自動控制工程設(shè)計入門

概述1

第一章自控工程設(shè)計的任務(wù)和程序3

第一節(jié)自控工程設(shè)計的任務(wù)3

一、工程設(shè)計的分階段3

二、自控專業(yè)設(shè)計在不同設(shè)計階段的任務(wù)3

三、專業(yè)設(shè)計文件劃分成版次4

四、設(shè)計文件清單5

第二節(jié)自控工程設(shè)計的程序6

第三節(jié)工程總體設(shè)計中的自控專業(yè)與其他專業(yè)的關(guān)系11

一、自控專業(yè)與工藝專業(yè)的設(shè)計條件關(guān)系11

二、自控專業(yè)與管道專業(yè)的設(shè)計分工12

三、自控專業(yè)與電氣專業(yè)的設(shè)計分工20

四、自控專業(yè)與電信、機(jī)泵及安全（消防）專業(yè)的設(shè)計分工21

第四節(jié)自控設(shè)計中常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定22

第二章自控設(shè)計常用圖例符號使用說明23

第一節(jié)工藝控制流程圖中的圖形符號23

一、檢測點(diǎn)（包括檢測元件、取樣點(diǎn)）的圖形符號23

二、連接線的圖形符號23

三、儀表圖形符號26

四、儀表安裝位置的圖形符號27

五、調(diào)節(jié)閥閥體、風(fēng)門的圖形符號27

六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的圖形符號28

七、執(zhí)行機(jī)構(gòu)能源中斷時調(diào)節(jié)閥位置的圖形符號29

第二節(jié)常用字母代號29

一、儀表位號中表示被測變量和儀表功能的字母代號29

二、繼動器和計算器功能的附加符號31

第三節(jié)儀表位號表示方法32

第四節(jié)儀表圖形符號在工藝控制流程圖中的常用畫法舉例33

一、溫度33

二、壓力（或真空）37

第三章控制工藝流程圖的制定39

第一節(jié)控制方案的確定39

一、控制方案的確定39

二、在控制方案的確定中應(yīng)處理好的幾個關(guān)系40

第二節(jié)控制流程圖的繪制41

第四章儀表設(shè)計表格的編制43

第一節(jié)儀表選型原則43

一、工藝過程的條件44

二、操作上的重要性44

三、自動化水平和經(jīng)濟(jì)性44

四、統(tǒng)一性 45

五、儀表供應(yīng)和使用情況 46

第二節(jié)溫度測量儀表的選型46

一、溫度計的分類與特點(diǎn)46

二、選用原則46

三、時間常數(shù)的選用48

四、接線盒的選用48

五、檢測元件尾長的選擇48

六、連接方式的選擇48

七、保護(hù)套材質(zhì)選擇48

八、參考有關(guān)資料49

第三節(jié)壓力測量儀表的選型49

一、選用原則49

二、精度等級選擇50

三、彈簧管壓力表外形尺寸選擇50

四、新產(chǎn)品50

五、參考有關(guān)資料50

第四節(jié)流量測量儀表的選型50

一、流量測量儀表選型50

二、選型原則51

三、新型儀表51

第五節(jié)物位測量儀表的選型52

一、物位測量儀表選型52

二、選型原則53

三、典型液位儀表選型53

第六節(jié)過程分析儀表的選型54

一、 分析儀表選型54

二、選型的一般原則55

第七節(jié)顯示儀表的選型56

第八節(jié)調(diào)節(jié)儀表的選型56

第九節(jié)儀表設(shè)計表格的編制57

一、原化工部標(biāo)準(zhǔn)編寫的儀表表格57

二、國際通用設(shè)計體制編寫的儀表表格57

第十節(jié)儀表技術(shù)說明書和儀表請購單的編制71

一、 儀表技術(shù)說明書的編制71

二、儀表請購單的編制79

第五章控制室的設(shè)計80

第一節(jié)控制室的設(shè)計80

一、控制室設(shè)計內(nèi)容80

二、 《控制室設(shè)計規(guī)定》中的主要規(guī)定80

第二節(jié)儀表盤的設(shè)計83

一、儀表盤的選型83

二、儀表盤盤面布置84

三、儀表盤正面布置圖的繪制85

四、半模擬盤的正面布置圖86

第三節(jié)分散控制系統(tǒng)(DCS)的設(shè)計86

一、DCS的設(shè)計方法86

二、DCS控制室設(shè)計要求90

第六章儀表接線圖的繪制95

第一節(jié)接線圖的繪制方法95

一、直接接線繪制法95

二、相對呼應(yīng)繪制法95

三、單元接線繪制法96

第二節(jié)儀表盤背面電、氣接線圖的繪制96

一、儀表盤背面電氣接線圖的繪制96

二、儀表盤背面氣動管線連接圖的繪制98

三、儀表盤背面電、氣混合接線圖的繪制99

第七章信息報警和聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計100

第一節(jié)信號、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計的基本原則100

第二節(jié)信號報警系統(tǒng)設(shè)計101

一、信號報警系統(tǒng)的組成101

二、系統(tǒng)設(shè)計選用要點(diǎn)102

三、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)組合103

第三節(jié)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計104

一、聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成104

二、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)105

三、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計的特殊功能要求106

四、環(huán)境防護(hù)設(shè)施及其他106

五、儲槽裝料操作聯(lián)鎖系統(tǒng)示例107

第八章儀表供電和供氣的設(shè)計110

第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)的設(shè)計110

一、負(fù)荷類別及供電要求110

二、電源類型及供電系統(tǒng)113

三、配電設(shè)計114

四、儀表供電系統(tǒng)圖的繪制115

五、供電器材的選擇119

第二節(jié)儀表供氣系統(tǒng)的設(shè)計120

一、儀表對供氣的要求121

二、供氣系統(tǒng)的設(shè)計124

三、供氣系統(tǒng)圖的繪制127

第九章儀表配管和配線設(shè)計128

第一節(jié)配管設(shè)計128

一、測量管線的材質(zhì)、管徑128

二、氣動信號管線的材質(zhì)、規(guī)格129

三、測量管線及氣動信號管線、管纜敷設(shè)129

第二節(jié)配 線 設(shè) 計129

一、電線、電纜選用129

二、配線131

三、儀表盤 (箱、柜) 內(nèi)配管、配線131

第十章儀表設(shè)備的防護(hù)133

第一節(jié)儀表及管線伴熱和絕熱保溫設(shè)計133

一、伴熱、保溫設(shè)計的目的133

二、伴熱、保溫應(yīng)達(dá)到的要求133

三、伴熱、保溫對象133

四、伴熱、保溫方式方法134

第二節(jié)儀表隔離和吹洗設(shè)計135

一、儀表隔離135

二、吹洗137

第三節(jié)儀表接地設(shè)計139

一、接地的作用和要求139

二、接地設(shè)計的原則和方法140

第四節(jié)儀表防爆設(shè)計141

一、防爆設(shè)計的重要性141

二、防爆等級的劃分142

三、防爆措施142

本書以自控設(shè)計最基本的內(nèi)容為主線，介紹了自控工程設(shè)計過程中主要環(huán)節(jié)的設(shè)計原則和方法，內(nèi)容包括自控工程設(shè)計的基礎(chǔ)知識，儀表選型、控制室設(shè)計、信號報警和聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計，儀表供電和供氣的設(shè)計，儀表配管和配線的設(shè)計以及儀表的接地、伴熱、絕熱、隔離、吹洗設(shè)計等各項(xiàng)具體工作。

本書可作為自動化專業(yè)人員參考書，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材。

內(nèi)容取舍上盡可能選擇了有利于加強(qiáng)深理解自動化專業(yè)思想的，具有實(shí)際工程背景的實(shí)例。

通過實(shí)例分析，系統(tǒng)歸納了自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計方法；以常見的過程控制系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)的設(shè)計為例、系統(tǒng)地介紹了方案選擇、可行性分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、經(jīng)濟(jì)性能分析、系統(tǒng)組成要素選擇、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場調(diào)試評價、特殊系統(tǒng)要求對策等自動控制系統(tǒng)設(shè)計的完整流程，以幫助讀者形成專業(yè)知識鏈條，提高獲取知識的能力。

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第1章 緒論

1.1 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展及技術(shù)現(xiàn)狀

1.2 自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本知識

第2章 工程設(shè)計方法

2.1 控制系統(tǒng)的分析方法

2.2 應(yīng)用MATLAB軟件分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

2.3 被控參數(shù)和控制參數(shù)的選取

2.4 測量變送單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選取

2.5 控制方案和控制規(guī)律的選取

2.6 系統(tǒng)校正方法

2.7 控制器參數(shù)的整定方法

2.8 典型控制系統(tǒng)及其基本構(gòu)成

第3章 電梯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1 結(jié)構(gòu)及控制要求

3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

3.4 程序設(shè)計

3.5 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

3.6 系統(tǒng)調(diào)試

第4章 無水氯化鎂生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)設(shè)計

4.1 工藝流程及控制要求

4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

4.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

4.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計及調(diào)試

4.5 系統(tǒng)冗余設(shè)計

4.6 本安防爆系統(tǒng)設(shè)計

第5章 飛機(jī)飛行自動控制系統(tǒng)的設(shè)計

5.1 飛行自動控制系統(tǒng)設(shè)計綜述

5.2 飛行控制系統(tǒng)設(shè)計要求

5.3 自動駕駛儀系統(tǒng)概述

5.4 縱向自動駕駛儀控制律設(shè)計

5.5 橫側(cè)向自動駕駛儀模態(tài)控制律設(shè)計

5.6 自動著陸模態(tài)控制律設(shè)計

參考文獻(xiàn)2100433B