络化、集成化等方向，为读者建立整体认知框架。最后，明确了本书的编写目的、适用范围以及各章节的主要内容，引导读者快速掌握本书的阅读方法。 第二章 石油化工生产过程基础 为使读者能更好地理解仪表与自控系统的应用，本章首先概述了石油化工生产的主要工艺流程，包括原油炼制、石油产品加工（如汽油、柴油、煤油、润滑油的生产）、化工产品生产（如乙烯、丙烯、聚合物、化肥的生产）等。对每个主要工艺流程中的关键单元操作（如蒸馏、裂化、重整、聚合、反应、分离等）进行简要介绍，并指出这些操作中需要进行测量和控制的关键参数，如温度、压力、流量、液位、组分、pH值、密度等。理解这些工艺过程的特点和参数变化规律，是正确设计和应用仪表与自控系统的基础。 第三章 仪表与传感技术 本章深入探讨了石油化工生产中各类仪表和传感器的原理、特性、选型及应用。 温度测量仪表： 详细介绍了热电偶（如K型、J型、T型、E型）、热电阻（如Pt100、Cu50）、红外测温仪、双金属温度计等的工作原理、优缺点、适用范围以及在化工高温、高压、腐蚀性介质等环境下的选型要点。 压力测量仪表： 阐述了各种压力变送器（如电容式、压阻式、应变式）、压力表、差压变送器的工作原理，重点分析了其在测量不同压力范围（绝压、表压、负压）、不同介质（气体、液体、蒸汽）以及在腐蚀性、易燃易爆环境下的选择依据和安装注意事项。 流量测量仪表： 全面介绍了体积流量计（如涡轮流量计、容积式流量计）、质量流量计（如科里奥利质量流量计、热式质量流量计）、差压式流量计（如孔板、喷嘴、文丘里管）、电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等的工作原理、测量精度、适用介质、量程范围、安装要求及优缺点。特别强调了在不同工况下的流量计选型考量。 液位测量仪表： 详细介绍了浮球式、磁翻板式、电容式、雷达式、超声波式、静压式、磁致伸缩式等液位计的工作原理、适用介质、测量范围、安装方式，以及在高温、高压、泡沫、粘稠介质等复杂情况下的选型技巧。 物位测量仪表： 涵盖了各种固液体物位开关、物位计，如振动式、电容式、导电式、超声波式、雷达式、磁翻板式等，并分析了其在不同料仓、储罐中的应用。 成分分析仪表： 介绍了气体分析仪表（如气体色谱仪、红外气体分析仪、激光气体分析仪）、液体分析仪表（如pH计、电导率仪、密度计、折光仪）等的工作原理、应用场景及维护要点。 其他仪表： 简要介绍了点火点、火焰监测器、安全栅、隔离栅等在化工安全生产中的作用。 第四章 控制系统组成与原理 本章系统阐述了现代石油化工控制系统的组成、结构和工作原理。 分散控制系统（DCS）： 详细介绍了DCS的系统架构（操作员站、工程师站、历史数据库、控制站、I/O模块等）、通信网络（如现场总线、工业以太网）、功能模块（如过程控制、报警管理、趋势显示、报表生成、系统维护）以及其在大型石油化工装置中的应用优势。 可编程逻辑控制器（PLC）： 讲解了PLC的硬件组成（CPU、存储器、输入/输出模块）、编程语言（如梯形图、指令表、功能块图、结构化文本）以及其在单回路控制、顺序控制、联锁保护等方面的应用，并与DCS进行对比分析。 安全仪表系统（SIS）： 重点介绍了SIS的设计理念、SIL等级（安全完整性等级）、功能安全标准（如IEC 61508/61511），以及SIS在实现紧急停车（ESD）、超温超压保护、火气监测等关键安全功能中的作用。 基本控制回路： 深入讲解了比例（P）、积分（I）、微分（D）控制原理，以及PID控制器在石油化工过程控制中的应用，包括开环控制、闭环控制、串级控制、前馈控制、比值控制等经典控制策略，并分析了PID参数整定（如Ziegler-Nichols法、临界比例法）的方法与技巧。 顺序控制与逻辑控制： 阐述了步进梯形图、状态机等在实现化工装置启停、切换、联锁等顺序性操作中的应用。 第五章 过程控制策略与应用 本章结合石油化工生产的实际需求，详细介绍了各种先进的过程控制策略及其应用。 单回路控制： 针对温度、压力、流量、液位等基本变量的独立控制，介绍PID控制器的整定方法、抗积分饱和技术、抗微分饱和技术等。 多回路控制： 串级控制： 讲解了串级控制在提高响应速度、抑制扰动方面的优势，例如在反应釜温度控制、锅炉蒸汽压力控制中的应用。 前馈控制： 阐述了前馈控制如何通过预测扰动来提前采取控制措施，减少被控变量的偏差，例如在原料波动引起的产品浓度变化中的应用。 比值控制： 介绍了比值控制在混合、配比等工艺中的应用，确保两种或多种物料按一定比例混合。 高级过程控制（APC）： 模型预测控制（MPC）： 详细讲解了MPC的基本原理，包括模型建立、预测、优化和控制律生成，以及其在复杂多变量、长滞后、强耦合系统中的应用，如炼油装置的裂化、重整过程优化。 模糊控制与神经网络控制： 介绍了模糊逻辑和神经网络在处理非线性、不确定性系统中的应用潜力，以及在某些特定工艺段的探索性应用。 联锁与安全系统： 强调了联锁在防止操作失误、设备损坏、事故发生中的关键作用，详细介绍了不同类型的联锁（如顺序联锁、互锁、报警联锁），并结合安全仪表系统（SIS）讲解了如何实现安全停车（ESD）和紧急报警。 第六章 现场总线与网络化控制 本章聚焦于现代工业通信技术在石油化工仪表自控系统中的应用。 现场总线技术： 详细介绍了现场总线的概念、发展历程、优点（如降低布线成本、提高诊断能力、实现双向通信）及其在石化行业的应用，重点介绍主流的现场总线标准，如PROFIBUS DP/PA, Foundation Fieldbus (FF), HART等，分析其在传感器、执行器、控制器之间的连接和通信方式。 工业以太网： 阐述了工业以太网在数据传输速率、网络带宽、互联互通性方面的优势，以及其在DCS、PLC、SCADA系统中的应用。 网络安全： 讨论了在网络化控制系统中，如何采取有效的网络安全措施，防止未经授权的访问、数据篡改和系统瘫痪，保障生产安全。 第七章 仪表与自控系统的设计、安装与调试 本章提供了仪表与自控系统工程实施的实践指南。 系统设计： 详细讲解了系统设计的基本流程，包括工艺流程分析、控制点位确定、仪表选型、控制方案设计、回路图绘制、接线图设计、控制室布局等。强调了设计过程中的规范要求（如国家标准、行业标准）。 仪表选型： 提供了基于工艺条件（温度、压力、流量、介质特性、腐蚀性、易燃易爆等级等）、精度要求、经济性等因素的详细仪表选型原则和案例分析。 安装要求： 详细阐述了仪表、执行机构、电缆敷设、管线连接、接地、防爆、防腐蚀等方面的安装规范和注意事项，以确保系统的可靠运行。 系统调试： 介绍了仪表回路的单体调试（如信号校验、零点迁移、量程调整）、系统联调（如回路功能测试、联锁逻辑测试、顺序控制测试、DCS/PLC功能测试）以及系统验收的流程和方法。 第八章 仪表与自控系统的维护与故障诊断 本章是本书的重点之一，旨在帮助读者快速定位和解决系统运行中出现的故障。 日常维护： 讲解了仪表、控制阀、执行机构、PLC、DCS等设备的日常检查、清洁、润滑、参数备份等维护保养内容，强调预防性维护的重要性。 故障诊断方法： 仪表故障诊断： 针对温度、压力、流量、液位等各类仪表，详细列举了常见的故障现象（如信号漂移、零点偏移、响应迟钝、无输出信号等），并提供了系统性的诊断思路和排查步骤，例如检查电源、信号线、连接件、传感器元件等。 控制回路故障诊断： 分析了PID控制器参数不当、执行机构故障、反馈信号失真等引起的控制效果差、系统振荡等问题，并给出诊断方法。 PLC/DCS系统故障诊断： 介绍了通过PLC/DCS的报警信息、诊断程序、在线监控等手段来定位硬件故障（如CPU故障、I/O模块损坏）和软件故障（如程序错误、通信中断）。 执行机构故障诊断： 重点分析了调节阀卡堵、泄漏、执行机构响应慢、噪音大等故障，以及其对工艺过程的影响。 常见故障案例分析： 结合石油化工生产的实际情况，列举了若干典型故障案例，包括温度超标、压力失稳、流量异常、液位溢出等，并详细分析了故障原因、诊断过程及解决方法，具有很强的指导意义。 第九章 智能仪表与现场总线应用 本章聚焦于新兴的智能仪表技术和现场总线在石化行业的应用。 智能仪表特点与优势： 阐述了智能仪表（如具备自诊断、自校准、数字通信等功能的仪表）在提高测量精度、降低维护成本、增强系统集成性方面的优势。 现场总线仪表应用： 详细讲解了基于HART、Foundation Fieldbus、PROFIBUS PA等现场总线技术的仪表在数据采集、远程配置、在线诊断等方面的应用，以及如何利用现场总线实现更高级别的系统集成和管理。 物联网（IoT）在石化仪表中的应用： 展望了物联网技术如何与现有仪表系统结合，实现设备状态的远程监控、预测性维护、生产过程的智能化优化。 第十章 石油化工仪表与自控系统的安全与可靠性 本章着重强调安全与可靠性在仪表自控系统中的极端重要性。 防爆技术： 详细介绍了石油化工环境中各种防爆措施（如本安、隔爆、浇封、本质安全防爆等）的原理、应用范围和选型要求，以及符合国家防爆标准的仪表和电气设备的选择。 防腐蚀设计： 阐述了在腐蚀性介质环境下的仪表材料选择、保护涂层、特殊安装方式等防腐蚀措施。 SIL（安全完整性等级）分析： 详细介绍了SIL等级的概念、计算方法以及在设计SIS系统时如何根据风险评估结果确定所需的SIL等级，以确保安全系统的有效性。 可靠性设计与分析： 讲解了冗余设计、故障树分析（FTA）、失效模式与影响分析（FMEA）等提高系统可靠性的方法和技术。 消防与安全联锁： 结合消防系统和安全联锁，讲解了如何通过仪表与自控系统实现火灾探测、报警、灭火联动以及紧急停车等功能，确保人员和装置安全。 附录 常用国家标准、行业标准列表 常见仪表符号及缩略语 常用控制回路图示例 典型石油化工装置仪表配置参考 本书内容详实，图文并茂，理论与实践相结合，既有扎实的理论基础，又有贴近实际应用的案例分析。旨在为广大石油化工行业的工程技术人员提供一本不可或缺的案头宝典，助力于提升石油化工生产的自动化、智能化和安全化水平。
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目录信息
第1篇 仪表与控制系统 001
第1章 温度测量仪表 002
1.1 温度测量仪表原理 002
1.2 温度测量仪表选型原则 003
1.3 温度测量仪表的应用 003
第2章 压力测量仪表 006
2.1 压力测量仪表的分类 006
2.2 压力测量仪表的选用原则 008
第3章 物位测量仪表 010
3.1 物位测量仪表选型 010
3.1.1 物位仪表选型原则 010
3.1.2 物位仪表的分类及技术指标 010
3.2 伺服式液位计 012
3.2.1 工作原理 012
3.2.2 伺服式液位计特点 012
3.2.3 伺服液位计在原油储罐中的应用 013
3.2.4 如何使用好伺服液位计 014
3.3 磁致伸缩液位计 014
3.3.1 工作原理 015
3.3.2 技术参数 015
3.3.3 仪表的安装 015
3.4 雷达液位计 018
3.4.1 工作原理 018
3.4.2 雷达液位计组成 018
3.4.3 应用的介质 018
3.4.4 主要技术指标 018
3.5 矩阵式液位测量仪 019
3.5.1 工作原理 019
3.5.2 性能参数 019
3.5.3 应用范围 020
3.6 自动油罐切水器 020
3.6.1 工作原理 020
3.6.2 油罐自动切水器的使用 022
第4章 流量测量仪表 025
4.1 流量测量仪表特点 025
4.2 流量仪表的选用原则 026
4.2.1 流量仪表的选用 026
4.2.2 节流装置的选用 026
4.3 智能型一体化孔板流量计 028
4.3.1 工作原理 028
4.3.2 一体化孔板流量计特点 029
4.3.3 智能演算器的特点 029
4.3.4 应用范围 029
4.3.5 孔板计算应注意的问题 029
4.4 楔形流量计 031
4.4.1 工作原理 031
4.4.2 结构和基本特点 032
4.5 平衡流量计 033
4.5.1 工作原理 033
4.5.2 平衡流量计的计算公式 034
4.5.3 平衡流量计特点 035
4.6 锥形流量计 037
4.6.1 工作原理 037
4.6.2 锥形流量计特点 038
4.7 气体超声流量计 039
4.7.1 工作原理 039
4.7.2 影响测量准确度的因素 040
4.7.3 现场应用 041
4.7.4 在线检定与核查 042
4.8 涡街流量计 043
4.8.1 工作原理 043
4.8.2 防振措施 044
4.8.3 测量液体时压损及能耗计算 045
4.8.4 测量气体时压损及能耗分析计算 045
4.8.5 举例计算 046
4.9 质量流量仪表 046
4.9.1 工作原理与结构 046
4.9.2 技术特性和技术参数 047
4.9.3 安装要求 048
4.9.4 质量流量计用于腐蚀介质 048
4.10 双向体积管检定设备 049
4.10.1 工作原理 050
4.10.2 双向体积管的特点 050
4.10.3 双向体积管检定系统 051
第5章 在线分析仪表 053
5.1 在线质量分析仪 053
5.1.1 炼化在线质量分析仪表 053
5.1.2 在线近红外线分析仪 054
5.1.3 工业核磁共振仪 055
5.2 在线全馏程分析仪 056
5.2.1 工作原理和系统结构 056
5.2.2 主要技术指标和工作条件 058
5.3 在线倾点分析仪 059
5.3.1 工作原理 059
5.3.2 仪表特点 061
5.3.3 主要技术指标 061
5.4 在线闪点分析仪 061
5.4.1 工作原理 061
5.4.2 电路结构 062
5.4.3 有关防爆问题 062
5.4.4 分析仪主要特点 063
5.4.5 技术指标 063
5.5 氧化锆氧分析仪 063
5.5.1 工作原理 063
5.5.2 仪表结构及种类 064
5.5.3 直插检测式氧探头 064
5.6 在线气相色谱分析仪 065
5.6.1 色谱分析仪的定义 065
5.6.2 设计选型要点 065
5.6.3 全新在线气相色谱仪 066
5.7 石化在线水质分析仪 067
5.7.1 在线水质分析仪选型的原则 067
5.7.2 污水处理与监测 069
5.8 常规电化学分析仪 070
5.8.1 pH/ORP分析仪 070
5.8.2 电导率分析仪 077
5.8.3 钠离子分析仪 080
5.9 溶解氧分析仪 081
5.9.1 电化学式溶解氧测量原理 081
5.9.2 荧光淬灭式溶解氧测量原理 082
5.9.3 一些特殊样品的溶解氧检测 084
5.10 浊度分析仪 084
5.10.1 浊度测量原理与影响因素 084
5.10.2 浊度/悬浮物浓度单位 085
5.10.3 浊度/悬浮物浓度分析仪 086
5.10.4 污染密度指数SDI分析仪 088
5.11 在线总有机碳分析仪（TOC） 089
5.11.1 TOC的定义与测定原理 089
5.11.2 在线TOC的分析流程 091
5.11.3 主要的TOC分析方法 092
5.11.4 总有机碳（TOC）分析的应用 094
5.12 在线化学需氧量分析仪 095
5.12.1 COD的分析方法 095
5.12.2 在线COD分析仪的应用 097
5.12.3 其他在线COD检测方法 097
5.13 水中油分析仪 098
5.13.1 水中油存在的重要形式 098
5.13.2 水中油测量方法 099
5.13.3 在线水中油分析仪选择 101
5.13.4 水面油膜监测仪介绍 102
5.14 水中污染物分析仪 103
5.14.1 氨氮/硝氮/总氮分析仪 103
5.14.2 磷酸根/总磷分析仪 106
5.14.3 在线总氮/总磷/COD分析仪 108
5.15 水中消毒剂和联氨分析仪 110
5.15.1 在线水中余氯分析仪 110
5.15.2 在线水中臭氧分析仪 113
5.15.3 在线联氨分析仪 115
第6章 调节阀 117
6.1 调节阀的选用 117
6.2 调节阀的应用 122
6.2.1 直通单双座调节阀 122
6.2.2 角形和三通调节阀 122
6.2.3 隔膜调节阀和软管阀 123
6.2.4 蝶阀与球阀等调节阀 123
6.2.5 其他阀 125
6.3 各种调节阀及参数 125
6.3.1 直通阀 125
6.3.2 套筒阀 125
6.3.3 角形阀 126
6.3.4 高压阀 126
6.3.5 高压差阀 126
6.3.6 球阀 127
6.3.7 执行机构 127
6.4 智能电气阀门定位器 129
6.4.1 工作原理 129
6.4.2 通信和互操作性能 130
6.4.3 组态功能 130
6.4.4 诊断功能 131
第7章 安全仪表系统（SIS） 132
7.1 石化安全仪表系统设计 132
7.1.1 功能安全标准体系 132
7.1.2 安全仪表系统设计原则 133
7.1.3 安全仪表系统设备选用 134
7.1.4 工程实施时可参考的经验 135
7.2 成品油管道安全仪表系统 135
7.2.1 安全仪表系统的设计原则 135
7.2.2 系统整体介绍 136
7.2.3 安全仪表系统实现的功能 138
7.3 ICS安全系统在焦化的应用 139
7.3.1 ICS系统配置 139
7.3.2 主要控制回路 139
7.3.3 维护经验 141
7.3.4 关键仪表应用 141
7.4 DeltaV安全仪表系统应用 142
7.4.1 DeltaV安全仪表系统简介 142
7.4.2 SIS系统在苯乙烯装置的应用 142
7.5 乙烯压缩机油系统联锁控制 144
7.5.1 停车故障分析及解决措施 145
7.5.2 油系统联锁仪表三取二 145
7.6 石化工艺危险性分析 146
7.6.1 PHA概念及分析方法 146
7.6.2 多晶硅项目PHA工作描述 147
7.6.3 PHA仪表设计实施策略 148
7.7 可燃气检测仪 149
7.7.1 火灾报警系统组成 149
7.7.2 可燃气探头类型 150
7.7.3 可燃气探头选型 152
第8章 工业控制网络与无线网络 153
8.1 工业控制网络安全 153
8.1.1 工业控制系统 153
8.1.2 工业控制系统安全分析 154
8.1.3 工业控制系统安全防护策略 157
8.2 油田网络安全设计案例 160
8.2.1 油田网络系统 160
8.2.2 安全风险分析 161
8.2.3 解决方案 161
8.2.4 可行性评估 162
8.2.5 应用设备 162
8.3 PIMS隔离网关应用 162
8.3.1 应用背景 162
8.3.2 系统说明 163
8.3.3 解决方案 163
8.4 多协议网关的应用 164
8.4.1 应用软件的设计 164
8.4.2 软件工作流程 166
8.5 工业无线国际标准和应用 168
8.5.1 无线网技术介绍 168
8.5.2 应用介绍 169
第9章 集散控制系统 171
9.1 DCS的选用 171
9.1.1 DCS软硬件技术特点 171
9.1.2 DCS的选用 173
9.1.3 石化对DCS的要求 176
9.2 LN2000控制系统 176
9.2.1 LN2000 DCS特点 176
9.2.2 LN2000 DCS 技术指标 177
9.2.3 LN2000系统的应用 178
9.3 PKS过程知识系统 180
9.3.1 Experion PKS系统 181
9.3.2 Experion PKS组态工具 184
9.3.3 控制策略组态 185
9.3.4 用户画面组态 185
9.3.5 全局数据库 185
9.4 PKS在硝酸装置中的应用 186
9.4.1 PKS系统概述 186
9.4.2 系统组态 186
9.4.3 安装调试 189
9.5 PCS7系统在锅炉的应用 189
9.5.1 控制系统介绍 189
9.5.2 人机界面开发 192
9.5.3 主要控制功能 193
9.5.4 存在问题及解决方法 194
9.6 MACS在石化的应用 196
9.6.1 工艺装置简介 196
9.6.2 项目特点 196
9.6.3 项目的设计 197
第10章 可编程序控制器 198
10.1 PLC的选型原则 198
10.2 PLC在高压聚乙烯上的应用 200
10.2.1 LDPE装置简介 200
10.2.2 控制系统配置 201
10.3 站控系统PLC设计 204
10.3.1 站控系统PLC设计步骤 204
10.3.2 PLC系统设计 204
第11章 现场总线控制系统 206
11.1 现场总线技术特点及产品 206
11.2 FCS体系结构 208
11.2.1 系统层 208
11.2.2 网络层 208
11.2.3 网关桥路控制器和I/O层 209
11.2.4 软件 210
11.3 FCS的设计 211
11.3.1 系统设计注意事项 211
11.3.2 现场总线网络的建立 213
11.3.3 现场总线拓扑结构 216
11.3.4 系统投运注意事项 216
11.4 System302控制系统设计实例 218
11.4.1 系统规划 218
11.4.2 H1总线设计和设备选型 218
11.4.3 安装施工设计 220
11.4.4 组态编程 220
11.4.5 对FFFCS的评价 221
11.4.6 FCS怎样将控制下放到现场 221
第12章 监督控制和数据采集系统 224
12.1 SCADA的选型 224
12.1.1 SCADA系统的主要功能 224
12.1.2 SCADA选型要点 224
12.2 长输管道SCADA系统设计 225
12.2.1 长输管道的特点 225
12.2.2 长输管道SCADA系统的构成 225
12.2.3 调度控制中心功能 225
12.2.4 站控制系统的功能 227
12.2.5 阀室控制系统功能 229
12.3 长输天然气管线SCADA系统 229
12.3.1 输气管线主要流程 229
12.3.2 输气管线自动化系统 230
12.3.3 SCADA系统的配置 232
12.3.4 仪表设备选型 235
12.4 原油管线SCADA系统 236
12.4.1 工艺简介 236
12.4.2 原油管线SCADA系统组成 237
12.4.3 SCADA系统结构 237
12.4.4 硬件配置 239
第13章 先进过程控制 240
13.1 催化裂化装置先进控制 240
13.1.1 系统构成 240
13.1.2 优化控制要求 241
13.1.3 目标函数与优化变量 241
13.1.4 优化方法和优化软件 242
13.1.5 优化协调先进控制系统 243
13.1.6 应用效果 244
13.2 常减压装置先进控制 246
13.2.1 工艺装置简介 246
13.2.2 先进控制系统的设计 246
13.2.3 系统硬件、软件环境 247
13.2.4 关键技术 247
13.2.5 应用效果 248
13.3 汽油调和控制与优化 248
13.3.1 汽油调和自动控制 248
13.3.2 管道调和优化技术 250
13.3.3 优化系统总体设计 251
13.3.4 Invensys调和优化系统 254
13.4 丙烯腈装置先进控制 257
13.4.1 优化方案 257
13.4.2 先进控制与优化软件应用 258
13.4.3 DeltaV 系统组态 260
13.5 蜡系统的优化控制技术 261
13.5.1 相关积分方法简介 261
13.5.2 酮苯脱蜡优化控制 263
第14章 企业综合管理系统 265
14.1 企业资源计划系统 265
14.1.1 ERP基本概念 265
14.1.2 ERP系统的主要功能 266
14.1.3 石油化工ERP方案 267
14.2 MES技术及应用 270
14.2.1 MES简介 270
14.2.2 MES体系结构 270
14.2.3 系统功能 272
14.2.4 发展趋势——智能工厂 275
14.3 ERP和MES应用集成 276
14.3.1 炼化企业信息化总体架构 277
14.3.2 ERP和MES应用的集成 278
14.3.3 炼化信息化对自动化的要求 279
14.4 设备管理系统（HAMS） 279
14.4.1 HAMS简介 279
14.4.2 HAMS系统结构 279
14.4.3 系统功能 280
14.5 数字油田生产管理系统 282
14.5.1 基本概念 283
14.5.2 建设数字油田的目标 283
14.5.3 建设数字油田的原则 284
14.5.4 数字油田建设的系统方案 284
14.5.5 数字化生产管理系统开发 284
第15章 防爆电气设备的选用 288
15.1 防爆电气设备的概念 288
15.2 防爆电气设备种类 291
15.3 防爆电气设备正确的选用 292
15.4 防爆电气产品的鉴别 293
15.5 对供应商和产品资质的要求 294
15.6 电气设备正确安装和维修 294
15.7 电气设备正确检查和维护 296
15.8 电气设备的合理检修 296
15.9 专业机构科学公正的鉴定 296
第16章 自控工程设计软件（INTOOLS） 298
16.1 自控工程设计软件 298
16.1.1 对INTOOLS的需求 298
16.1.2 INTOOLS种子文件 299
16.1.3 INTOOLS的DB文件 299
16.1.4 采用INTOOLS的要求 300
16.1.5 INTOOLS软件的功能与应用 300
16.1.6 创建网络数据共享的平台 303
16.2 简化INTOOLS（SPI）软件操作 304
16.2.1 开发外挂数据库导入软件 304
16.2.2 解决工程设计多次修改的问题 304
16.2.3 开发工程设计报表系统软件 304
16.2.4 开发升级中国标准模块数据库 304
16.2.5 建立外挂HOOK-UP数据库 304
第2篇 典型炼化装置仪表与控制应用 307
第1章 炼油厂自动化仪表应用 308
1.1 炼油厂简介 308
1.2 仪表选型原则 309
1.2.1 基本原则 309
1.2.2 温度测量仪表 309
1.2.3 压力测量仪表 310
1.2.4 流量测量仪表 310
1.2.5 液位测量仪表 310
1.2.6 控制阀 311
1.2.7 在线分析仪 311
1.2.8 防雷浪涌保护器 311
1.2.9 其他仪器的选用 311
1.3 主要生产装置仪表选型 312
1.3.1 常减压装置 312
1.3.2 催化裂化装置 312
1.3.3 加氢装置 312
1.3.4 重整装置 313
1.3.5 储运设施 313
1.3.6 公用工程 314
1.4 进口仪表设备 314
第2章 常减压装置仪表控制系统 316
2.1 工艺简介 316
2.2 控制系统配置 316
2.3 主要控制回路 317
第3章 催化裂化DCS控制 325
3.1 工艺简介 325
3.2 DeltaV DCS系统方案 325
3.3 主要控制回路 326
3.4 维护经验 330
第4章 催化裂化电液滑阀的控制 332
4.1 工艺简介 332
4.2 控制系统配置 332
4.3 主要控制回路 333
4.4 电液滑阀的应用 336
第5章 加氢裂化装置仪表控制 338
5.1 工艺简介 338
5.2 控制系统配置 338
5.3 主要控制回路 340
5.4 装置仪表使用情况 341
第6章 连续重整装置仪表控制 344
6.1 工艺简介 344
6.2 控制系统配置 344
6.2.1 DCS控制系统 344
6.2.2 其他控制系统 345
6.3 主要控制回路 345
6.4 控制方案 346
6.4.1 反应系统的温度控制 346
6.4.2 再接触压力的分程-超驰控制 346
6.4.3 催化剂再生系统中氮气的压力控制 347
6.4.4 连续重整装置中充氮的分程控制 347
6.4.5 锅炉三冲量控制 348
6.4.6 催化剂再生闭锁料斗循环控制系统 348
6.4.7 催化剂再生隔离系统 349
第7章 气体分馏装置仪表控制 350
7.1 工艺简介 350
7.2 控制系统配置 350
7.3 主要控制回路 351
7.3.1 精馏塔压力控制 351
7.3.2 精馏塔温度控制 352
第8章 延迟焦化装置仪表控制 353
8.1 工艺简介 353
8.2 控制系统配置 353
8.2.1 装置过程控制系统 353
8.2.2 装置机组控制系统 354
8.2.3 装置联锁控制系统 354
8.2.4 装置水力除焦控制系统 354
8.3 主要控制回路 354
8.3.1 延迟焦化装置主要控制方案 354
8.3.2 复杂控制回路介绍及组态 355
8.4 机组控制方案 358
8.4.1 TS-3000控制器组成 358
8.4.2 机组的基本控制方案 358
8.5 水力除焦系统控制方案 362
8.5.1 焦炭塔工艺简介 362
8.5.2 自动顶盖机介绍 362
8.5.3 水力除焦联锁控制方案 362
8.5.4 塔顶隔断阀控制方案 363
8.5.5 钻机绞车控制方案 363
8.5.6 自动顶盖机允许开盖联锁方案 363
第9章 加氢装置控制系统 365
9.1 工艺简介 365
9.2 控制系统组成及特点 365
9.3 典型控制回路 365
9.3.1 加氢高分液面自控回路 365
9.3.2 加热炉出口温度自控回路 366
9.3.3 加氢总瓦斯压控回路 366
9.3.4 加热炉分支进料控制回路 367
第10章 制硫装置的控制系统 368
10.1 工艺简介 368
10.2 DCS系统配置 368
10.3 主要控制回路 369
10.3.1 酸性气燃烧炉燃烧器燃烧控制 369
10.3.2 硫黄回收焚烧炉工段主要控制方案 371
10.4 维护经验 372
第11章 乙烯裂解装置仪表控制 374
11.1 控制部分 374
11.2 安全联锁部分 376
11.3 塔的关键控制回路 376
11.4 压缩机关键控制回路 378
11.5 反应器系统关键控制回路 379
11.6 干燥器系统的顺序控制 380
第12章 乙烯扩建装置仪表控制 382
12.1 工艺简介 382
12.2 控制系统配置 382
12.3 其他控制系统 385
12.4 主要控制回路 385
12.4.1 KTI裂解炉控制方案 385
12.4.2 裂解炉进料量和燃烧控制 385
12.4.3 汽包液位控制 386
12.5 LUMMUS裂解炉控制方案 386
12.5.1 裂解气压缩机的防喘振控制 387
12.5.2 碳二加氢反应器控制 387
12.5.3 制冷系统控制方案 387
12.5.4 典型精馏塔联锁控制 387
12.5.5 装置主要分程控制 389
12.5.6 APC控制 389
12.6 仪表伴热在线实时监控 390
12.7 装置仪表使用情况 391
12.7.1 仪表及自控的实施特点 391
12.7.2 检测、控制技术的应用 392
第13章 乙烯装置裂解气压缩机的控制 393
13.1 工艺简述 393
13.2 裂解气压缩机的控制系统 393
第14章 低压聚乙烯装置仪表控制 397
14.1 工艺简介 397
14.2 控制系统配置 397
14.3 主要控制回路 399
14.3.1 反应釜H2/C2H4控制回路 399
14.3.2 离心机转矩联锁控制回路 399
14.3.3 袋式过滤器控制 400
第15章 高压聚乙烯SIS-DCS控制 402
15.1 工艺简介 402
15.2 控制系统配置 402
15.3 主要控制回路 404
第16章 聚乙烯装置的控制 407
16.1 工艺简介 407
16.2 DCS系统配置 407
16.2.1 硬件配置 408
16.2.2 软件配置 408
16.2.3 电源和接地 408
16.3 主要控制回路 408
16.3.1 串级回路5206T15、5211P1 408
16.3.2 选择回路4001F98A、4001F98B 409
16.3.3 复杂控制回路 410
16.4 维护经验 411
16.5 关键仪表应用与维护 412
第17章 聚丙烯装置仪表控制 415
17.1 工艺简介 415
17.2 控制系统配置 415
17.3 主要控制回路 415
第18章 聚丙烯SIS-DCS控制 418
18.1 工艺简介 418
18.2 控制系统配置 418
18.3 主要控制回路 419
第19章 丙烯腈装置控制系统 421
19.1 工艺简介 421
19.2 控制系统组成及特点 421
19.3 典型控制回路 422
第20章 顺丁橡胶装置控制系统 425
20.1 工艺简介 425
20.2 控制系统组成及特点 425
20.3 典型控制回路 427
第21章 制苯装置仪表控制 429
21.1 工艺简介 429
21.2 控制系统配置 429
21.2.1 DCS介绍 429
21.2.2 PLC介绍 430
21.3 主要控制回路 431
21.3.1 制苯装置回路统计 431
21.3.2 串级回路 431
21.3.3 分程控制回路 431
21.3.4 T-601塔进料比值的控制 432
21.4 装置仪表使用情况 432
第22章 化肥自动化仪表控制 434
22.1 工艺简介 434
22.2 控制系统的配置 435
22.2.1 控制水平 435
22.2.2 控制系统的配置 435
22.3 典型控制回路 435
22.3.1 主蒸汽压力前馈-燃料/空气负荷控制系统（一段转化炉转化管加热燃烧热负荷） 435
22.3.2 主蒸汽压力前馈-辅助锅炉炉膛压力与燃料气压力保护控制系统 436
22.3.3 F-101汽包液位-汽包给水流量和蒸汽流量三冲量控制系统 437
22.4 装置仪表控制系统选用 438
22.4.1 装置控制系统的选用 438
22.4.2 装置的仪表选用 439
第23章 海洋石油自动化仪表控制 440
23.1 控制系统的配置 440
23.2 控制系统功能（PCS） 441
23.3 应急关断系统（ESD） 442
23.4 火气监控系统（FGS） 443
23.5 典型控制回路 443
23.6 仪表及控制系统应用 444
23.6.1 热介质系统的组成 445
23.6.2 热介质系统的控制及保护 445
23.6.3 热介质系统报警及保护装置 446
23.7 管控一体化计算机系统应用 446
第24章 油气田自动化仪表控制 448
24.1 计量及流量测量仪表 448
24.1.1 油井单井计量方式的选用 448
24.1.2 气井计量 450
24.1.3 原油流量测量仪表的选用 450
24.1.4 天然气流量测量仪表的选用 451
24.1.5 水流量测量仪表的选用 451
24.2 液位测量仪表 451
24.3 油气生产过程分析仪表 452
24.4 控制阀 452
第25章 油气水井的数据采集系统 453
25.1 井场分类及数据采集 453
25.1.1 油井 453
25.1.2 注入井 454
25.1.3 水源井 455
25.1.4 气井 455
25.2 井场主要设施 456
25.2.1 抽油机井 456
25.2.2 丛式井场 457
25.2.3 电泵井 457
25.2.4 螺杆泵井 457
25.2.5 天然气井 458
25.2.6 水源井 458
25.2.7 注水井 458
25.3 井场采集控制平台功能 459
25.3.1 总貌图 459
25.3.2 导航图 459
25.3.3 电子巡井 459
25.3.4 功图数据回放 459
25.3.5 水井管理 459
25.3.6 功图计产与量油 459
第26章 石化电站锅炉的控制 460
26.1 工艺简介 460
26.2 系统配置 460
26.2.1 系统网络结构 460
26.2.2 系统硬件 460
26.3 系统组态 463
26.4 主要控制回路 464
第27章 热电站锅炉烟气脱硫的控制 467
27.1 工艺简介 467
27.2 和利时MACSV系统 467
27.2.1 网络配置 467
27.2.2 硬件配置 468
27.2.3 系统软件配置 469
27.3 主要控制系统 469
27.3.1 脱硫系统 469
27.3.2 布袋除尘器系统 470
参考文献 472
· · · · · · (收起)
第1章 温度测量仪表 002
1.1 温度测量仪表原理 002
1.2 温度测量仪表选型原则 003
1.3 温度测量仪表的应用 003
第2章 压力测量仪表 006
2.1 压力测量仪表的分类 006
2.2 压力测量仪表的选用原则 008
第3章 物位测量仪表 010
3.1 物位测量仪表选型 010
3.1.1 物位仪表选型原则 010
3.1.2 物位仪表的分类及技术指标 010
3.2 伺服式液位计 012
3.2.1 工作原理 012
3.2.2 伺服式液位计特点 012
3.2.3 伺服液位计在原油储罐中的应用 013
3.2.4 如何使用好伺服液位计 014
3.3 磁致伸缩液位计 014
3.3.1 工作原理 015
3.3.2 技术参数 015
3.3.3 仪表的安装 015
3.4 雷达液位计 018
3.4.1 工作原理 018
3.4.2 雷达液位计组成 018
3.4.3 应用的介质 018
3.4.4 主要技术指标 018
3.5 矩阵式液位测量仪 019
3.5.1 工作原理 019
3.5.2 性能参数 019
3.5.3 应用范围 020
3.6 自动油罐切水器 020
3.6.1 工作原理 020
3.6.2 油罐自动切水器的使用 022
第4章 流量测量仪表 025
4.1 流量测量仪表特点 025
4.2 流量仪表的选用原则 026
4.2.1 流量仪表的选用 026
4.2.2 节流装置的选用 026
4.3 智能型一体化孔板流量计 028
4.3.1 工作原理 028
4.3.2 一体化孔板流量计特点 029
4.3.3 智能演算器的特点 029
4.3.4 应用范围 029
4.3.5 孔板计算应注意的问题 029
4.4 楔形流量计 031
4.4.1 工作原理 031
4.4.2 结构和基本特点 032
4.5 平衡流量计 033
4.5.1 工作原理 033
4.5.2 平衡流量计的计算公式 034
4.5.3 平衡流量计特点 035
4.6 锥形流量计 037
4.6.1 工作原理 037
4.6.2 锥形流量计特点 038
4.7 气体超声流量计 039
4.7.1 工作原理 039
4.7.2 影响测量准确度的因素 040
4.7.3 现场应用 041
4.7.4 在线检定与核查 042
4.8 涡街流量计 043
4.8.1 工作原理 043
4.8.2 防振措施 044
4.8.3 测量液体时压损及能耗计算 045
4.8.4 测量气体时压损及能耗分析计算 045
4.8.5 举例计算 046
4.9 质量流量仪表 046
4.9.1 工作原理与结构 046
4.9.2 技术特性和技术参数 047
4.9.3 安装要求 048
4.9.4 质量流量计用于腐蚀介质 048
4.10 双向体积管检定设备 049
4.10.1 工作原理 050
4.10.2 双向体积管的特点 050
4.10.3 双向体积管检定系统 051
第5章 在线分析仪表 053
5.1 在线质量分析仪 053
5.1.1 炼化在线质量分析仪表 053
5.1.2 在线近红外线分析仪 054
5.1.3 工业核磁共振仪 055
5.2 在线全馏程分析仪 056
5.2.1 工作原理和系统结构 056
5.2.2 主要技术指标和工作条件 058
5.3 在线倾点分析仪 059
5.3.1 工作原理 059
5.3.2 仪表特点 061
5.3.3 主要技术指标 061
5.4 在线闪点分析仪 061
5.4.1 工作原理 061
5.4.2 电路结构 062
5.4.3 有关防爆问题 062
5.4.4 分析仪主要特点 063
5.4.5 技术指标 063
5.5 氧化锆氧分析仪 063
5.5.1 工作原理 063
5.5.2 仪表结构及种类 064
5.5.3 直插检测式氧探头 064
5.6 在线气相色谱分析仪 065
5.6.1 色谱分析仪的定义 065
5.6.2 设计选型要点 065
5.6.3 全新在线气相色谱仪 066
5.7 石化在线水质分析仪 067
5.7.1 在线水质分析仪选型的原则 067
5.7.2 污水处理与监测 069
5.8 常规电化学分析仪 070
5.8.1 pH/ORP分析仪 070
5.8.2 电导率分析仪 077
5.8.3 钠离子分析仪 080
5.9 溶解氧分析仪 081
5.9.1 电化学式溶解氧测量原理 081
5.9.2 荧光淬灭式溶解氧测量原理 082
5.9.3 一些特殊样品的溶解氧检测 084
5.10 浊度分析仪 084
5.10.1 浊度测量原理与影响因素 084
5.10.2 浊度/悬浮物浓度单位 085
5.10.3 浊度/悬浮物浓度分析仪 086
5.10.4 污染密度指数SDI分析仪 088
5.11 在线总有机碳分析仪（TOC） 089
5.11.1 TOC的定义与测定原理 089
5.11.2 在线TOC的分析流程 091
5.11.3 主要的TOC分析方法 092
5.11.4 总有机碳（TOC）分析的应用 094
5.12 在线化学需氧量分析仪 095
5.12.1 COD的分析方法 095
5.12.2 在线COD分析仪的应用 097
5.12.3 其他在线COD检测方法 097
5.13 水中油分析仪 098
5.13.1 水中油存在的重要形式 098
5.13.2 水中油测量方法 099
5.13.3 在线水中油分析仪选择 101
5.13.4 水面油膜监测仪介绍 102
5.14 水中污染物分析仪 103
5.14.1 氨氮/硝氮/总氮分析仪 103
5.14.2 磷酸根/总磷分析仪 106
5.14.3 在线总氮/总磷/COD分析仪 108
5.15 水中消毒剂和联氨分析仪 110
5.15.1 在线水中余氯分析仪 110
5.15.2 在线水中臭氧分析仪 113
5.15.3 在线联氨分析仪 115
第6章 调节阀 117
6.1 调节阀的选用 117
6.2 调节阀的应用 122
6.2.1 直通单双座调节阀 122
6.2.2 角形和三通调节阀 122
6.2.3 隔膜调节阀和软管阀 123
6.2.4 蝶阀与球阀等调节阀 123
6.2.5 其他阀 125
6.3 各种调节阀及参数 125
6.3.1 直通阀 125
6.3.2 套筒阀 125
6.3.3 角形阀 126
6.3.4 高压阀 126
6.3.5 高压差阀 126
6.3.6 球阀 127
6.3.7 执行机构 127
6.4 智能电气阀门定位器 129
6.4.1 工作原理 129
6.4.2 通信和互操作性能 130
6.4.3 组态功能 130
6.4.4 诊断功能 131
第7章 安全仪表系统（SIS） 132
7.1 石化安全仪表系统设计 132
7.1.1 功能安全标准体系 132
7.1.2 安全仪表系统设计原则 133
7.1.3 安全仪表系统设备选用 134
7.1.4 工程实施时可参考的经验 135
7.2 成品油管道安全仪表系统 135
7.2.1 安全仪表系统的设计原则 135
7.2.2 系统整体介绍 136
7.2.3 安全仪表系统实现的功能 138
7.3 ICS安全系统在焦化的应用 139
7.3.1 ICS系统配置 139
7.3.2 主要控制回路 139
7.3.3 维护经验 141
7.3.4 关键仪表应用 141
7.4 DeltaV安全仪表系统应用 142
7.4.1 DeltaV安全仪表系统简介 142
7.4.2 SIS系统在苯乙烯装置的应用 142
7.5 乙烯压缩机油系统联锁控制 144
7.5.1 停车故障分析及解决措施 145
7.5.2 油系统联锁仪表三取二 145
7.6 石化工艺危险性分析 146
7.6.1 PHA概念及分析方法 146
7.6.2 多晶硅项目PHA工作描述 147
7.6.3 PHA仪表设计实施策略 148
7.7 可燃气检测仪 149
7.7.1 火灾报警系统组成 149
7.7.2 可燃气探头类型 150
7.7.3 可燃气探头选型 152
第8章 工业控制网络与无线网络 153
8.1 工业控制网络安全 153
8.1.1 工业控制系统 153
8.1.2 工业控制系统安全分析 154
8.1.3 工业控制系统安全防护策略 157
8.2 油田网络安全设计案例 160
8.2.1 油田网络系统 160
8.2.2 安全风险分析 161
8.2.3 解决方案 161
8.2.4 可行性评估 162
8.2.5 应用设备 162
8.3 PIMS隔离网关应用 162
8.3.1 应用背景 162
8.3.2 系统说明 163
8.3.3 解决方案 163
8.4 多协议网关的应用 164
8.4.1 应用软件的设计 164
8.4.2 软件工作流程 166
8.5 工业无线国际标准和应用 168
8.5.1 无线网技术介绍 168
8.5.2 应用介绍 169
第9章 集散控制系统 171
9.1 DCS的选用 171
9.1.1 DCS软硬件技术特点 171
9.1.2 DCS的选用 173
9.1.3 石化对DCS的要求 176
9.2 LN2000控制系统 176
9.2.1 LN2000 DCS特点 176
9.2.2 LN2000 DCS 技术指标 177
9.2.3 LN2000系统的应用 178
9.3 PKS过程知识系统 180
9.3.1 Experion PKS系统 181
9.3.2 Experion PKS组态工具 184
9.3.3 控制策略组态 185
9.3.4 用户画面组态 185
9.3.5 全局数据库 185
9.4 PKS在硝酸装置中的应用 186
9.4.1 PKS系统概述 186
9.4.2 系统组态 186
9.4.3 安装调试 189
9.5 PCS7系统在锅炉的应用 189
9.5.1 控制系统介绍 189
9.5.2 人机界面开发 192
9.5.3 主要控制功能 193
9.5.4 存在问题及解决方法 194
9.6 MACS在石化的应用 196
9.6.1 工艺装置简介 196
9.6.2 项目特点 196
9.6.3 项目的设计 197
第10章 可编程序控制器 198
10.1 PLC的选型原则 198
10.2 PLC在高压聚乙烯上的应用 200
10.2.1 LDPE装置简介 200
10.2.2 控制系统配置 201
10.3 站控系统PLC设计 204
10.3.1 站控系统PLC设计步骤 204
10.3.2 PLC系统设计 204
第11章 现场总线控制系统 206
11.1 现场总线技术特点及产品 206
11.2 FCS体系结构 208
11.2.1 系统层 208
11.2.2 网络层 208
11.2.3 网关桥路控制器和I/O层 209
11.2.4 软件 210
11.3 FCS的设计 211
11.3.1 系统设计注意事项 211
11.3.2 现场总线网络的建立 213
11.3.3 现场总线拓扑结构 216
11.3.4 系统投运注意事项 216
11.4 System302控制系统设计实例 218
11.4.1 系统规划 218
11.4.2 H1总线设计和设备选型 218
11.4.3 安装施工设计 220
11.4.4 组态编程 220
11.4.5 对FFFCS的评价 221
11.4.6 FCS怎样将控制下放到现场 221
第12章 监督控制和数据采集系统 224
12.1 SCADA的选型 224
12.1.1 SCADA系统的主要功能 224
12.1.2 SCADA选型要点 224
12.2 长输管道SCADA系统设计 225
12.2.1 长输管道的特点 225
12.2.2 长输管道SCADA系统的构成 225
12.2.3 调度控制中心功能 225
12.2.4 站控制系统的功能 227
12.2.5 阀室控制系统功能 229
12.3 长输天然气管线SCADA系统 229
12.3.1 输气管线主要流程 229
12.3.2 输气管线自动化系统 230
12.3.3 SCADA系统的配置 232
12.3.4 仪表设备选型 235
12.4 原油管线SCADA系统 236
12.4.1 工艺简介 236
12.4.2 原油管线SCADA系统组成 237
12.4.3 SCADA系统结构 237
12.4.4 硬件配置 239
第13章 先进过程控制 240
13.1 催化裂化装置先进控制 240
13.1.1 系统构成 240
13.1.2 优化控制要求 241
13.1.3 目标函数与优化变量 241
13.1.4 优化方法和优化软件 242
13.1.5 优化协调先进控制系统 243
13.1.6 应用效果 244
13.2 常减压装置先进控制 246
13.2.1 工艺装置简介 246
13.2.2 先进控制系统的设计 246
13.2.3 系统硬件、软件环境 247
13.2.4 关键技术 247
13.2.5 应用效果 248
13.3 汽油调和控制与优化 248
13.3.1 汽油调和自动控制 248
13.3.2 管道调和优化技术 250
13.3.3 优化系统总体设计 251
13.3.4 Invensys调和优化系统 254
13.4 丙烯腈装置先进控制 257
13.4.1 优化方案 257
13.4.2 先进控制与优化软件应用 258
13.4.3 DeltaV 系统组态 260
13.5 蜡系统的优化控制技术 261
13.5.1 相关积分方法简介 261
13.5.2 酮苯脱蜡优化控制 263
第14章 企业综合管理系统 265
14.1 企业资源计划系统 265
14.1.1 ERP基本概念 265
14.1.2 ERP系统的主要功能 266
14.1.3 石油化工ERP方案 267
14.2 MES技术及应用 270
14.2.1 MES简介 270
14.2.2 MES体系结构 270
14.2.3 系统功能 272
14.2.4 发展趋势——智能工厂 275
14.3 ERP和MES应用集成 276
14.3.1 炼化企业信息化总体架构 277
14.3.2 ERP和MES应用的集成 278
14.3.3 炼化信息化对自动化的要求 279
14.4 设备管理系统（HAMS） 279
14.4.1 HAMS简介 279
14.4.2 HAMS系统结构 279
14.4.3 系统功能 280
14.5 数字油田生产管理系统 282
14.5.1 基本概念 283
14.5.2 建设数字油田的目标 283
14.5.3 建设数字油田的原则 284
14.5.4 数字油田建设的系统方案 284
14.5.5 数字化生产管理系统开发 284
第15章 防爆电气设备的选用 288
15.1 防爆电气设备的概念 288
15.2 防爆电气设备种类 291
15.3 防爆电气设备正确的选用 292
15.4 防爆电气产品的鉴别 293
15.5 对供应商和产品资质的要求 294
15.6 电气设备正确安装和维修 294
15.7 电气设备正确检查和维护 296
15.8 电气设备的合理检修 296
15.9 专业机构科学公正的鉴定 296
第16章 自控工程设计软件（INTOOLS） 298
16.1 自控工程设计软件 298
16.1.1 对INTOOLS的需求 298
16.1.2 INTOOLS种子文件 299
16.1.3 INTOOLS的DB文件 299
16.1.4 采用INTOOLS的要求 300
16.1.5 INTOOLS软件的功能与应用 300
16.1.6 创建网络数据共享的平台 303
16.2 简化INTOOLS（SPI）软件操作 304
16.2.1 开发外挂数据库导入软件 304
16.2.2 解决工程设计多次修改的问题 304
16.2.3 开发工程设计报表系统软件 304
16.2.4 开发升级中国标准模块数据库 304
16.2.5 建立外挂HOOK-UP数据库 304
第2篇 典型炼化装置仪表与控制应用 307
第1章 炼油厂自动化仪表应用 308
1.1 炼油厂简介 308
1.2 仪表选型原则 309
1.2.1 基本原则 309
1.2.2 温度测量仪表 309
1.2.3 压力测量仪表 310
1.2.4 流量测量仪表 310
1.2.5 液位测量仪表 310
1.2.6 控制阀 311
1.2.7 在线分析仪 311
1.2.8 防雷浪涌保护器 311
1.2.9 其他仪器的选用 311
1.3 主要生产装置仪表选型 312
1.3.1 常减压装置 312
1.3.2 催化裂化装置 312
1.3.3 加氢装置 312
1.3.4 重整装置 313
1.3.5 储运设施 313
1.3.6 公用工程 314
1.4 进口仪表设备 314
第2章 常减压装置仪表控制系统 316
2.1 工艺简介 316
2.2 控制系统配置 316
2.3 主要控制回路 317
第3章 催化裂化DCS控制 325
3.1 工艺简介 325
3.2 DeltaV DCS系统方案 325
3.3 主要控制回路 326
3.4 维护经验 330
第4章 催化裂化电液滑阀的控制 332
4.1 工艺简介 332
4.2 控制系统配置 332
4.3 主要控制回路 333
4.4 电液滑阀的应用 336
第5章 加氢裂化装置仪表控制 338
5.1 工艺简介 338
5.2 控制系统配置 338
5.3 主要控制回路 340
5.4 装置仪表使用情况 341
第6章 连续重整装置仪表控制 344
6.1 工艺简介 344
6.2 控制系统配置 344
6.2.1 DCS控制系统 344
6.2.2 其他控制系统 345
6.3 主要控制回路 345
6.4 控制方案 346
6.4.1 反应系统的温度控制 346
6.4.2 再接触压力的分程-超驰控制 346
6.4.3 催化剂再生系统中氮气的压力控制 347
6.4.4 连续重整装置中充氮的分程控制 347
6.4.5 锅炉三冲量控制 348
6.4.6 催化剂再生闭锁料斗循环控制系统 348
6.4.7 催化剂再生隔离系统 349
第7章 气体分馏装置仪表控制 350
7.1 工艺简介 350
7.2 控制系统配置 350
7.3 主要控制回路 351
7.3.1 精馏塔压力控制 351
7.3.2 精馏塔温度控制 352
第8章 延迟焦化装置仪表控制 353
8.1 工艺简介 353
8.2 控制系统配置 353
8.2.1 装置过程控制系统 353
8.2.2 装置机组控制系统 354
8.2.3 装置联锁控制系统 354
8.2.4 装置水力除焦控制系统 354
8.3 主要控制回路 354
8.3.1 延迟焦化装置主要控制方案 354
8.3.2 复杂控制回路介绍及组态 355
8.4 机组控制方案 358
8.4.1 TS-3000控制器组成 358
8.4.2 机组的基本控制方案 358
8.5 水力除焦系统控制方案 362
8.5.1 焦炭塔工艺简介 362
8.5.2 自动顶盖机介绍 362
8.5.3 水力除焦联锁控制方案 362
8.5.4 塔顶隔断阀控制方案 363
8.5.5 钻机绞车控制方案 363
8.5.6 自动顶盖机允许开盖联锁方案 363
第9章 加氢装置控制系统 365
9.1 工艺简介 365
9.2 控制系统组成及特点 365
9.3 典型控制回路 365
9.3.1 加氢高分液面自控回路 365
9.3.2 加热炉出口温度自控回路 366
9.3.3 加氢总瓦斯压控回路 366
9.3.4 加热炉分支进料控制回路 367
第10章 制硫装置的控制系统 368
10.1 工艺简介 368
10.2 DCS系统配置 368
10.3 主要控制回路 369
10.3.1 酸性气燃烧炉燃烧器燃烧控制 369
10.3.2 硫黄回收焚烧炉工段主要控制方案 371
10.4 维护经验 372
第11章 乙烯裂解装置仪表控制 374
11.1 控制部分 374
11.2 安全联锁部分 376
11.3 塔的关键控制回路 376
11.4 压缩机关键控制回路 378
11.5 反应器系统关键控制回路 379
11.6 干燥器系统的顺序控制 380
第12章 乙烯扩建装置仪表控制 382
12.1 工艺简介 382
12.2 控制系统配置 382
12.3 其他控制系统 385
12.4 主要控制回路 385
12.4.1 KTI裂解炉控制方案 385
12.4.2 裂解炉进料量和燃烧控制 385
12.4.3 汽包液位控制 386
12.5 LUMMUS裂解炉控制方案 386
12.5.1 裂解气压缩机的防喘振控制 387
12.5.2 碳二加氢反应器控制 387
12.5.3 制冷系统控制方案 387
12.5.4 典型精馏塔联锁控制 387
12.5.5 装置主要分程控制 389
12.5.6 APC控制 389
12.6 仪表伴热在线实时监控 390
12.7 装置仪表使用情况 391
12.7.1 仪表及自控的实施特点 391
12.7.2 检测、控制技术的应用 392
第13章 乙烯装置裂解气压缩机的控制 393
13.1 工艺简述 393
13.2 裂解气压缩机的控制系统 393
第14章 低压聚乙烯装置仪表控制 397
14.1 工艺简介 397
14.2 控制系统配置 397
14.3 主要控制回路 399
14.3.1 反应釜H2/C2H4控制回路 399
14.3.2 离心机转矩联锁控制回路 399
14.3.3 袋式过滤器控制 400
第15章 高压聚乙烯SIS-DCS控制 402
15.1 工艺简介 402
15.2 控制系统配置 402
15.3 主要控制回路 404
第16章 聚乙烯装置的控制 407
16.1 工艺简介 407
16.2 DCS系统配置 407
16.2.1 硬件配置 408
16.2.2 软件配置 408
16.2.3 电源和接地 408
16.3 主要控制回路 408
16.3.1 串级回路5206T15、5211P1 408
16.3.2 选择回路4001F98A、4001F98B 409
16.3.3 复杂控制回路 410
16.4 维护经验 411
16.5 关键仪表应用与维护 412
第17章 聚丙烯装置仪表控制 415
17.1 工艺简介 415
17.2 控制系统配置 415
17.3 主要控制回路 415
第18章 聚丙烯SIS-DCS控制 418
18.1 工艺简介 418
18.2 控制系统配置 418
18.3 主要控制回路 419
第19章 丙烯腈装置控制系统 421
19.1 工艺简介 421
19.2 控制系统组成及特点 421
19.3 典型控制回路 422
第20章 顺丁橡胶装置控制系统 425
20.1 工艺简介 425
20.2 控制系统组成及特点 425
20.3 典型控制回路 427
第21章 制苯装置仪表控制 429
21.1 工艺简介 429
21.2 控制系统配置 429
21.2.1 DCS介绍 429
21.2.2 PLC介绍 430
21.3 主要控制回路 431
21.3.1 制苯装置回路统计 431
21.3.2 串级回路 431
21.3.3 分程控制回路 431
21.3.4 T-601塔进料比值的控制 432
21.4 装置仪表使用情况 432
第22章 化肥自动化仪表控制 434
22.1 工艺简介 434
22.2 控制系统的配置 435
22.2.1 控制水平 435
22.2.2 控制系统的配置 435
22.3 典型控制回路 435
22.3.1 主蒸汽压力前馈-燃料/空气负荷控制系统（一段转化炉转化管加热燃烧热负荷） 435
22.3.2 主蒸汽压力前馈-辅助锅炉炉膛压力与燃料气压力保护控制系统 436
22.3.3 F-101汽包液位-汽包给水流量和蒸汽流量三冲量控制系统 437
22.4 装置仪表控制系统选用 438
22.4.1 装置控制系统的选用 438
22.4.2 装置的仪表选用 439
第23章 海洋石油自动化仪表控制 440
23.1 控制系统的配置 440
23.2 控制系统功能（PCS） 441
23.3 应急关断系统（ESD） 442
23.4 火气监控系统（FGS） 443
23.5 典型控制回路 443
23.6 仪表及控制系统应用 444
23.6.1 热介质系统的组成 445
23.6.2 热介质系统的控制及保护 445
23.6.3 热介质系统报警及保护装置 446
23.7 管控一体化计算机系统应用 446
第24章 油气田自动化仪表控制 448
24.1 计量及流量测量仪表 448
24.1.1 油井单井计量方式的选用 448
24.1.2 气井计量 450
24.1.3 原油流量测量仪表的选用 450
24.1.4 天然气流量测量仪表的选用 451
24.1.5 水流量测量仪表的选用 451
24.2 液位测量仪表 451
24.3 油气生产过程分析仪表 452
24.4 控制阀 452
第25章 油气水井的数据采集系统 453
25.1 井场分类及数据采集 453
25.1.1 油井 453
25.1.2 注入井 454
25.1.3 水源井 455
25.1.4 气井 455
25.2 井场主要设施 456
25.2.1 抽油机井 456
25.2.2 丛式井场 457
25.2.3 电泵井 457
25.2.4 螺杆泵井 457
25.2.5 天然气井 458
25.2.6 水源井 458
25.2.7 注水井 458
25.3 井场采集控制平台功能 459
25.3.1 总貌图 459
25.3.2 导航图 459
25.3.3 电子巡井 459
25.3.4 功图数据回放 459
25.3.5 水井管理 459
25.3.6 功图计产与量油 459
第26章 石化电站锅炉的控制 460
26.1 工艺简介 460
26.2 系统配置 460
26.2.1 系统网络结构 460
26.2.2 系统硬件 460
26.3 系统组态 463
26.4 主要控制回路 464
第27章 热电站锅炉烟气脱硫的控制 467
27.1 工艺简介 467
27.2 和利时MACSV系统 467
27.2.1 网络配置 467
27.2.2 硬件配置 468
27.2.3 系统软件配置 469
27.3 主要控制系统 469
27.3.1 脱硫系统 469
27.3.2 布袋除尘器系统 470
参考文献 472
· · · · · · (收起)
读后感
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我主要负责老旧装置的自动化升级改造项目，对如何在新旧系统平滑过渡的兼容性问题格外关注。这本书在这个方面的论述，简直是雪中送炭。它详细介绍了不同通信协议（如HART、Fieldbus、Profibus PA）之间的网关配置和数据映射策略，甚至提到了如何处理历史数据的迁移和验证。很多供应商的文档往往只关注自家产品，而这本书难能可贵地站在了整个系统的集成角度来审视问题。对于项目经理来说，这本书提供的不仅仅是技术细节，更是一种系统思考的范式。它教会我如何从更高的视角去审视整个自控架构的健壮性，而不是仅仅盯着某个仪表或某个模块的功能实现，这对于控制成本和保障项目周期都有着至关重要的指导意义。
评分作为一名刚入行不久的自动化工程师，我一直在寻找一本能够连接课堂理论与真实工厂环境的桥梁之作。这本《石油化工仪表自控系统应用手册》恰好填补了这一空白。它没有回避工程实施中常常遇到的“灰色地带”，比如电磁兼容性（EMC）问题在实际布线中如何体现、冗余架构下的切换逻辑如何编写才能避免误动等。书中对安全规范的引用和解释，也非常到位，帮助我建立起“安全第一”的严谨态度。它更像是一位经验丰富的导师，在你即将犯下某些新手常犯的错误之前，及时敲响警钟，并给出规避方案。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”，以及“在我的现场应该怎么做”。
评分这本书的图文并茂的处理方式，极大地优化了阅读体验。对于抽象的控制原理，书中配有清晰的流程图和接线示意图，使得复杂的信号流向和逻辑判断变得直观易懂。特别是那些关于仪表达式和校验方法的插图，对比传统文字描述，更容易被大脑快速吸收和记忆。我特别喜欢它对不同传感器工作原理的剖析，例如，对科里奥利质量流量计和涡街流量计在不同介质下的适用性分析，配有详细的对比表格和工作原理剖面图，让人一看便知孰优孰劣。这种高信息密度的可视化呈现，让我在快速查阅特定技术点时，能够迅速定位并理解核心信息，而不是在冗长的文字中迷失方向。
评分这本《石油化工仪表自控系统应用手册》真是让人眼前一亮。作为一名长期在石化行业摸爬滚打的技术人员，我深知理论与实践脱节的痛点。这本书的编排非常注重实操性，不像有些手册堆砌概念，它更像是一个经验丰富的老工程师手把手地教你。从仪表的选型、安装环境的考量，到DCS/PLC系统的集成配置，乃至复杂的故障诊断与排除，覆盖面广而深度适中。尤其是对于新一代智能仪表和无线技术的应用讲解，非常与时俱进，提供了不少在实际工程中可以立刻用上的技巧和注意事项。例如，书中对于防爆区域的仪表布置和接地要求，细致到了不同等级的防爆标准如何对应到具体的仪表选型上，这些细节往往是手册类书籍容易忽略，却在现场至关重要的部分。读完感觉自己对整个自控系统的脉络又清晰了几分，尤其是在面对复杂联锁逻辑和安全仪表系统（SIS）的设计时，这本书提供了很好的参考框架，极大地提升了我的工作效率和对系统稳定性的信心。
评分老实说，我刚拿到这本手册时，对其厚度和内容广度还有些疑虑，怕它只是浅尝辄止。然而，深入阅读后发现，它在核心原理的阐述上逻辑严密，但在应用实例的展示上又极为接地气。特别是针对化工流程的特点，对关键控制回路（如温度、压力、流量、液位）的PID参数整定方法进行了详尽的对比分析，并结合了实际生产中的动态特性进行说明。让我印象深刻的是，书中并未仅仅罗列标准化的整定公式，而是探讨了在粘度变化大、热惯性高等特定工况下，如何灵活调整控制策略。这种超越教科书层面的讨论，对于提升系统运行的平稳性和经济性，具有不可替代的价值。它不是一本用来应付考试的资料，而是一本能陪伴工程师度过无数个调试现场的“战友”。
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