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第1章 基础知识1

1.1仪表基础知识1

测量误差1

仪表主要性能指标2

仪表分类4

1.2过程自动化基础知识5

控制系统的工作原理及组成5

控制系统的分类6

闭环控制系统的过渡过程及其品质指标7

1.3化工工艺知识8

化工生产特点8

常用化工介质特性8

化工企业常用工艺管道标志11

常用化工设备特性12

1.4防腐知识16

概述16

腐蚀介质与相应的防腐材料18

隔离24

1.5安全知识26

概述26

易燃易爆场所对防爆电气设备的要求32

易燃易爆场所仪表操作注意事项34

安全栅35

石油、化工企业火灾危险性及危险场所分类37

爆炸性物质和爆炸危险性场所等级划分41

1.6环保知识42

概述42

石油、化工企业废气排放情况45

石油、化工企业废水排放情况49

1.7企业集成信息管理系统55

概述55

企业资源系统（ERP）56

制造执行系统（MES）56

过程控制系统（PCS）58

第2章 检测仪表59

2.1温度检测仪表59

温标59

温度测量仪表的分类60

热电偶温度计61

热电阻温度计65

高温检测仪表69

2.2压力测量仪表72

概述72

压电式压力传感器73

压阻式压力传感器75

应变式压力传感器76

电容式压力传感器79

谐振式压力传感器83

2.3流量测量仪表86

概述86

节流式流量计87

容积式流量计104

流体振动式流量计110

电磁流量计113

超声波流量计119

转子流量计120

质量流量计122

2.4物位测量127

概述127

浮力式液位计127

差压式液位计134

电容式物位计136

超声波物位计138

放射性料位计143

第3章 显示仪表146

3.1模拟显示仪表146

3.2数字显示仪表157

数字式显示仪表的构成157

模拟／数字转换（A／D）158

非线性补偿（线性化）162

信号的标准化及标度变换169

3.3无纸记录仪171

无纸记录仪的基本结构172

输入处理单元173

画面显示和按键操作175

组态操作177

第4章 调节器179

4.1 DDZ- Ⅲ型电动单元组合仪表179

DDZ- Ⅲ型仪表的特点179

调节单元180

4.2数字单回路调节器191

数字单回路调节器的特点191

数字单回路调节器的构成191

数字单回路调节器的功能195

数字单回路调节器的编程方法200

4.3 SIPART DR20单回路数字调节器202

第5章 执行器205

5.1概述205

现代工业对执行器的使用要求205

调节阀的组成及分类205

执行机构207

传统的阀211

5.2调节阀的选择215

调节阀计算的理论基础215

调节阀作用方式的选择219

调节阀流量特性的选择219

调节阀口径的选择222

5.3调节阀的测试及其装置227

调节阀的测试227

测试装置233

其他测试及检验规定234

5.4调节阀的故障分析235

5.5调节阀的附件236

阀门定位器236

电-气转换器239

第6章 典型控制系统241

6.1概述241

6.2简单控制系统241

系统构成241

控制器控制规律的选择及参数整定241

控制系统的投运245

控制系统操作中的常见问题248

6.3复杂控制系统251

串级控制系统251

均匀控制系统255

比值控制系统258

前馈控制系统264

自动选择性调节系统267

第7章 可编程控制器（PLC）272

7.1概述272

引言272

可编程控制器的特点272

可编程控制器的一般组成272

可编程控制器（PLC）分类275

可编程控制器的发展趋势275

7.2可编程控制器的硬件系统276

可编程控制器工作原理276

可编程控制器的硬件配置279

可编程控制器的基本技术指标287

可编程控制器的通信系统290

7.3可编程控制器的软件系统294

可编程控制器软件的发展过程294

可编程控制器的软件编制295

7.4可编程控制器应用实例300

第8章 集散控制系统（DCS）301

8.1概述301

DCS的概念301

DCS的发展概况301

DCS的主要特点303

DCS的发展趋势305

8.2 DCS的构成307

DCS的构成方式307

DCS各层的功能308

8.3 DCS的硬件结构309

DCS的结构分类309

DCS控制站的组成310

DCS操作站和工程师站312

DCS的通信系统314

8.4 DCS的软件体系314

DCS的系统软件315

DCS的组态软件315

DCS控制站的软件结构316

8.5集散控制系统的应用318

第9章 现场总线322

9.1概述322

现场总线简介322

现场总线的特点324

现场总线国际标准（IEC 61158）综述326

9.2开放系统互连参考模型328

OSI参考模型的结构328

物理层协议329

数据链路层协议330

应用层协议330

OSI参考模型与现场总线通信模型331

第10章 安全仪表系统332

10.1概述332

安全仪表系统（SIS）的定义332

安全仪表系统（SIS）的分类333

安全仪表系统（SIS）的特点334

10.2安全仪表系统（SIS）的组成334

SIS系统的组成334

SIS与DCS的区别335

SIS系统的配置方案336

10.3工艺过程的风险评估及安全功能SIS等级的确定337

DIN V 19250／IEC 61508标准风险分析图338

综合安全级别确定（实例分析）338

10.4 SIS安全仪表系统常用术语341

故障（Failure）341

可用性（利用率）（Availability）341

可靠性（Reliability）342

牢固性（Integrity）342

冗余及冗余系统342

冗余逻辑表决方式342

容错、容错技术及容错系统344

故障安全344

故障性能递减344

第11章 大型旋转机械保护系统346

11.1概述346

11.2旋转机械检测参数与常见故障特征346

旋转机械常用检测参数346

旋转机械常见故障特征347

11.3电涡流传感器系统350

电涡流传感器系统的组成350

电涡流传感器工作原理350

电涡流传感器特征352

11.4本特利内华达3500机械保护系统354

系统特点354

组件355

三重冗余（TMR）系统356

3500／92通信网关357

3500／45差胀／轴向位置监视器358

11.5 PT2010多通道保护表361

特点361

系统的基本组成363

PT2010／22双通道轴向位置监测表365

PT2010／21双通道XY振动监测表366

第12章 石油化工储运自动化系统368

12.1概述368

12.2储运自动化系统（MAS）369

概述369

BICS定量输送控制系统371

BSCS定量顺序调和控制系统371

BRCS定量比例调和控制系统371

DAMS数据采集管理系统371

RMCS远程计量系统374

PVCS泵控制系统374

12.3油品调和、输送自动化系统（OMC）374

概述374

TIM 3000油罐罐存监测376

BLEND 3000批量在线调和控制376

BPC 3000调和质量控制376

TRANS 3000油品输送控制376

PATH 3000管道选择列表376

第13章 仪表安装379

13.1概述379

安装术语与符号379

仪表安装程序382

仪表安装技术要求385

常用仪表施工机具及标准表386

13.2仪表常用安装材料386

仪表安装常用管材386

仪表电缆387

仪表阀门389

常用仪表保温材料391

13.3仪表加工件396

仪表接头396

法兰399

13.4常用仪表安装406

温度仪表安装407

压力仪表安装409

常用流量仪表的安装411

物位仪表安装421

13.5集散系统的安装424

13.6执行器安装426

气动薄膜调节阀的安装426

气缸式气动执行器的安装428

电磁阀的安装429

13.7恶劣环境下的仪表安装430

易燃易爆环境下的仪表安装430

其他恶劣环境下的仪表安装433

第14章 计量和检定435

14.1概述435

计量的概念435

计量的范畴435

计量的特点436

14.2法定计量单位437

法定计量单位的构成437

常用化工计量单位对照439

14.3计量器具与量值传递441

计量器具及其分类441

量值传递443

企业计量标准445

14.4仪表检定与校准447

检定（Veritication）的定义447

检定的基本要求448

检定对环境的要求448

校准与检定的异同449

校准的基本要求449

14.5仪表就地校准450

差压变送器就地校准450

压力变送器就地校准455

调节阀（附阀门定位器）现场校准458

第15章 仪表日常维护与故障处理460

15.1过程检测与控制仪表日常维护460

巡回检查460

定期润滑461

定期排污461

保温伴热463

15.2开停车注意事项463

仪表停车463

仪表开车464

15.3常见仪表故障分析与处理465

概述465

温度检测故障判断分析与处理466

流量检测故障判断分析与处理469

压力检测故障判断分析与处理475

液位检测故障判断分析与处理478

简单控制系统故障判断分析与处理482

调节阀故障处理497

信号联锁系统故障处理501

参考文献507