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第一章 仪表基础知识 1

第一节 仪表分类 1

第一篇 基础知识 1

第二节 仪表主要性能指标 2

一、概述 2

二、精确度 2

三、复现性(重复性) 3

四、稳定性 3

五、可靠性 4

第二章 常用图例符号 5

第一节 常用仪表、控制图形符号 5

一、图形符号 5

二、字母代号 10

三、仪表位号的表示方法 16

四、HG 20505-92标准与ISA，ISO标准比较分析 20

一、图形符号 25

第二节 常用电工与电子学图例符号 25

二、电气设备基本文字符号 34

三、电气技术中辅助文字符号 34

第三节 自控常用英文编写 35

第三章 计量知识 37

第一节 法定计量单位 37

一、法定计量单位组成 37

二、常用化工计量单位对照 39

三、数字修约规则 41

第二节 量值传递 41

一、企业计量标准 41

二、量值传递定义 42

三、企业量值传递系统 42

第三节 常用计量器具 48

一、直流数字电压表 48

二、标准电压电流源 48

三、标准气动压力信号源 52

四、多功能便携式校准仪 53

第四章 电工与电子学知识 54

第一节 电工知识 54

一、供电系统 54

二、熔断器 58

三、自动开关 59

四、控制微电机 61

五、电压互感器与电流互感器 64

第二节 常用测量电路 66

一、平衡电桥 66

二、不平衡电桥 67

第三节 模拟电路 67

一、放大电路 67

二、振荡电路 74

第四节 数字电路 76

一、数制与基本逻辑关系 76

二、组合逻辑电路 78

三、时序逻辑电路 80

第五节 稳压电路 82

一、整流滤波电路 82

二、稳压电路 84

三、集成稳压电路 85

第六节 集成电路 86

一、集成电路分类 86

二、半导体集成电路型号命名法 87

三、集成电路的封装形式 87

四、集成电路运算放大器 89

五、TTL电路 92

六、CMOS数字电路 97

七、IIL电路与ECL电路 100

八、中外集成电路产品型号对照 101

第七节 电工电子学常用英文缩写 102

一、常用化工介质特性 107

第五章 工艺与安全知识 107

第一节 工艺知识 107

二、化工企业常用工艺管线标志 118

第二节 常用化工设备特性 119

一、离心式压缩机 119

二、活塞式压缩机 122

三、风机 125

四、离心泵 126

第三节 防腐 128

一、腐蚀介质对相应防腐材料(金属和合金) 128

二、常用非金属材料 137

三、隔离 138

第四节 安全 141

一、石油、化工企业火灾危险性及危险场所分类 141

二、爆炸性物质和爆炸危险场所等级划分 145

三、爆炸性气体、易燃易爆粉尘和易燃纤维特性 147

四、易燃易爆场所对防爆电气设备的要求 155

五、易燃易爆场所仪表操作注意事项 156

附录1-1 自控专业标准体系表标准代号含义 158

附录1-2 自控专业标准明细表 159

参考文献 165

第二篇 仪表与控制系统 166

第一章 检测仪表 166

第一节 温度检测与仪表 166

一、温度测量的基本概念 166

二、温度测量仪表的分类 167

三、热电偶 168

四、热电阻 173

第二节 压力检测与变送 175

一、概述 175

二、压力的测量与压力计的选择 176

三、压力传感器 178

四、压力变送器 179

二、差压式流量计 181

第三节 流量检测与变送 181

一、概述 181

三、容积式流量计 188

四、漩涡流量计 189

五、电磁流量计 191

六、超声波流量计 192

七、转子流量计 194

八、冲板式流量计 195

九、质量流量计 197

第四节 物位检测仪表 201

一、概述 201

二、浮力式液位计 202

三、差压式液位计 203

四、电容式物位计 204

五、其他物位计 206

一、过程分析仪表的组成 211

二、取样与预处理系统 211

第一节 概述 211

第二章 分析仪表 211

三、过程分析仪表的主要技术特性与选择 216

四、过程分析仪表的选用 217

第二节 工业色谱仪 218

一、色谱分析的基本原理 218

二、工业色谱仪的组成 219

三、CX-2型工业气相色谱仪 219

第三节 氧量分析仪 222

一、概述 222

二、氧化锆分析仪 222

三、磁式氧分析器 225

第四节 热导式气体分析器 226

一、测量基本原理 226

三、热导池的结构 228

二、热导式分析仪的测量线路 228

五、RD型热导式气体分析仪 230

四、热导式分析仪的应用及使用条件 230

六、几种国外热导式分析器简介 232

第五节 红外线分析器 233

一、红外线分析器的检测原理 233

二、红外线分析器的结构组成 234

三、取样系统 234

四、红外线气体分析器的型号与功能 235

第六节 工业pH计 235

第七节 工业粘度计 237

一、旋转式粘度计 237

二、振动式粘度计 238

第八节 可燃性气体或蒸气的检测 238

第一节 模拟显示仪表 240

一、动圈式显示仪表 240

第三章 显示仪表 240

二、自动平衡式显示仪表 244

第二节 数字式显示仪表 251

一、概述 251

二、数字式显示仪表的构成原理 251

三、模-数转换 252

四、参数信号的标准化及标度变换 253

五、非线性补偿 255

一、模拟式控制仪表 257

第四章 控制仪表 257

第一节 概述 257

二、可编程调节器 259

第二节 DDZ-Ⅲ型调节器 259

第三节 数字单回路调节器 267

一、SLCD指示调节器 268

二、SLPC可编程调节器 273

三、KMM可编程调节器 290

四、PMK可编程调节器 309

第一节 概述 315

一、执行器在自动控制系统中的作用 315

二、执行器的分类 315

第五章 执行器 315

三、执行器的构成 316

第二节 调节阀的选型 323

一、气动薄膜调节阀型号编制说明 323

二、调节阀结构形式的选择 324

三、调节阀气开、气关的选择和调节器正反作用的确定 324

四、调节阀流量特性的选择 324

五、调节阀结构材料的选择 326

六、气动执行器常见故障及原因 330

第三节 阀门定位器 330

一、阀门定位器的作用与应用 330

二、电-气阀门定位器 331

一、控制系统的工作原理及组成 334

第六章 控制系统 334

第一节 概述 334

二、控制系统的分类 335

第二节 简单控制系统 336

一、简单控制系统的组成 336

二、简单控制系统的投运和调节器参数的工程整定 338

第三节 复杂控制系统 341

一、串级控制系统 341

二、比值控制系统 342

三、选择性控制系统 344

四、分程控制系统 346

五、前馈控制系统 349

六、三冲量控制系统 351

七、新型控制系统 352

第四节 信号联锁与报警 360

一、不闪光和闪光报警 360

二、信号联锁保护系统 364

附录2-1 常用热电偶分度表 366

附录2-2 常用热电阻分度表 383

第三篇 可编程控制器和集散控制系统 387

第一章 可编程控制器 387

第一节 概述 387

一、可编程控制器的特点 387

二、可编程控制器的基本组成 388

三、可编程控制器的分类 389

四、国外主要可编程控制器系列产品 389

第二节 MODICON 984系列可编程控制器 392

一、主机(控制器) 392

二、MODICON通讯网络 392

三、可选模块 394

四、800系列I/O模块 395

五、800系列远程I/O适配器和远程I/O站 397

六、控制器机架和800系列I/O机架 398

七、编程与支持软件 399

八、使用环境和电源要求 400

九、984-685 PLC硬件构成举例 400

第三节 富士T40可编程控制器 400

一、构成 400

二、地址指定范围 402

三、内部数据存储器的构成和分配 402

四、指令系统 403

五、编程操作 413

六、T40外部接线图 422

七、T40应用举例 422

第二章 集散控制系统 432

第一节 概述 432

一、DCS的基本构成 432

二、DCS的特点 432

三、国内外DCS生产厂家一览表 433

四、国内外几种主要DCS产品性能比较表 434

第二节 SUPCON JX-300集散控制系统 437

一、系统硬件 437

二、系统软件综述 447

第三节 HS2000系统 449

一、概述 449

二、HS2000系统的网络结构 449

三、HS2000系统的三种配置结构 450

四、操作员站 452

五、工程师站 452

六、现场控制站 452

七、系统软件简介 455

第四节 CENTUM-XL系统 456

一、CENTUM-XL系统构成 456

二、EOPS操作站 457

三、EFCD双重化现场控制站 458

四、通信系统 461

五、应用举例：(带Smith补偿的中温串级调节系统的组态) 462

第五节 TDC-3000系统 465

一、TDC-3000系统的构成 465

二、TDC-3000有三种通信网络 466

三、TDC-3000提供三个不同等级的分散控制 467

四、TDC-3000的过程控制站 467

五、TDC-3000有四种CRT操作站 467

六、TDC-3000在LCN上挂接的多种模件 467

第六节 PROVOX-PLUS系统 468

一、PROVOX-PLUS系统的构成 468

二、过程控制装置 468

三、PROVUE操作站 469

四、PROVOX-PLUS应用软件组态简介 469

五、串级调节系统的组态举例 473

六、应用软件组态的生成(GENE-RATE)和下装(DOWNLOAD) 483

二、接地处理方法 484

第七节 DCS系统的接地 484

一、接地 484

三、DCS系统接地举例 486

第八节 DCS系统的故障诊断 486

一、DCS系统故障的分类 486

二、故障的分析诊断 487

参考文献 487

第四篇 仪表检定与校准 488

第一章 概述 488

第一节 检定 488

一、检定的定义 488

二、检定的基本要求 488

第二节 校准 489

一、校准与检定的异同 489

二、校准的基本要求 489

一、工具与仪器 490

二、接线 490

第一节 概述 490

第二节 差压变送器就地校准 490

第二章 就地校准 490

三、操作步骤 491

第三节 压力变送器就地校准 494

一、工具与仪器 494

二、接线 494

三、操作步骤 494

第四节 显示仪表现场校准 497

一、工具与仪器 497

二、接线 497

三、操作步骤 497

第五节 调节阀(附阀门定位器)现场校准 499

一、工具与仪器 499

第六节 控制器现场校准 500

一、工具和仪器 500

二、接线及校准步骤 500

二、接线与校准 501

第三章 在检定室检定 513

第一节 检定对环境的要求 513

一、温度检定室 513

二、电学检定室 513

三、力学检定室 513

四、几何量检定室 513

第二节 仪表检定 514

第五篇 仪表安装 516

第一章 概述 516

第一节 安装术语与符号 516

一、安装术语 516

二、仪表安装常用图形符号和文字代号 517

第二节 仪表安装程序 519

一、施工准备阶段 519

三、试车、交工阶段 522

二、施工阶段 522

第三节 仪表安装技术要求 523

第四节 常用仪表施工机具及标准表 524

一、常用仪表施工机具 524

二、常用校验标准表 524

第二章 仪表常用安装材料 525

第一节 仪表安装常用管材 525

一、导压管 525

二、气动管路 525

三、电气保护管见 525

四、伴热管 527

第二节 仪表电缆 527

一、仪表用绝缘导线 528

二、仪表用电缆 528

三、控制电缆 530

五、补偿导线 531

四、屏蔽电线和屏蔽电缆 531

第三节 仪表安装常用型钢 532

第四节 仪表阀门 534

一、阀门型号的标志说明 534

二、常用阀门的选用 536

三、气动管路用阀 537

四、仪表测量管路用阀 537

五、仪表用阀组 541

第五节 常用仪表保温材料 543

一、对保温材料的基本要求 543

二、常用保温材料的特性 543

第三章 仪表加工件 547

一、卡套式管接头 547

二、铜制卡套式气动管路接头(铜管、尼龙管用) 548

四、扩口式管接头 554

五、焊接式管接头 554

三、铜制卡套式气动管路接头(塑料管用) 554

六、承插焊式管接头 563

七、内螺纹式管接头 564

八、金属软管(挠性管)接头 564

九、橡胶管接头 564

十、电缆(管缆)接头 564

十一、连接头(管嘴) 564

十二、压力表接头 565

十三、玻璃板液面计接头 565

十四、短节 565

十五、活接头 566

十六、堵头 566

第二节 法兰 566

第三节 紧固件 587

一、温度一次仪表安装方式 588

第一节 温度仪表安装 588

第四章 常用仪表安装 588

二、温度仪表安装注意事项 590

三、常用温度仪表的安装 590

第二节 压力仪表安装 593

一、压力取源部件安装 593

二、压力管路连接方式与相应的阀门 594

三、常用压力表的安装 594

四、压力变送器的安装 595

第三节 常用流量仪表的安装 600

一、转子流量计安装 600

二、质量流量计安装 601

三、涡轮流量计安装 602

四、靶式流量计安装 602

五、电磁流量计安装 602

六、节流元件的安装 604

七、差压计的安装 612

第四节 物位仪表安装 614

一、玻璃板液面计安装 614

二、浮球式液位计安装 614

三、浮标式液位计安装 615

四、浮筒液面计安装 615

五、放射性液位计安装 615

六、光导电子液位计安装 616

七、差压法测量液面 616

第五节 常用工业分析仪表安装 619

第五章 集散系统的安装与调试 624

第一节 集散系统的安装 624

一、集散系统安装的外部条件 624

二、机、柜、盘安装 624

三、接地及接地系统的安装 624

四、接线 624

一、调试前的检查 625

二、调试的主要方法 625

第二节 集散系统的调试 625

六、基本控制器、多功能控制器的安全接地与隔离 625

五、电源 625

三、调试人机对话 626

四、DCS系统现场调试中的故障诊断与处理 626

第六章 执行器安装 630

第一节 气动薄膜调节阀的安装 630

一、调节阀的安装 630

二、调节阀安装方位的选择 630

三、调节阀安装注意事项 631

四、调节阀的二次安装 631

第二节 气缸式气动执行器的安装 632

第三节 电磁阀的安装 632

第七章 仪表管道敷设 634

第一节 概述 634

第二节 仪表气动管路敷设 634

一、导压管敷设原则 635

第三节 仪表测量管路敷设 635

二、导压管敷设要求 636

三、管道的弯制 636

四、管子弯成后的固定 637

五、需要特别注意的问题 637

第四节 电气保护管敷设 637

一、仪表电气保护管配制的一般要求 638

二、管子弯曲要求 638

第五节 仪表伴热管的安装 639

一、伴热管的特点 639

二、伴管安装中注意事项 639

第八章 仪表电缆敷设 641

第一节 仪表用电缆桥架 641

一、电缆桥架的类型代号及意义 641

六、钢制组合式电缆桥架 642

五、钢制托盘式电缆桥架 642

四、钢制梯级式电缆桥架 642

三、钢制槽式电缆桥架 642

二、玻璃钢汇线槽 642

第二节 保护管口径的选择 643

一、选择保护管的计算公式 643

二、电线、电缆、补偿导线穿管 643

第三节 电缆敷设的管件 644

一、YHX型铝合金穿线盒 644

二、铸铁、铸铝管件 644

第四节 仪表电缆、电线、补偿导线的敷设 645

一、仪表电缆敷设注意事项 645

二、桥架安装注意事项 646

三、电缆桥架选择原则 646

第一节 易燃易爆环境下的仪表安装 647

一、在易燃易爆环境下仪表安装注意事项 647

二、易燃易爆环境下导压管的敷设 647

第一节 仪表接头 647

第九章 恶劣环境下的仪表安装 647

第二节 其他恶劣环境下的仪表安装 649

一、有剧毒介质的仪表安装 649

二、介质是高温、高压的仪表安装 649

三、在有氧气介质环境中的仪表安装 649

四、在潮湿环境下的仪表安装 650

一、供电设备安装 651

二、配电盘(板)的制作安装 651

第一节 仪表供电系统安装 651

第十章 仪表辅助设备制作安装 651

第二节 仪表供气和供液系统的安装 652

一、供气系统 652

二、供液系统 652

第三节 仪表安装用支架 652

一、吊架 652

二、悬臂式支架 653

四、L形支架 654

三、槽形支架 654

第四节 管卡 655

一、U形卡 655

二、导压管管卡 655

五、抱卡 655

第五节 仪表盘安装 657

第六节 保温(护)箱安装 657

一、保温箱底座制作 658

二、保温箱伴热管安装 658

三、保温箱安装 658

第七节 辅助容器的制作安装 659

一、冷凝器制作 659

二、隔离容器 659

第八节 测温扩大管的制作 661

一、仪表单体调校的必要性 662

三、单体调校内容 662

二、仪表单体调校与计量器具检定的区别 662

第十一章 试车、交工 662

第一节 自控仪表的单体调校 662

七、标准仪表的选取 663

一、系统调校的条件 663

第二节 自控仪表的系统调校 663

二、系统调校方法 663

六、单体调校后的保管 663

五、单体调校的时间安排 663

四、单体调校方法 663

第三节 “三查四定”和“中间交接” 664

第四节 试车 664

一、试车的三个阶段 664

二、试车三阶段中施工单位仪表专业的任务 665

第五节 交工 665

第六节 验收“规范”和评定“标准” 666

一、巡回检查 668

第一节 过程检测与控制仪表日常维护 668

第一章 日常维护 668

第六篇 仪表日常维护与常见故障处理 668

二、定期润滑 669

三、定期排污 669

四、保温伴热 670

五、开停车注意事项 671

第二节 分析仪表日常维护 672

一、取样装置日常维护 672

二、样品预处理系统(装置)日常维护 673

三、工业气相色谱仪日常维护 679

四、工业酸度计日常维护 685

五、可燃有毒气体检测报警器日常维护 687

第二章 常用故障处理 691

第一节 故障判断思路 691

四、液位检测故障判断 692

三、压力检测故障判断 692

二、流量检测故障判断 692

一、温度检测故障判断 692

五、简单控制系统故障判断 693

第二节 仪表常见故障处理实例 694

一、流量检测与控制系统故障处理 694

二、压力检测与控制系统故障处理 699

三、温度检测与控制系统故障处理 702

四、物位检测与控制系统故障处理 704

五、分析仪表故障处理 707

六、调节阀故障处理 709

七、控制系统故障处理 711

参考文献 712

附录 713

中华人民共和国工人技术等级标准(摘选) 713

化工仪表维修工 713

化工分析仪器维修工 717