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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