第1章 概述 1
1.1 过程工业的特点 1
1.1.1 连续性 1
1.1.2 变化不可见性 2
1.1.3 强关联性 2
1.1.4 物料流体形态 2
1.1.5 生产过程多样性 3
1.1.6 生产的高危险性 3
1.2 过程自动化工程的特点 3
1.2.1 连续控制与逻辑控制 3
1.2.2 安全与防爆 4
1.2.3 集中控制方式与就地控制方式 4
1.3 项目实施过程 5
第2章 自动化工程设计的任务与方法 7
2.1 自动化工程设计任务 7
2.1.1 自动化工程设计的基本任务 7
2.1.2 自动化工程设计的工作内容 7
2.2 自动化工程阶段划分与内容 8
2.2.1 自动化工程设计完成内容 9
2.2.2 完成设计文件深度说明 12
2.3 工程实施程序 14
2.4 自控专业与其他专业的关系 17
2.4.1 自控专业与工艺专业的设计条件关系 17
2.4.2 自控专业与系统专业的设计条件关系 17
2.4.3 自控专业与管道专业的设计分工 18
2.4.4 自控专业与电气专业的设计分工 19
2.4.5 自控专业与电信、机泵及安全（消防）专业的设计分工 20
2.5 自动化工程常用标准规范 21
第3章 方案设计 25
3.1 控制方案的确定 25
3.1.1 可靠性与先进性的关系 26
3.1.2 自控与工艺、设备的关系 26
3.1.3 技术与经济的关系 26
3.2 管道仪表流程图的绘制 26
3.2.1 管道仪表流程图绘制的基本原则 27
3.2.2 仪表功能标志和图形符号 27
第4章 安全联锁系统 38
4.1 安全联锁系统的功能和要求 38
4.1.1 安全联锁系统的基本功能和要求 38
4.1.2 安全联锁系统的附加功能 39
4.2 安全联锁系统的设计原则 40
4.2.1 安全联锁系统设计的基本原则 40
4.2.2 安全联锁系统组成元件的设计原则 44
4.2.3 安全联锁系统安全等级的确定 46
4.3 安全联锁系统的逻辑设计及表达 49
4.3.1 逻辑表达符号 50
4.3.2 联锁系统逻辑图 51
第5章 自动化工具的选择 53
5.1 控制装置的选择 53
5.1.1 控制装置的类型和特点 53
5.1.2 控制装置的选择 54
5.1.3 技术规格书 54
5.1.4 系统配置图 58
5.2 检测仪表（元件）及控制阀的选择 60
5.2.1 温度测量仪表的选型 61
5.2.2 压力测量仪表的选型 63
5.2.3 流量测量仪表的选型 65
5.2.4 物位测量仪表的选型 71
5.2.5 成分分析仪表的选型 74
5.2.6 控制阀的选型 78
5.3 自动化工具工程描述 82
5.3.1 自控设备表 82
5.3.2 仪表数据表 82
5.3.3 监控数据表 86
5.3.4 I/O一览表 86
第6章 软件设计 89
6.1 硬件定义 90
6.2 地址定义 93
6.3 控制策略组态 95
第7章 人机界面设计 98
7.1 HMI总体设计 99
7.1.1 HMI的基本功能 99
7.1.2 HMI软件设计 100
7.2 图形画面 101
7.2.1 总貌画面 101
7.2.2 分组画面 101
7.2.3 单点画面 103
7.3 数据记录与趋势视图 103
7.4 报警画面 104
7.5 报表系统 106
7.6 用户管理 107
7.7 通信系统 108
第8章 中央控制室设计 109
8.1 位置、布局及面积要求 109
8.1.1 位置选择 109
8.1.2 布局和面积 110
8.2 室内工作环境要求 112
8.3 其他要求 113
8.4 建筑要求 114
8.5 中央控制室平面布置图 114
第9章 系统连接 116
9.1 控制系统的整体连接 116
9.1.1 回路接线图 117
9.1.2 端子柜与端子配线图 121
9.1.3 仪表盘背面电气接线图 124
9.2 电缆的连接与敷设 128
9.2.1 电缆的连接 128
9.2.2 电缆的敷设 133
9.3 控制室内电缆连接 146
9.4 防爆系统 149
9.4.1 安全栅 149
9.4.2 其他防爆系统 150
第10章 仪表安装与系统设计 154
10.1 仪表的安装 154
10.1.1 控制室内仪表的安装 154
10.1.2 现场仪表的安装 155
10.2 仪表供电系统的设计 161
10.2.1 仪表的供电要求 161
10.2.2 仪表供电配电设计 163
10.2.3 仪表供电系统的工程表达 165
10.2.4 工程中自动化与电气专业的设计分界 167
10.2.5 电器选择 167
10.3 接地系统的设计 169
10.3.1 接地的用途 169
10.3.2 现场设备 170
10.3.3 接地的结构细节 172
第11章 节流装置、调节阀与差压液位计 176
11.1 节流装置计算的基本公式及取压方法 176
11.1.1 节流装置的原理和基本公式 176
11.1.2 常用取压方法 177
11.1.3 计算中有关参数的确定 178
11.2 控制阀的选择及计算 184
11.2.1 调节阀C值计算公式的推导 184
11.2.2 调节阀C值的计算 185
11.2.3 调节阀C的具体计算公式 187
11.3 差压式液位计的计算 198
第12章 自动化工程的安全及防护措施 201
12.1 自动化工程防爆设计 201
12.1.1 防爆设计的重要性 201
12.1.2 危险环境的分类 202
12.1.3 防爆电气设备的类型及标志 203
12.1.4 电气设备防护等级 206
12.2 仪表及测量管线保温 207
12.2.1 保温设计的目的 207
12.2.2 保温对象 208
12.2.3 保温方法 208
12.2.4 设计中需注意的问题 209
12.3 仪表的隔离与吹洗设计 209
12.3.1 隔离 209
12.3.2 吹洗 211
第13章 工程施工、试运行及验收 214
13.1 自动化工程的施工 215
13.1.1 施工条件 215
13.1.2 施工工作内容及相互关系 216
13.2 自动化工程的试运行及验收 216
13.2.1 仪表的调校 217
13.2.2 仪表系统的试运行 217
13.2.3 仪表工程的交工验收 217
附录 221
附录A DCS技术规格书编制大纲 221
附录B 安全仪表系统（SIS、ESD）规格书编制提纲 232
参考文献 235