过程控制工程设计(第二版)

绪论
第一章 自控工程设计的任务和方法步骤
第一节 自控工程设计的任务
一、工程项目的划分及参与各方
二、自控工程设计工作内容与任务
第二节 自控工程设计的体制
一、国际通用设计体制（HG／T20636～20639）
二、过渡设计体制
第三节 自控工程设计的阶段划分和设计内容
一、国际通用设计体制中的阶段划分和设计内容
二、老设计体制中的阶段划分和设计内容
第四节 自控工程设计的方法和程序
一、自控工程设计的方法
二、自控工程设计的程序
第五节 自控设计与其他专业的协作关系
一、自控专业与工艺专业的设计条件关系
二、自控专业与系统专业的设计条件关系
三、自控专业与管道专业的设计分工
四、自控专业与电气专业的设计分工
五、自控专业与电信、机泵及安全（消防）专业的设计分工
第六节 自控专业工程设计中常用规定和标准

第二章 自控方案
第一节 自控方案的确定
第二节 图例符号的统一规定
一、仪表位号
二、文字代号
三、图形符号
第三节 管道仪表流程图（P&ID）的绘制
一、P&ID的主要内容
二、P&ID的设计过程
三、P&ID设计所需资料
四、P&ID的图面布置和制图要求
五、P&ID的安全分析

第三章 信号报警及安全联锁系统设计
第一节 信号报警、安全联锁系统设计原则
第二节 信号报警系统设计
一、信号报警系统的组成
二、信号报警系统的功能及动作
三、用DCS／PLC实现的信号报警
第三节 安全联锁系统（SIS、ESD）的设计
一、安全联锁系统的基本功能和要求
二、安全联锁系统的附加功能
第四节 信号报警及安全联锁系统的工程表达
一、信号报警及安全联锁系统的逻辑表达
二、信号报警及安全联锁系统逻辑功能的表达符号

第四章 顺序控制系统的设计
第一节 顺序控制概述
一、顺序控制的概念
二、顺序控制系统分类与组成
第二节 顺序控制系统的逻辑功能设计
一、顺序控制系统逻辑功能的表达
二、顺序控制系统逻辑功能的实现

第五章 计算机监控系统与信息管理系统
第一节 计算机监控系统（SCADA）
一、SCADA系统概述
二、SCADA系统组成
三、SCADA系统功能
四、ScADA系统规划与设计
第二节 计算机信息管理系统
一、ERP系统
二、MES系统设计
三、MIS系统
四、信息系统工程实施设计

第六章 自控设备的选择
第一节 控制装置的选择
一、控制装置的类型和特点
二、控制装置的选择
第二节 检测仪表（元件）、控制阀的选择
一、温度测量仪表的选型
二、压力测量仪表的选型
三、流量测量仪表的选型
四、物位测量仪表的选型
五、过程分析仪表的选型
六、控制阀的选型
第三节 仪表数据表
第四节 自控设备表

第七章 控制室的设计原则
第一节 概述
第二节 采用DCS系统的控制室设计
一、位置选择
二、布局和面积
三、环境条件
四、建筑要求
五、照明及其他
第三节 常规仪表控制室的设计
一、控制室设计的一般要求
二、控制室的平面布置
三、仪表盘的设计

第八章 系统连接
第一节 系统的整体连接
一、采用DCS系统的整体连接
二、采用常规仪表系统的整体连接
三、仪表盘背面电气接线图
第二节 电缆的连接
一、电缆表
二、外部系统连接图
三、接线箱接线图
第三节 控制室内电缆连接的表达

第九章 电缆的敷设与仪表的安装
第一节 电缆的敷设
一、电缆敷设所要解决的问题
二、电缆敷设图
第二节 仪表的安装
一、控制室仪表的安装
二、现场仪表的安装

第十章 仪表供电、供气系统设计
第一节 仪表供电系统设计
一、仪表供电要求
二、仪表供电配电设计
三、仪表供电系统的工程表达
四、工程中自动化与电气专业的设计分界
五、电器选择
第二节 仪表供气系统的设计
一、仪表供气系统的要求
二、仪表供气系统设计
三、仪表供气系统工程表达

第十一章 节流装置、调节阀与差压式液位计的计算
第一节 节流装置的计算
一、节流装置计算的基本公式及取压方法
二、计算中有关参数的确定
第二节 调节阀流通能力的计算
一、调节阀C值计算公式的推导
二、调节阀C值的计算
三、流量系数C的具体计算公式
第三节 差压式液位计的计算

第十二章 自控设计中的安全及防护措施
第一节 仪表防爆设计
一、防爆设计的重要性
二、危险环境的分类
三、防爆电气设备的类型及标志
四、防爆电气设备的选择
五、过程控制系统工程中的安全问题
第二节 仪表及管线的保温问题
一、保温设计的目的
二、保温对象
三、保温方法
四、设计中需注意的问题
第三节 仪表的隔离和吹洗设计
一、隔离
二、吹洗
第四节 仪表接地设计
一、接地作用和要求
二、接地系统的设计原则与方法

第十三章 自控设计中涉及的其他文件
一、电气设备材料表
二、综合材料表
三、测量管路表
四、绝热伴热表
五、安装材料明细表

第十四章 自控工程的施工、试运行及验收
第一节 自控工程的施工
一、施工条件
二、施工工作内容及相互关系
第二节 自控工程的试运行和验收
一、仪表的调校
二、仪表系统的试运行
三、仪表工程的交工验收
附录1DCS工程设计程序
附录2DCS技术规格书编制大纲
附录3PLc技术规格书编制大纲
附录4安全仪表系统(SIS、ESD)技术规格书编制大纲
参考文献

一、自控工程设计的方法
在接到一个工程项目后，进行自控工程设计时，按照什么样的方法来完成这些内容呢？本节介绍完成这些内容的先后顺序和它们之间的相互关系，而对于一些主要环节的详细讨论在后面各章节中分别进行。
1．熟悉工艺流程
这是自控设计的第一步。一个成功的自控设计，自控设计人员对工艺熟悉和了解的深度将是重要的因素。在这阶段还需收集工艺中有关的物性参数和重要数据。
2．确定自控方案，完成工艺控制流程图（PCI））
了解工艺流程，并在和工艺人员充分协商后，定出各检测点、控制系统，确定全工艺流程的自控方案，在此基础上可画出工艺控制流程图（PCD），并配合工艺系统专业完成各版管道仪表流程图（P&ID）。
3．仪表选型，编制有关仪表信息的设计文件
在仪表选型中，首先要确定的是采用常规仪表还是I）CS系统。然后，以确定的控制方案和所有的检测点，按照工艺提供的数据及仪表选型的原则，查阅有关部门汇编的产品目录和厂家的产品样本与说明书，调研产品的性能、质量和价格，选定检测、变送、显示、控制等各类仪表的规格、型号。并编制出自控设备表或仪表数据表等有关仪表信息的设计文件。
4．控制室设计
自控方案确定，仪表选型后，根据工艺特点，可进行控制室的设计。对采用常规仪表时，首先考虑仪表盘的正面布置，画出仪表盘布置图等有关图纸。然后均需画出控制室布置图及控制室与现场信号连接的有关设计文件，如仪表回路图、端子配线图等。在进行控制室设计中，还应向土建、暖通、电气等专业提出有关设计条件。
5．节流装置和调节阀的计算
控制方案已定，所需的节流装置、调节阀的位置和数量也都已确定，根据工艺数据和有关计算方法进行计算，分别列出仪表数据表中调节阀及节流装置计算数据表与结果。并将有关条件提供给管道专业，供管道设计之用。
6．仪表供电、供气系统的设计
自控系统的实现不仅需要供电，还需要供气（压缩空气作为气动仪表的气源，对于电动仪表及DCS系统，由于目前还大量使用气动调节阀，所以气源也是不可少的）。为此需按照仪表的供电、供气负荷大小及配制方式，画出仪表供电系统图、仪表空气管道平面图（或系统图）等设计文件。
7．依据施工现场的条件，完成控制室与现场间联系的相关设计文件
等土建、管道等专业的工程设计深入开展后，自控专业的现场条件也就清楚了。此时按照现场的仪表设备的方位、控制室与现场的相对位置及系统的联系要求，进行仪表管线的配制工作。在此基础上可列出有关的表格和绘制相关的图纸，如列出电缆表、管缆表、仪表伴热绝热表等，画出仪表位置图、仪表电缆桥架布置总图、仪表电缆（管缆）及桥架布置图、现场仪表配线图等。