第1章 自控工程設(shè)計概述 1
1.1 工程設(shè)計的基本任務(wù) 1
1.2 工程設(shè)計的基本程序 2
1.2.1 基礎(chǔ)工程設(shè)計 2
1.2.2 詳細工程設(shè)計 4
1.2.3 自控方案 5
1.2.4 自控工程設(shè)計文件的內(nèi)容深度 7
1.3 自控工程設(shè)計術(shù)語 9
1.4 自控專業(yè)與其他專業(yè)的設(shè)計條件及分工 23
1.4.1 自控專業(yè)與工藝、系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計條件及分工 23
1.4.2 自控專業(yè)與管道專業(yè)的設(shè)計條件及分工 24
1.4.3 自控專業(yè)與電氣專業(yè)的設(shè)計條件及分工 26
1.4.4 自控專業(yè)與電信、機泵及安全(消防)專業(yè)的設(shè)計條件及分工 28
1.4.5 自控專業(yè)與建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通專業(yè)的設(shè)計條件及分工 29
1.4.6 自控專業(yè)與總圖專業(yè)的設(shè)計條件及分工 30
1.4.7 自控專業(yè)與采購專業(yè)的分工 30
1.4.8 設(shè)計條件表 30
1.5 工程設(shè)計的質(zhì)量保證體系 33
1.5.1 各級人員的質(zhì)量保證職責 33
1.5.2 設(shè)計控制的質(zhì)量保證 33
1.5.3 工程設(shè)計文件的質(zhì)量保證 34
習題和思考題 36

第2章 自控工程設(shè)計圖形符號和文字代號 37
2.1 概述 37
2.1.1 標準化 37
2.1.2 自控專業(yè)工程設(shè)計規(guī)范和標準 39
2.2 過程檢測和控制流程圖用文字代號 41
2.2.1 儀表功能標志字母 41
2.2.2 儀表功能標志字母的說明 44
2.2.3 后繼字母輸出功能字母Y的附加功能 47
2.2.4 儀表功能標志字母示例 47
2.2.5 縮寫字母 56
2.3 過程檢測和控制流程圖用圖形符號 61
2.3.1 儀表設(shè)備與功能圖形符號 61
2.3.2 檢測元件和檢測儀表圖形符號 65
2.3.3 執(zhí)行器圖形符號 69
2.3.4 信號處理功能圖形符號 72
2.4 儀表常用電氣元件和邏輯圖圖形符號和文字代號 76
2.4.1 常用電氣元件圖形符號和文字代號 76
2.4.2 邏輯圖圖形符號 78
2.5 儀表位置圖及橋架布置圖的圖形符號 83
2.6 顯示視屏上過程設(shè)備和儀表的圖形符號 84
2.7 OPC UA的圖形符號 86
2.7.1 OPC UA的信息模型 87
2.7.2 OPC UA的應(yīng)用示例 90
2.8 應(yīng)用示例 93
2.8.1 控制室監(jiān)控儀表圖形符號的應(yīng)用示例 93
2.8.2 共享顯示、共享控制、分散控制圖形符號的應(yīng)用示例 96
2.8.3 計算機控制圖形符號的應(yīng)用示例 96
2.8.4 設(shè)定值監(jiān)督控制和現(xiàn)場總線控制圖形符號的應(yīng)用示例 97
2.8.5 儀表之間連接信號的示例 97
2.9 SAMA圖 98
2.9.1 SAMA圖的圖形符號 98
2.9.2 SAMA圖應(yīng)用示例 100
習題和思考題 101

第3章 自控工程設(shè)計 103
3.1 管道儀表流程圖 103
3.1.1 管道儀表流程圖的分類 103
3.1.2 管道儀表流程圖內(nèi)容 103
3.1.3 管道儀表流程圖版本 104
3.2 儀表的選型 104
3.2.1 檢測儀表一般特性 104
3.2.2 檢測儀表選型原則 112
3.2.3 流量檢測儀表的選型 114
3.2.4 壓力檢測儀表的選型 128
3.2.5 溫度檢測儀表的選型 129
3.2.6 物位檢測儀表的選型 135
3.2.7 過程分析儀表的選型 140
3.2.8 其他檢測儀表的選型 147
3.2.9 執(zhí)行器的選型 148
3.2.10 顯示、控制儀表的選型 159
3.2.11 儀表選型的注意事項 159
3.2.12 儀表數(shù)據(jù)表 159
3.3 控制室設(shè)計 175
3.3.1 控制室作用 175
3.3.2 控制室位置和布局 176
3.3.3 現(xiàn)場機柜室 179
3.3.4 操作臺設(shè)計和人機工程學 180
3.4 信號報警和安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)設(shè)計 181
3.4.1 信號報警系統(tǒng)的設(shè)計 182
3.4.2 安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計 183
3.4.3 順序控制系統(tǒng)的設(shè)計 188
3.5 儀表供能系統(tǒng)設(shè)計 192
3.5.1 儀表供氣設(shè)計 192
3.5.2 儀表供電設(shè)計 194
3.5.3 儀表及管線伴熱和絕熱保溫設(shè)計 197
3.6 儀表配管和配線設(shè)計 202
3.6.1 管線的選用 202
3.6.2 管線和電纜的敷設(shè) 203
3.6.3 儀表盤(箱、柜)的配管和配線 205
3.7 儀表設(shè)備安全設(shè)計 206
3.7.1 防雷和防爆設(shè)計 206
3.7.2 接地設(shè)計 211
3.7.3 隔離和吹洗設(shè)計 215
3.7.4 核電廠安全設(shè)計 218
3.8 自控工程設(shè)計中的計算 220
3.8.1 控制閥流量系數(shù)的計算 220
3.8.2 控制閥流量系數(shù)計算程序 227
3.8.3 控制閥流量系數(shù)計算示例 229
3.8.4 控制閥實際開度和實際可調(diào)比的計算 231
3.8.5 節(jié)流裝置流出系數(shù)的計算和節(jié)流裝置選型 237
3.8.6 節(jié)流裝置計算示例 241
3.8.7 其他輔助參數(shù)的計算 244
3.9 常用工程設(shè)計軟件 246
3.9.1 自控專業(yè)計算機輔助設(shè)計軟件包PCCAD 246
3.9.2 INtools軟件 (SPI) 247
3.9.3 IAtools軟件 248
3.9.4 Plant-4D軟件 249
3.9.5 PDS軟件 250
3.9.6 Vantage PE軟件 250
習題和思考題 251

第4章 集散控制系統(tǒng)和可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計 255
4.1 盤裝儀表控制系統(tǒng)、基本過程控制系統(tǒng)與開放流程自動化控制系統(tǒng) 255
4.1.1 盤裝儀表控制系統(tǒng)的架構(gòu) 255
4.1.2 集散控制系統(tǒng)的架構(gòu) 255
4.1.3 可編程控制器系統(tǒng)的架構(gòu) 256
4.1.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的架構(gòu) 257
4.1.5 開放流程自動化控制系統(tǒng)的架構(gòu) 257
4.2 集散控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 260
4.2.1 DCS的技術(shù)要求 260
4.2.2 DCS工程設(shè)計原則和職責分工 263
4.2.3 DCS工程設(shè)計程序 265
4.2.4 DCS工程設(shè)計 267
4.2.5 DCS的通信系統(tǒng)設(shè)計 272
4.2.6 DCS的軟件 273
4.2.7 DCS供電、接地、防雷系統(tǒng)設(shè)計 274
4.2.8 DCS驗收、安裝、聯(lián)調(diào)與投運 274
4.2.9 設(shè)計示例 275
4.3 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 292
4.3.1 PLC系統(tǒng)工程設(shè)計原則和職責分工 292
4.3.2 PLC系統(tǒng)工程設(shè)計 293
4.3.3 SIS的工程設(shè)計 300
4.3.4 設(shè)計示例 307
4.4 MES和ERP設(shè)計 313
4.4.1 S95標準 313
4.4.2 MES規(guī)范 316
4.4.3 ERP規(guī)范 322
4.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 326
4.5.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 326
4.5.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系 328
習題和思考題 332

第5章 工程施工驗收 333
5.1 自動化儀表工程施工及驗收 333
5.1.1 自動化儀表工程的施工圖 333
5.1.2 安裝示例 346
5.1.3 自動化儀表工程的施工 356
5.2 自動化儀表工程的驗收 360
5.2.1 儀表工程質(zhì)量評定 360
5.2.2 綜合控制系統(tǒng)試驗 366
5.2.3 DCS和PLC的驗收測試 367
5.2.4 SIS的驗收測試 370
習題和思考題 370

第6章 畢業(yè)設(shè)計 372
6.1 畢業(yè)設(shè)計的目的和要求 372
6.2 畢業(yè)設(shè)計的指導 373
6.3 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 374

參考文獻 383