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1 化工自控工程设计概述1

1.1 工程设计的基本任务1

1.2 工程设计的基本程序2

1.3 初步设计的内容和深度4

1.3.1 初步设计说明书4

1.3.2 带控制点工艺流程图4

1.3.3 仪表设备及主要材料表5

1.3.4 自控设计概算6

1.4 工程总体设计中的相互关系6

1.4.1 自控专业与工艺专业的关系6

1.4.2 自控专业与设备专业的关系8

1.4.3 自控专业与电气专业的关系8

1.4.4 自控专业与建筑结构专业的关系8

1.4.5 自控专业与采暖通风专业的关系9

1.4.6 自控专业与水道专业的关系9

2 化工自控工程设计符号10

2.1 过程检测、控制系统的设计符号10

2.1.1 图形符号10

2.1.2 字母代号16

2.1.3 仪表位号18

2.1.4 设计符号应用示例20

2.2 分散控制、共用显示仪表、逻辑和计算机系统的设计符号48

2.2.1 图形符号48

2.2.2 字母代号49

2.2.3 报警51

2.2.4 设计符号应用示例52

2.3 施工图设计的设计符号57

2.3.1 平面敷设图中的图形符号58

2.3.2 字母代号61

2.3.3 仪表管、线编号原则及用法说明62

3 施工图设计65

3.1 施工图设计文件的组成65

3.2 施工图内容说明67

3.2.1 自控图纸目录67

3.2.2 说明书67

3.2.3 自控设备汇总表67

3.2.4 自控设备表68

3.2.5 综合材料表68

3.2.6 电气设备材料表68

3.2.7 电缆电线、管缆、测量管线等表68

3.2.8 管件加工件明细表71

3.2.9 带控制点工艺流程图71

3.2.10 仪表盘正面布置（总）图71

3.2.11 半模拟盘正面布置图72

3.2.12 供电系统图72

3.2.13 信号及联锁原理图72

3.2.14 继电器箱正面布置图72

3.2.15 仪表盘背面电气接线图72

3.2.16 仪表盘背面气动管线连接图73

3.2.17 仪表供气空视图、伴热保温系统图73

3.2.18 气动管线外部连接系统图74

3.2.19 电缆、电线外部连接系统图74

3.2.20 供电箱（或接线端子箱）接线图74

3.2.21 电缆、管缆平面敷设图74

3.2.22 复杂控制系统图75

3.2.23 非标准部件安装制造图75

3.3 DCS 系统施工图内容说明75

4 化工自控工程设计78

4.1 带控制点工艺流程图的制定78

4.2 仪表的选型79

4.2.1 选型原则79

4.2.2 温度测量仪表的选型79

4.2.3 压力测量仪表的选型81

4.2.4 流量测量仪表的选型81

4.2.5 物位测量仪表的选型84

4.2.6 过程分析仪表的选型88

4.3 控制室的设计95

4.3.1 控制室位置的选择95

4.3.2 控制室的仪表盘平面布置96

4.3.3 控制室的面积96

4.3.4 控制室的建筑要求97

4.3.5 控制室的采光和照明98

4.3.6 控制室的空调98

4.3.7 控制室的进线方式和电缆、管缆敷设方式98

4.3.8 控制室的安全保护99

4.3.9 仪表盘结构和盘面布置99

4.3.10 仪表盘盘内配线和配管99

4.3.11 操纵台和模拟盘的设置100

4.4 信号报警和联锁系统的设计100

4.4.1 信号报警系统的要求和功能100

4.4.2 信号报警系统用的故障检出元件100

4.4.3 信号报警器的选用100

4.4.4 信号报警系统的布置和配线101

4.4.5 联锁系统的要求和基本功能101

4.4.6 联锁系统的附加功能102

4.4.7 联锁系统的故障检出元件103

4.4.8 可编程序控制器程序条件的编写103

4.4.9 可编程序控制器输入输出点数的确定107

4.4.10 程序容量的估算107

4.5 仪表供气供电的设计107

4.5.1 仪表供气的设计107

4.5.2 仪表供电的设计110

4.6 仪表配管和配线112

4.6.1 测量管线112

4.6.2 电缆、电线的选用112

4.6.3 气动信号管线的选用114

4.6.4 配线的基本要求114

4.6.5 配管的基本要求115

4.6.6 管、线、缆的敷设115

4.7 仪表设备的防护117

4.7.1 防爆问题117

4.7.2 防腐蚀问题120

4.7.3 防冻及防热问题125

4.7.4 防尘问题129

4.7.5 防震问题130

4.8 控制阀的选择130

4.8.1 控制阀流量系数KV的计算和控制阀口径的确定130

4.8.2 控制阀计算参数的确定136

4.8.3 控制阀的选型137

4.8.4 计算示例141

4.9 节流装置的计算142

4.9.1 基本工作原理和计算公式142

4.9.2 流量计算公式中参数的确定143

4.9.3 差压上限的选择145

4.9.4 孔径比β的求取147

4.9.5 开孔直径d的计算149

4.9.6 验算150

4.9.7 误差估算150

4.9.8 节流装置计算机通用计算程序152

4.10 化工自控计算机辅助设计软件包155

4.10.1 系统的运行环境156

4.10.2 PCCAD的特点156

4.10.3 分程序组成和功能157

参考文献160