過程自動化工程

前言

過程工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的一大分支，如石油工業(yè)、化工工業(yè)、制藥工業(yè)、釀造工業(yè)等。這些工業(yè)有其自身的特點，其自動化工程必須要配合這些特點。過程自動化工程是自動化工程的一大類，過程自動化工程要遵循一定規(guī)律，遵守相應國家、行業(yè)標準，才能保證自動化工程滿足生產需要，更好地完成自動化任務。作為自動化專業(yè)技術人員，要有雄厚、堅實的理論基礎，還必須掌握一些工程方面的技能，主要包括制定恰當?shù)姆桨?、選擇合適的自動化工具、設計工程實施計劃等。自動化工程技術人員還應熟悉行業(yè)的標準規(guī)范、工程實施過程、設計工作流程、調試驗收流程等。本書的目的就是要建立起過程自動化工程設計的整體概念，通過一些示例描述如何進行過程自動化控制工程設計。由于早期的過程自動化主要是由儀表作為自動化裝置來實現(xiàn)的，所以早期標準（例如cD50A2-1984）是針對儀表制定的。計算機和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，促使集散系統(tǒng)在過程自動化領域大量應用，使得自動化工具發(fā)生了根本性的變化，為此，國家有關部門在老設計標準的基礎上又推出了新的設計標準，即《化工裝置自控工程設計規(guī)定（上下卷）》（HG／T20636～20639—1998）、《自控專業(yè)施工圖設計內容深度規(guī)定》（HG 20506-1992），這是目前正在使用的標準。工程界稱前者為新設計體制，后者為老設計體制。考慮到目前設計標準的狀況，本教材對于這兩種體制都作了介紹。本教材以工程設計所涉及的內容為線索，分別介紹了相關的基本概念、原理、計算方法、設計原則、工程表達和設計文件的繪制（編制），其中，在工程表達和設計文件的繪制（編制）中分別介紹了兩種設計體制下的內容。

內容概要

本書將以DCS為控制工具來介紹自動化工程，同時也介紹以常規(guī)儀表為控制工具的自動化工程。書中以工程項目實施為框架描述工程問題。主要內容包括：自動化項目的主要任務、自控方案設計、自動化工具選擇、軟件設計及人機界面設計、系統(tǒng)連接及電纜敷設、控制室設計、儀表安裝及防護、工程試運行及驗收，以及一些規(guī)格書的編制等。    本書可作為自動化專業(yè)學生工程設計的教材，也可作為自動化工程技術人員的參考資料。

書籍目錄

前言第1章 概述  1.1 過程工業(yè)的特點    1.1.1 連續(xù)性    1.1.2 變化不可見性    1.1.3 強關聯(lián)性    1.1.4 物料流體形態(tài)    1.1.5 生產過程多樣性    1.1.6 生產的高危險性  1.2 過程自動化工程的特點    1.2.1 連續(xù)控制與邏輯控制    1.2.2 安全與防爆    1.2.3 集中控制方式與就地控制方式  1.3 項目實施過程第2章 自動化工程設計的任務與方法  2.1 自動化工程設計任務    2.1.1 自動化工程設計的基本任務    2.1.2 自動化工程設計的工作內容  2.2 自動化工程階段劃分與內容    2.2.1 自動化工程設計完成內容    2.2.2 完成設計文件深度說明  2.3 工程實施程序  2.4 自控專業(yè)與其他專業(yè)的關系    2.4.1 自控專業(yè)與工藝專業(yè)的設計條件關系    2.4.2 自控專業(yè)與系統(tǒng)專業(yè)的設計條件關系    2.4.3 自控專業(yè)與管道專業(yè)的設計分工    2.4.4 自控專業(yè)與電氣專業(yè)的設計分工    2.4.5 自控專業(yè)與電信、機泵及安全(消防)專業(yè)的設計分工  2.5 自動化工程常用標準規(guī)范第3章 方案設計  3.1 控制方案的確定    3.1.1 可靠性與先進性的關系    3.1.2 自控與工藝、設備的關系    3.1.3 技術與經(jīng)濟的關系  3.2 管道儀表流程圖的繪制    3.2.1 管道儀表流程圖繪制的基本原則    3.2.2 儀表功能標志和圖形符號第4章 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)  4.1 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能和要求    4.1.1 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本功能和要求    4.1.2 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的附加功能  4.2 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設計原則    4.2.1 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設計的基本原則    4.2.2 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)組成元件的設計原則    4.2.3 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)安全等級的確定  4.3 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的邏輯設計及表達    4.3.1 邏輯表達符號    4.3.2 聯(lián)鎖系統(tǒng)邏輯圖第5章 自動化工具的選擇  5.1 控制裝置的選擇    5.1.1 控制裝置的類型和特點    5.1.2 控制裝置的選擇    5.1.3 技術規(guī)格書    5.1.4 系統(tǒng)配置圖  5.2 檢測儀表(元件)及控制閥的選擇    5.2.1 溫度測量儀表的選型    5.2.2 壓力測量儀表的選型    5.2.3 流量測量儀表的選型    5.2.4 物位測量儀表的選型    5.2.5 成分分析儀表的選型    5.2.6 控制閥的選型  5.3 自動化工具工程描述    5.3.1 自控設備表    5.3.2 儀表數(shù)據(jù)表    5.3.3 監(jiān)控數(shù)據(jù)表    5.3.4 I／O一覽表第6章 軟件設計  6.1 硬件定義  6.2 地址定義  6.3 控制策略組態(tài)第7章 人機界面設計  7.1 HMl總體設計    7.1.1 HNl的基本功能    7.1.2 HMl軟件設計  7.2 圖形畫面    7.2.1 總貌畫面    7.2.2 分組畫面  ……第8章 中央控制室設計第9章 系統(tǒng)連接第10章 儀表安裝與系統(tǒng)設計第11章 節(jié)流裝置、調節(jié)閥與差壓液位計第12章 自動化工程的安全及防護措施第13章 工程施工、試運行及驗收附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2）當電氣盤和儀表盤同室安裝時，雙方應協(xié)調盤的尺寸、涂色和排列方式，使其保持相同的風格。5.信號轉換與照明、伴熱電源1）凡需要送往控制室由自控專業(yè)負責進行監(jiān)視的電氣參數(shù)（電壓、電流、功率等），必須由電氣專業(yè)采用電量變送器將其轉換為標準信號（如4～20mA）后送往控制室。2）現(xiàn)場儀表、就地盤等需要局部照明時，須由自控專業(yè)向電氣專業(yè)提出設計條件，電氣專業(yè)負責設計。3）當儀表采用電伴熱時，儀表保溫箱和測量管路的電伴熱由自控專業(yè)設計，并向電氣專業(yè)提出伴熱的供電要求。伴熱電源由電氣專業(yè)設計，電氣專業(yè)將電源電纜送至自控專業(yè)的現(xiàn)場供電箱。2.4.5 自控專業(yè)與電信、機泵及安全（消防）專業(yè)的設計分工1.自控專業(yè)與電信專業(yè)的設計分工1）當在控制室內安裝通信設備、火警設備時，電信專業(yè)應向自控專業(yè)提出設計條件，并經(jīng)自控專業(yè)確認，由自控專業(yè)統(tǒng)一負責控制室的布置設計，并負責向土建專業(yè)提出設計條件。通信設備、火警設備的設計、采購和安裝由電信專業(yè)負責。2）當需要在儀表電纜橋架內敷設通信電纜時，電信專業(yè)應向自控專業(yè)提出設計條件，自控專業(yè)應在相應的電纜匯線槽內預留空間。通信電纜的設計、采購和敷設由電信專業(yè)負責。3）用于監(jiān)視生產操作和安全的工業(yè)電視系統(tǒng)由自控專業(yè)負責設計；用于生產調度和廠區(qū)警衛(wèi)任務的閉路電視系統(tǒng)由電信專業(yè)負責設計。4）監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)的監(jiān)測控制部分由自控專業(yè)負責，數(shù)據(jù)的無線傳輸部分由電信專業(yè)負責。5）自控專業(yè)的有關通信要求應向電信專業(yè)提出設計條件，由電信專業(yè)負責設計。2自控專業(yè)與機泵專業(yè)的設計分工1）在機泵設備詢價階段，自控專業(yè)應向機泵專業(yè)提出機泵的總體控制要求和儀表選型意見，機泵專業(yè)向自控專業(yè)提出機泵內部的檢測／控制要求，包括軸振動、軸位移、軸溫、轉速、抗喘振、吸入罐液位，以及各油路系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，自控專業(yè)對各測量儀表的技術要求進行確認，并在自控專業(yè)工程設計規(guī)定中作出說明。2）自控專業(yè)負責審查制造廠報價中有關儀表部分的技術文件并參加技術合同附件的談判工作。3）按合同規(guī)定，制造廠供貨范圍以內的檢測／控制儀表，包括就地盤由制造廠負責設計、供貨、安裝和調試。其電纜與外部的連接應以接線箱為界；制造廠供貨范圍以外的檢測／控制儀表由（工程公司）自控專業(yè)負責設計。3自控專業(yè)與安全（消防）專業(yè)的設計分工1）消防系統(tǒng)用的檢測儀表、控制閥和聯(lián)鎖系統(tǒng)由自控專業(yè)負責設計。安全專業(yè)應向自控專業(yè)提出設計條件。

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