石油化工自動控製設計手冊 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陸德民 著

圖書標籤:

• 石油化工
• 自動控製
• 過程控製
• 自動化
• 設計手冊
• 工業自動化
• 儀錶控製
• 流程控製
• 化工工程
• 控製係統

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502526962

版次：3

商品编码：10167866

包装：精装

开本：16开

出版时间：2011-05-01

用纸：胶版纸

页数：1192

內容簡介

　　 《石油化工自動控製設計手冊》邀長期從事儀錶及控製設計的高級工程師執筆編寫，對第二版的內容進行瞭大幅度的增加和修改。第一篇是新增加的設計標準規範；第二篇增補瞭許多新的儀錶；第三篇增補瞭新的控製方法；第四篇是新編寫的，包括DCS、PLC現場總綫及ESD安全聯鎖係統、MIS信息管理係統和先進過程控製等；第五篇是設計導則。為便於讀者查閱，增加瞭附錄，主要是設計數據和索引。本書是化工、石油化工、煉油、輕工、冶金、紡織、核能等工業部門從事自控設計的工程師必備的參考書。

目錄

第一篇 設計標準
第一章 國內標準
第二章 國外標準
第二篇 工業自動化儀錶及選用
第一章 緒論
第二章 溫度測量儀錶及選用
第三章 流量測量儀錶及選用
第四章 物位量儀錶及選用
第五章 壓力測量儀錶及選用
第六章 過程分析儀錶及選用
第七章 控製室儀錶
第八章 控製閥
第九章 泄壓設施的選擇與應用
第十章 變送器
第十一章 其他儀錶
第十二章 儀錶盤、箱、颱
第十三章 校驗儀錶
第三篇 自動控製係統的設計
第一章 簡單控製係統
第二章 復雜控製係統
第三章 典型生産單元的控製方案
第四篇 數字控製係統
第一章 概述
第二章 Advant OCS係統概況
第三章 CENTUM係統
第四章 HS2000分散控製係統
第五章 I／A Series開放式分散控製係統
第六章 SUPCON JX－300分散控製係統
第七章 TDC－3000係統
第八章 PROVOX PLUSⅡ係統
第九章 FB－2000分散型控製係統
第十章 DCS通信及現場總綫
第十一章 管理信息係統（MIS）
第十二章 先進過程控製
第十三章 可編程序控製器（PLC）
第五篇 工程設計導則
第一章 控製室的設計
第二章 儀錶盤、櫃的設計
第三章 儀錶供電供氣設計
第四章 報警、聯鎖和停車係統設計
第五章 調節閥計算
第六章 泄壓設施的計算
第七章 節流裝置及流量儀錶計算
第八章 儀錶工程設計計算機輔助設計
第九章 儲運係統儀錶選型及自動化
第十章 防爆設計及標準
第十一章 儀錶及控製係統接地設計
第十二章 儀錶配管配綫設計
第十三章 工業儀錶的環境防護

精彩書摘

　　1.點流速計型插入式流量計
　　①點流速計型插入式流量計在大口徑流量測量中有突齣的優點。但應該指齣，點流速計型插入式流量計測量的是矢量，不像流量是標量，它不但有幅值還有方嚮的問題，對此類流量計的安裝使用有更嚴格的要求，隻有掌握管道中流速分布規律，遵守安裝使用的規範，纔能達到測量精度的要求；
　　②儀錶特性應分為測量頭和整颱流量計兩部分考慮。測量頭實際上就是一颱滿管式流量計，隻不過在這裏是作為流速計使用。各種類型測量頭的特性可參考相應的流量計內容。整颱插入式流量計不僅與測量頭有關，還與測量頭的安裝及組閤方式、管道中的流速分布、儀錶係數的各種修正係數以及管道的幾何參數等有關。因此必須對現場的4個條件作細緻的瞭解：a.流量計上遊側阻流件的類型；b.流量計上下遊直管段長度；c.管道的實際內徑；d.管壁的粗糙度。這些條件是確定插入式流量計的儀錶係數的主要條件。
　　⑧由於確定流量計儀錶係數的幾個修正係數準確度的影響，整颱插入式流量計的準確度不可能太高，一般為（士2.5 ％～±4％）FS，如能對整颱流量計進行在綫校驗，可以提高到（土1％～±1.5 ％）FS。④儀錶適用的流體種類、工作狀態（壓力溫度）及流體物性的影響與其工作原理有關，如插入式電磁流量計隻能用於導電性液體，插入式渦輪用於潔淨介質等。⑤管道中流速分布狀況是此類流量計使用時應注意的主要問題。在大口徑下，一般由於安裝處空間的限製以及管道中流速分布畸變，産生鏇轉流似乎不可避免。這時如有試驗依據的修正係數可用，則測量精度還是可保證的。
　　⑥插入式流量計的經濟性有突齣的優點。首先儀錶購置費低，由於測量頭為中、小口徑（DⅣ50或DⅣ80），它不隨口徑增大而變，故口徑愈大愈顯得便宜；其次安裝費低，無需截斷管道，尤其在既有管道上安裝更覺方便；再有附屬設備可節省，如無需安裝旁路管及其閥件；如果使用口徑種類多，用量大，則備品備件簡單，訂貨方便，儀錶運行費（能耗費）極低。

現代工業過程控製係統架構與優化實踐 本書聚焦於當代復雜工業生産現場的自動化控製係統設計、實施與優化，深入探討瞭從底層傳感器儀錶到頂層製造執行係統（MES）的集成化解決方案。它旨在為過程控製工程師、自動化係統集成商以及相關領域的研究人員提供一套全麵、前沿且具備高度實踐指導意義的參考指南。 第一部分：過程控製理論的深化與應用 本部分首先迴顧瞭經典的過程控製理論基礎，如傳遞函數、頻率響應分析、PID控製器的設計與整定原理，但立即將視角轉嚮現代控製策略的復雜性。 1.1 過程模型辨識與先進過程控製（APC） 本書詳細闡述瞭工業過程模型辨識技術，包括時間域辨識（如最小二乘法、子空間辨識）和頻率域辨識的實際操作細節與局限性。重點在於如何構建高精度的動態模型，以支撐先進控製策略的實施。 隨後，深入講解瞭模型預測控製（MPC）的原理、建模方法、約束處理機製及其在大型、多變量耦閤係統中的應用案例。分析瞭如何通過軟測量技術（Soft Sensing）來估計難以直接測量的關鍵工藝變量，並將其集成到APC框架中，以提高控製性能和安全性。內容涵蓋瞭綫性MPC、非綫性MPC（NMPC）的基本數學結構以及在實際工業軟件平颱上的實現流程。 1.2 魯棒性與故障診斷 探討瞭控製係統麵對模型不確定性、外部擾動和設備老化時如何保持穩定運行的“魯棒性”設計理念。詳細介紹瞭H∞控製、滑模控製等先進魯棒控製方法的理論基礎和工程應用選擇標準。 同時，係統介紹瞭基於觀測器的故障檢測與隔離（FDI）技術，包括卡爾曼濾波、判彆分析等方法在傳感器漂移、執行器卡死等常見故障診斷中的應用流程與性能評估指標。 第二部分：工業網絡通信、安全與數據基礎設施 本捲是現代自動化係統與信息技術深度融閤的關鍵所在，強調瞭數據在控製迴路中的關鍵作用。 2.1 工業通信協議棧的深度解析 超越瞭對傳統現場總綫（如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）的簡單介紹，本書聚焦於當前主流的工業以太網技術及其標準。詳細對比和分析瞭EtherNet/IP、PROFINET IO的實時性保證機製（如時間同步IEEE 1588/gPTP）及其在不同層級網絡中的部署策略。 特彆設立章節討論瞭基於OPC UA的跨平颱、安全數據集成方案，包括其信息模型構建、服務發現機製以及在雲端/邊緣計算環境下的數據推送架構。 2.2 工業控製係統網絡安全（OT Security） 鑒於控製係統的網絡化趨勢，本書提供瞭詳細的OT安全框架。內容涵蓋瞭基於ISA/IEC 62443標準的風險評估流程、縱深防禦（Defense-in-Depth）策略的實施指南，包括防火牆分區（Zoning and Conduits）、工業入侵檢測係統（IDS）在操作技術網絡中的部署、以及安全補丁管理在實時係統中的特殊考量。 2.3 邊緣計算與實時數據處理 探討瞭如何利用邊緣計算能力來處理和分析來自PLC/RTU的實時數據。內容包括瞭在邊緣側進行初步的數據清洗、特徵提取，以及如何將關鍵分析結果安全、高效地傳遞至雲端或MES係統，以實現閉環的快速反饋。 第三部分：自動化係統集成與工程實施標準 此部分著重於從概念設計到工廠投運的全生命周期管理，強調標準化和可維護性。 3.1 分布式控製係統（DCS）與可編程邏輯控製器（PLC）的係統集成 詳細對比瞭主流DCS平颱（如基於模塊化架構的係統）與高性能PLC在不同規模、不同復雜性工藝場景下的選型依據、係統冗餘架構設計（CPU、I/O、通信層）及其維護策略。重點剖析瞭如何實現DCS與PLC之間的安全與高效數據交換和互操作性。 3.2 儀錶選型、校驗與 SIL 評估 超越瞭對常見壓力、流量儀錶的簡單描述，本書深入探討瞭智能儀錶的選型標準，特彆是針對高壓、高溫、腐蝕性介質下的特殊儀錶技術（如導波雷達、壓差/熱式質量流量計）。 核心內容在於安全儀錶係統（SIS）的設計與實施。詳細介紹瞭基於IEC 61511標準的風險分析方法（如HAZOP、LOPA），安全完整性等級（SIL）的確定流程、安全迴路的硬件架構選擇（類彆B、類彆C）以及定期的老化因子（PFDavg）計算與驗證方法。 3.3 人機界麵（HMI）的可用性工程 強調瞭操作員中心設計原則（Operator-Centric Design）。內容包括瞭基於ISA 101的“高性能HMI”設計規範，如狀態燈、趨勢圖、報警管理的設計標準。目標是降低操作員認知負荷，提高故障排除速度和操作一緻性。重點討論瞭報警超載問題及基於優先級的智能報警抑製與分類策略。 第四部分：係統優化、能效管理與未來趨勢 4.1 過程優化與能效管理 闡述瞭如何通過優化控製策略，實現生産過程的能耗降低和效率提升。介紹瞭先進的過程優化工具，如基於能量平衡和工藝約束的實時優化（RTO）係統在連續生産裝置中的部署與運行維護經驗。討論瞭如何將控製數據與企業級能源管理係統（EMS）對接，實現能源消耗的透明化和優化調度。 4.2 數字化孿生（Digital Twin）在過程控製中的應用 本書對數字化孿生的概念進行瞭工程層麵的拆解，說明瞭如何利用高保真仿真模型（結閤CFD、反應動力學）與實時操作數據耦閤，構建高可信度的過程數字孿生體。探討瞭數字孿生在操作員培訓、控製策略預驗證、以及預測性維護中的具體實施路徑與技術挑戰。 通過這四個部分的係統闡述，本書旨在提供一套超越基礎理論的、麵嚮復雜現代工業場景的自動化係統設計與優化工具箱。

评分☆☆☆☆☆

這本書的價值體係非常強調“全生命周期管理”的理念，這在當前強調資産優化和可持續運營的背景下，顯得尤為重要。它不局限於“設計”階段的初始投入，而是將目光投嚮瞭運行維護、故障診斷和係統退役等環節。例如，在闡述PID迴路整定時，作者沒有采用傳統的Ziegler-Nichols方法一筆帶過，而是詳細比較瞭模型預測控製（MPC）在大型反應器溫度控製中的優勢，並給齣瞭如何量化其“超調抑製”和“過渡時間縮短”對經濟效益的具體貢獻的計算模型。這使得“自動化投入”不再是一個單純的成本中心，而是清晰可見的利潤驅動器。我尤其欣賞書中對於“網絡安全”在工業控製係統（ICS）中應用的章節，內容更新非常及時，詳細介紹瞭針對工控網絡的主動防禦和被動監控策略，並且強調瞭在自動化設計初期就必須嵌入安全考量，這纔是真正麵嚮未來的、負責任的設計理念。

评分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它更像是一位經驗豐富的老工程師在嚮你耳提麵命，而不是冷冰冰的參考書。語言簡練有力，沒有太多冗餘的形容詞，每一個段落都直擊問題的核心。我最喜歡它處理“疑難雜癥”的方式，當涉及到一些經典故障診斷和冗餘係統設計時，作者總能用一種非常務實的態度，列齣多套備選方案及其各自的優缺點和適用範圍。比如，在分析安全儀錶係統（SIS）的可靠性指標時，作者不僅給齣瞭計算公式，還配以一個長流程裝置的實際例子，模擬瞭在不同環境溫度和壓力波動下，係統失效概率的變化麯綫，這種細緻入微的分析，遠超齣瞭我之前閱讀過的大部分同類書籍。更讓我感到驚喜的是，它對不同年代引入的控製係統（從DCS到PLC再到現代的TCF/MES集成）之間的兼容性和升級策略也進行瞭深入探討，這對於維護老舊裝置和規劃未來投資的用戶來說，簡直是量身定製的指南。這本書的閱讀體驗，就像是把一位技術大牛請進瞭辦公室，隨時可以翻開查閱他的“私房秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和紙張質量給我留下瞭深刻的印象，拿到手上就能感受到一種沉甸甸的專業感。內頁的排版清晰，圖錶和公式的繪製都非常規範，這對於一本技術手冊來說至關重要。我特彆欣賞作者在結構上的用心，它似乎不是簡單地堆砌知識點，而是遵循著一套嚴謹的邏輯綫索進行展開。例如，在介紹基礎控製理論的部分，作者並沒有止步於教科書式的定義，而是緊密結閤實際化工過程中的具體應用場景進行闡述，使得那些抽象的數學模型立刻變得鮮活起來。閱讀過程中，我發現許多設計案例都非常貼閤當前行業前沿的趨勢，比如在復雜多變量控製係統優化那一章，作者深入淺齣地剖析瞭先進過程控製（APC）在節能降耗方麵的具體實施路徑，這對於正在進行技術升級的工程師來說，無疑是極具指導價值的參考資料。我甚至發現一些在國際標準中也難以找到的本土化經驗總結，這錶明作者不僅有著紮實的理論基礎，更擁有豐富的現場實踐積纍。這本書的價值，不在於讓你成為控製理論傢，而在於讓你成為一個能將理論完美落地到實際化工生産綫上的優秀設計者。

评分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書時，我擔心它會過於偏嚮某一特定類型的化工廠，比如石油煉製或基礎化工。然而，深入閱讀後發現，作者展現瞭驚人的知識遷移能力。他不僅精通復雜的單元操作控製，對精細化工中對批次控製（Batch Control）的特殊要求也有獨到的見解。書中關於批次配方的管理和追溯性記錄的設計，采用瞭非常清晰的狀態機模型進行描述，這對於需要頻繁切換産品或需要嚴格遵循GMP標準的行業用戶來說，簡直是福音。書中對不同儀錶通訊協議（如HART, Fieldbus, Profibus PA）的實際應用性能對比分析，非常客觀且基於大量的實際測試數據，而非理論推導，這對於在進行新項目儀錶選型時做決策提供瞭堅實的依據。這本書的整體閱讀體驗是高度實用的，它將理論的嚴謹性與工程的靈活性完美地結閤在一起，是我目前書架上最常被翻閱的技術參考書之一。

评分☆☆☆☆☆

我是一個對細節有極高要求的設計人員，常常因為規範的模糊性而頭疼。這本手冊在“文件編製與歸檔”這部分的處理上，簡直可以作為行業典範。它不僅僅是告訴你“應該”做什麼，而是直接給齣瞭符閤國傢及行業標準的各類設計文件模闆——從I/O清單的填寫格式，到聯鎖邏輯圖的符號約定，再到最終驗收測試（FAT/SAT）的檢查錶單，幾乎是“拿來即用”。我曾遇到過一個跨部門協作的項目，由於不同團隊對“過程參數報警級彆”的定義不統一導緻返工。翻閱此書後，書中關於報警管理層級的劃分和優先級排序的建議，幫助我們迅速統一瞭標準，極大地提高瞭後續的集成效率。此外，書中對化工過程安全設計（如爆炸泄壓設計、緊急停車流程的優化）的論述，其深度和廣度都令人印象深刻，它似乎涵蓋瞭從最基礎的儀錶選型到最高層級工藝集成的全景圖譜，讓讀者在宏觀把握全局的同時，也不會遺漏關鍵的微觀執行細節。

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专业书籍

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一本大手册，一个铁饭碗。

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实用

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纸张有点薄，印刷质量还不错！

评分☆☆☆☆☆

包装很好，正版，快递特别给力！

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化工设计必备手册

评分☆☆☆☆☆

好极了好极了好极了。

评分☆☆☆☆☆

很经典的好书，权威。正是我要的，非常喜欢。

评分☆☆☆☆☆

自控设计不可少的工具。最新一批的版本