第1篇 仪表与控制系统

第1章 温度测量仪表

1.1温度测量仪表原理

1.2温度测量仪表选型原则

1.3温度测量仪表的应用

第2章 压力测量仪表

2.1压力测量仪表的分类

2.2压力测量仪表的选用原则

第3章 物位测量仪表

3.1物位测量仪表选型

3.1.1物位仪表选型原则

3.1.2物位仪表的分类及技术指标

3.2伺服式液位计

3.2.1工作原理

3.2.2伺服式液位计特点

3.2.3伺服液位计在原油储罐中的应用

3.2.4如何使用好伺服液位计

3.3磁致伸缩液位计

3.3.1工作原理

3.3.2技术参数

3.3.3仪表的安装

3.4雷达液位计

3.4.1工作原理

3.4.2雷达液位计组成

3.4.3应用的介质

3.4.4主要技术指标

3.5矩阵式液位测量仪

3.5.1工作原理

3.5.2性能参数

3.5.3应用范围

3.6自动油罐切水器

3.6.1工作原理

3.6.2油罐自动切水器的使用

第4章 流量测量仪表

4.1流量测量仪表特点

4.2流量仪表的选用原则

4.2.1流量仪表的选用

4.2.2节流装置的选用

4.3智能型一体化孔板流量计

4.3.1工作原理

4.3.2一体化孔板流量计特点

4.3.3智能演算器的特点

4.3.4应用范围

4.3.5孔板计算应注意的问题

4.4楔形流量计

4.4.1工作原理

4.4.2结构和基本特点

4.5平衡流量计

4.5.1工作原理

4.5.2平衡流量计的计算公式

4.5.3平衡流量计特点

4.6锥形流量计

4.6.1工作原理

4.6.2锥形流量计特点

4.7气体超声流量计

4.7.1工作原理

4.7.2影响测量准确度的因素

4.7.3现场应用

4.7.4在线检定与核查

4.8涡街流量计

4.8.1工作原理

4.8.2防振措施

4.8.3测量液体时压损及能耗计算

4.8.4测量气体时压损及能耗分析计算

4.8.5举例计算

4.9质量流量仪表

4.9.1工作原理与结构

4.9.2技术特性和技术参数

4.9.3安装要求

4.9.4质量流量计用于腐蚀介质

4.10双向体积管检定设备

4.10.1工作原理

4.10.2双向体积管的特点

4.10.3双向体积管检定系统

第5章 在线分析仪表

5.1在线质量分析仪

5.1.1炼化在线质量分析仪表

5.1.2在线近红外线分析仪

5.1.3工业核磁共振仪

5.2在线全馏程分析仪

5.2.1工作原理和系统结构

5.2.2主要技术指标和工作条件

5.3在线倾点分析仪

5.3.1工作原理

5.3.2仪表特点

5.3.3主要技术指标

5.4在线闪点分析仪

5.4.1工作原理

5.4.2电路结构

5.4.3有关防爆问题

5.4.4分析仪主要特点

5.4.5技术指标

5.5氧化锆氧分析仪

5.5.1工作原理

5.5.2仪表结构及种类

5.5.3直插检测式氧探头

5.6在线气相色谱分析仪

5.6.1色谱分析仪的定义

5.6.2设计选型要点

5.6.3全新在线气相色谱仪

5.7石化在线水质分析仪

5.7.1在线水质分析仪选型的原则

5.7.2污水处理与监测

5.8常规电化学分析仪

5.8.1 pH/ORP分析仪

5.8.2电导率分析仪

5.8.3钠离子分析仪

5.9溶解氧分析仪

5.9.1电化学式溶解氧测量原理

5.9.2荧光淬灭式溶解氧测量原理

5.9.3一些特殊样品的溶解氧检测

5.10浊度分析仪

5.10.1浊度测量原理与影响因素

5.10.2浊度/悬浮物浓度单位

5.10.3浊度/悬浮物浓度分析仪

5.10.4污染密度指数SDI分析仪

5.11在线总有机碳分析仪（TOC）

5.11.1 TOC的定义与测定原理

5.11.2在线TOC的分析流程

5.11.3主要的TOC分析方法

5.11.4总有机碳（TOC）分析的应用

5.12在线化学需氧量分析仪

5.12.1 COD的分析方法

5.12.2在线COD分析仪的应用

5.12.3其他在线COD检测方法

5.13水中油分析仪

5.13.1水中油存在的重要形式

5.13.2水中油测量方法

5.13.3在线水中油分析仪选择

5.13.4水面油膜监测仪介绍

5.14水中污染物分析仪

5.14.1氨氮/硝氮/总氮分析仪

5.14.2磷酸根/总磷分析仪

5.14.3在线总氮/总磷/COD分析仪

5.15水中消毒剂和联氨分析仪

5.15.1在线水中余氯分析仪

5.15.2在线水中臭氧分析仪

5.15.3在线联氨分析仪

第6章 调节阀

6.1调节阀的选用

6.2调节阀的应用

6.2.1直通单双座调节阀

6.2.2角形和三通调节阀

6.2.3隔膜调节阀和软管阀

6.2.4蝶阀与球阀等调节阀

6.2.5其他阀

6.3各种调节阀及参数

6.3.1直通阀

6.3.2套筒阀

6.3.3角形阀

6.3.4高压阀

6.3.5高压差阀

6.3.6球阀

6.3.7执行机构

6.4智能电气阀门定位器

6.4.1工作原理

6.4.2通信和互操作性能

6.4.3组态功能

6.4.4诊断功能

第7章 安全仪表系统（SIS）

7.1石化安全仪表系统设计

7.1.1功能安全标准体系

7.1.2安全仪表系统设计原则

7.1.3安全仪表系统设备选用

7.1.4工程实施时可参考的经验

7.2成品油管道安全仪表系统

7.2.1安全仪表系统的设计原则

7.2.2系统整体介绍

7.2.3安全仪表系统实现的功能

7.3 ICS安全系统在焦化的应用

7.3.1 ICS系统配置

7.3.2主要控制回路

7.3.3维护经验

7.3.4关键仪表应用

7.4 DeltaV安全仪表系统应用

7.4.1 DeltaV安全仪表系统简介

7.4.2 SIS系统在苯乙烯装置的应用

7.5乙烯压缩机油系统联锁控制

7.5.1停车故障分析及解决措施

7.5.2油系统联锁仪表三取二

7.6石化工艺危险性分析

7.6.1 PHA概念及分析方法

7.6.2多晶硅项目PHA工作描述

7.6.3 PHA仪表设计实施策略

7.7可燃气检测仪

7.7.1火灾报警系统组成

7.7.2可燃气探头类型

7.7.3可燃气探头选型

第8章 工业控制网络与无线网络

8.1工业控制网络安全

8.1.1工业控制系统

8.1.2工业控制系统安全分析

8.1.3工业控制系统安全防护策略

8.2油田网络安全设计案例

8.2.1油田网络系统

8.2.2安全风险分析

8.2.3解决方案

8.2.4可行性评估

8.2.5应用设备

8.3 PIMS隔离网关应用

8.3.1应用背景

8.3.2系统说明

8.3.3解决方案

8.4多协议网关的应用

8.4.1应用软件的设计

8.4.2软件工作流程

8.5工业无线国际标准和应用

8.5.1无线网技术介绍

8.5.2应用介绍

第9章 集散控制系统

9.1 DCS的选用

9.1.1 DCS软硬件技术特点

9.1.2 DCS的选用

9.1.3石化对DCS的要求

9.2 LN2000控制系统

9.2.1 LN2000 DCS特点

9.2.2 LN2000 DCS技术指标

9.2.3 LN2000系统的应用

9.3 PKS过程知识系统

9.3.1 Experion PKS系统

9.3.2 Experion PKS组态工具

9.3.3控制策略组态

9.3.4用户画面组态

9.3.5全局数据库

9.4 PKS在硝酸装置中的应用

9.4.1 PKS系统概述

9.4.2系统组态

9.4.3安装调试

9.5 PCS7系统在锅炉的应用

9.5.1控制系统介绍

9.5.2人机界面开发

9.5.3主要控制功能

9.5.4存在问题及解决方法

9.6 MACS在石化的应用

9.6.1工艺装置简介

9.6.2项目特点

9.6.3项目的设计

第10章 可编程序控制器

10.1 PLC的选型原则

10.2 PLC在高压聚乙烯上的应用

10.2.1 LDPE装置简介

10.2.2控制系统配置

10.3站控系统PLC设计

10.3.1站控系统PLC设计步骤

10.3.2 PLC系统设计

第11章 现场总线控制系统

11.1现场总线技术特点及产品

11.2 FCS体系结构

11.2.1系统层

11.2.2网络层

11.2.3网关桥路控制器和I/O层

11.2.4软件

11.3 FCS的设计

11.3.1系统设计注意事项

11.3.2现场总线网络的建立

11.3.3现场总线拓扑结构

11.3.4系统投运注意事项

11.4 System302控制系统设计实例

11.4.1系统规划

11.4.2 H1总线设计和设备选型

11.4.3安装施工设计

11.4.4组态编程

11.4.5对FFFCS的评价

11.4.6 FCS怎样将控制下放到现场

第12章 监督控制和数据采集系统

12.1 SCADA的选型

12.1.1 SCADA系统的主要功能

12.1.2 SCADA选型要点

12.2长输管道SCADA系统设计

12.2.1长输管道的特点

12.2.2长输管道SCADA系统的构成

12.2.3调度控制中心功能

12.2.4站控制系统的功能

12.2.5阀室控制系统功能

12.3长输天然气管线SCADA系统

12.3.1输气管线主要流程

12.3.2输气管线自动化系统

12.3.3 SCADA系统的配置

12.3.4仪表设备选型

12.4原油管线SCADA系统

12.4.1工艺简介

12.4.2原油管线SCADA系统组成

12.4.3 SCADA系统结构

12.4.4硬件配置

第13章 先进过程控制

13.1催化裂化装置先进控制

13.1.1系统构成

13.1.2优化控制要求

13.1.3目标函数与优化变量

13.1.4优化方法和优化软件

13.1.5优化协调先进控制系统

13.1.6应用效果

13.2常减压装置先进控制

13.2.1工艺装置简介

13.2.2先进控制系统的设计

13.2.3系统硬件、软件环境

13.2.4关键技术

13.2.5应用效果

13.3汽油调和控制与优化

13.3.1汽油调和自动控制

13.3.2管道调和优化技术

13.3.3优化系统总体设计

13.3.4 Invensys调和优化系统

13.4丙烯腈装置先进控制

13.4.1优化方案

13.4.2先进控制与优化软件应用

13.4.3 DeltaV系统组态

13.5蜡系统的优化控制技术

13.5.1相关积分方法简介

13.5.2酮苯脱蜡优化控制

第14章 企业综合管理系统

14.1企业资源计划系统

14.1.1 ERP基本概念

14.1.2 ERP系统的主要功能

14.1.3石油化工ERP方案

14.2 MES技术及应用

14.2.1 MES简介

14.2.2 MES体系结构

14.2.3系统功能

14.2.4发展趋势——智能工厂

14.3 ERP和MES应用集成

14.3.1炼化企业信息化总体架构

14.3.2 ERP和MES应用的集成

14.3.3炼化信息化对自动化的要求

14.4设备管理系统（HAMS）

14.4.1 HAMS简介

14.4.2 HAMS系统结构

14.4.3系统功能

14.5数字油田生产管理系统

14.5.1基本概念

14.5.2建设数字油田的目标

14.5.3建设数字油田的原则

14.5.4数字油田建设的系统方案

14.5.5数字化生产管理系统开发

第15章 防爆电气设备的选用

15.1防爆电气设备的概念

15.2防爆电气设备种类

15.3防爆电气设备正确的选用

15.4防爆电气产品的鉴别

15.5对供应商和产品资质的要求

15.6电气设备正确安装和维修

15.7电气设备正确检查和维护

15.8电气设备的合理检修

15.9专业机构科学公正的鉴定

第16章 自控工程设计软件（INTOOLS）

16.1自控工程设计软件

16.1.1对INTOOLS的需求

16.1.2 INTOOLS种子文件

16.1.3 INTOOLS的DB文件

16.1.4采用INTOOLS的要求

16.1.5 INTOOLS软件的功能与应用

16.1.6创建网络数据共享的平台

16.2简化INTOOLS（SPI）软件操作

16.2.1开发外挂数据库导入软件

16.2.2解决工程设计多次修改的问题

16.2.3开发工程设计报表系统软件

16.2.4开发升级中国标准模块数据库

16.2.5建立外挂HOOK-UP数据库

第2篇 典型炼化装置仪表与控制应用

第1章 炼油厂自动化仪表应用

1.1炼油厂简介

1.2仪表选型原则

1.2.1基本原则

1.2.2温度测量仪表

1.2.3压力测量仪表

1.2.4流量测量仪表

1.2.5液位测量仪表

1.2.6控制阀

1.2.7在线分析仪

1.2.8防雷浪涌保护器

1.2.9其他仪器的选用

1.3主要生产装置仪表选型

1.3.1常减压装置

1.3.2催化裂化装置

1.3.3加氢装置

1.3.4重整装置

1.3.5储运设施

1.3.6公用工程

1.4进口仪表设备

第2章 常减压装置仪表控制系统

2.1工艺简介

2.2控制系统配置

2.3主要控制回路

第3章 催化裂化DCS控制

3.1工艺简介

3.2 DeltaV DCS系统方案

3.3主要控制回路

3.4维护经验

第4章 催化裂化电液滑阀的控制

4.1工艺简介

4.2控制系统配置

4.3主要控制回路

4.4电液滑阀的应用

第5章 加氢裂化装置仪表控制

5.1工艺简介

5.2控制系统配置

5.3主要控制回路

5.4装置仪表使用情况

第6章 连续重整装置仪表控制

6.1工艺简介

6.2控制系统配置

6.2.1 DCS控制系统

6.2.2其他控制系统

6.3主要控制回路

6.4控制方案

6.4.1反应系统的温度控制

6.4.2再接触压力的分程-超驰控制

6.4.3催化剂再生系统中氮气的压力控制

6.4.4连续重整装置中充氮的分程控制

6.4.5锅炉三冲量控制

6.4.6催化剂再生闭锁料斗循环控制系统

6.4.7催化剂再生隔离系统

第7章 气体分馏装置仪表控制

7.1工艺简介

7.2控制系统配置

7.3主要控制回路

7.3.1精馏塔压力控制

7.3.2精馏塔温度控制

第8章 延迟焦化装置仪表控制

8.1工艺简介

8.2控制系统配置

8.2.1装置过程控制系统

8.2.2装置机组控制系统

8.2.3装置联锁控制系统

8.2.4装置水力除焦控制系统

8.3主要控制回路

8.3.1延迟焦化装置主要控制方案

8.3.2复杂控制回路介绍及组态

8.4机组控制方案

8.4.1 TS-3000控制器组成

8.4.2机组的基本控制方案

8.5水力除焦系统控制方案

8.5.1焦炭塔工艺简介

8.5.2自动顶盖机介绍

8.5.3水力除焦联锁控制方案

8.5.4塔顶隔断阀控制方案

8.5.5钻机绞车控制方案

8.5.6自动顶盖机允许开盖联锁方案

第9章 加氢装置控制系统

9.1工艺简介

9.2控制系统组成及特点

9.3典型控制回路

9.3.1加氢高分液面自控回路

9.3.2加热炉出口温度自控回路

9.3.3加氢总瓦斯压控回路

9.3.4加热炉分支进料控制回路

第10章 制硫装置的控制系统

10.1工艺简介

10.2 DCS系统配置

10.3主要控制回路

10.3.1酸性气燃烧炉燃烧器燃烧控制

10.3.2硫黄回收焚烧炉工段主要控制方案

10.4维护经验

第11章 乙烯裂解装置仪表控制

11.1控制部分

11.2安全联锁部分

11.3塔的关键控制回路

11.4压缩机关键控制回路

11.5反应器系统关键控制回路

11.6干燥器系统的顺序控制

第12章 乙烯扩建装置仪表控制

12.1工艺简介

12.2控制系统配置

12.3其他控制系统

12.4主要控制回路

12.4.1 KTI裂解炉控制方案

12.4.2裂解炉进料量和燃烧控制

12.4.3汽包液位控制

12.5 LUMMUS裂解炉控制方案

12.5.1裂解气压缩机的防喘振控制

12.5.2碳二加氢反应器控制

12.5.3制冷系统控制方案

12.5.4典型精馏塔联锁控制

12.5.5装置主要分程控制

12.5.6 APC控制

12.6仪表伴热在线实时监控

12.7装置仪表使用情况

12.7.1仪表及自控的实施特点

12.7.2检测、控制技术的应用

第13章 乙烯装置裂解气压缩机的控制

13.1工艺简述

13.2裂解气压缩机的控制系统

第14章 低压聚乙烯装置仪表控制

14.1工艺简介

14.2控制系统配置

14.3主要控制回路

14.3.1反应釜H2/C2H4控制回路

14.3.2离心机转矩联锁控制回路

14.3.3袋式过滤器控制

第15章 高压聚乙烯SIS-DCS控制

15.1工艺简介

15.2控制系统配置

15.3主要控制回路

第16章 聚乙烯装置的控制

16.1工艺简介

16.2 DCS系统配置

16.2.1硬件配置

16.2.2软件配置

16.2.3电源和接地

16.3主要控制回路

16.3.1串级回路5206T15、 5211P1

16.3.2选择回路4001F98A、 4001F98B

16.3.3复杂控制回路

16.4维护经验

16.5关键仪表应用与维护

第17章 聚丙烯装置仪表控制

17.1工艺简介

17.2控制系统配置

17.3主要控制回路

第18章 聚丙烯SIS-DCS控制

18.1工艺简介

18.2控制系统配置

18.3主要控制回路

第19章 丙烯腈装置控制系统

19.1工艺简介

19.2控制系统组成及特点

19.3典型控制回路

第20章 顺丁橡胶装置控制系统

20.1工艺简介

20.2控制系统组成及特点

20.3典型控制回路

第21章 制苯装置仪表控制

21.1工艺简介

21.2控制系统配置

21.2.1 DCS介绍

21.2.2 PLC介绍

21.3主要控制回路

21.3.1制苯装置回路统计

21.3.2串级回路

21.3.3分程控制回路

21.3.4 T-601塔进料比值的控制

21.4装置仪表使用情况

第22章 化肥自动化仪表控制

22.1工艺简介

22.2控制系统的配置

22.2.1控制水平

22.2.2控制系统的配置

22.3典型控制回路

22.3.1主蒸汽压力前馈燃料/空气负荷控制系统（一段转化炉转化管加热燃烧热负荷）

22.3.2主蒸汽压力前馈-辅助锅炉炉膛压力与燃料气压力保护控制系统

22.3.3 F-101汽包液位-汽包给水流量和蒸汽流量三冲量控制系统

22.4装置仪表控制系统选用

22.4.1装置控制系统的选用

22.4.2装置的仪表选用

第23章 海洋石油自动化仪表控制

23.1控制系统的配置

23.2控制系统功能（PCS）

23.3应急关断系统（ESD）

23.4火气监控系统（FGS）

23.5典型控制回路

23.6仪表及控制系统应用

23.6.1热介质系统的组成

23.6.2热介质系统的控制及保护

23.6.3热介质系统报警及保护装置

23.7管控一体化计算机系统应用

第24章 油气田自动化仪表控制

24.1计量及流量测量仪表

24.1.1油井单井计量方式的选用

24.1.2气井计量

24.1.3原油流量测量仪表的选用

24.1.4天然气流量测量仪表的选用

24.1.5水流量测量仪表的选用

24.2液位测量仪表

24.3油气生产过程分析仪表

24.4控制阀

第25章 油气水井的数据采集系统

25.1井场分类及数据采集

25.1.1油井

25.1.2注入井

25.1.3水源井

25.1.4气井

25.2井场主要设施

25.2.1抽油机井

25.2.2丛式井场

25.2.3电泵井

25.2.4螺杆泵井

25.2.5天然气井

25.2.6水源井

25.2.7注水井

25.3井场采集控制平台功能

25.3.1总貌图

25.3.2导航图

25.3.3电子巡井

25.3.4功图数据回放

25.3.5水井管理

25.3.6功图计产与量油

第26章 石化电站锅炉的控制

26.1工艺简介

26.2系统配置

26.2.1系统网络结构

26.2.2系统硬件

26.3系统组态

26.4主要控制回路

第27章 热电站锅炉烟气脱硫的控制

27.1工艺简介

27.2和利时MACSV系统

27.2.1网络配置

27.2.2硬件配置

27.2.3系统软件配置

27.3主要控制系统

27.3.1脱硫系统

27.3.2布袋除尘器系统

参考文献