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第一章 仪表基础知识1

第一节 仪表分类1

第一篇 基础知识1

第二节 仪表主要性能指标2

一、概述2

二、精确度2

三、复现性(重复性)3

四、稳定性3

五、可靠性4

第二章 常用图例符号5

第一节 常用仪表、控制图形符号5

一、图形符号5

二、字母代号10

三、仪表位号的表示方法16

四、HG 20505-92标准与ISA，ISO标准比较分析20

一、图形符号25

第二节 常用电工与电子学图例符号25

二、电气设备基本文字符号34

三、电气技术中辅助文字符号34

第三节 自控常用英文编写35

第三章 计量知识37

第一节 法定计量单位37

一、法定计量单位组成37

二、常用化工计量单位对照39

三、数字修约规则41

第二节 量值传递41

一、企业计量标准41

二、量值传递定义42

三、企业量值传递系统42

第三节 常用计量器具48

一、直流数字电压表48

二、标准电压电流源48

三、标准气动压力信号源52

四、多功能便携式校准仪53

第四章 电工与电子学知识54

第一节 电工知识54

一、供电系统54

二、熔断器58

三、自动开关59

四、控制微电机61

五、电压互感器与电流互感器64

第二节 常用测量电路66

一、平衡电桥66

二、不平衡电桥67

第三节 模拟电路67

一、放大电路67

二、振荡电路74

第四节 数字电路76

一、数制与基本逻辑关系76

二、组合逻辑电路78

三、时序逻辑电路80

第五节 稳压电路82

一、整流滤波电路82

二、稳压电路84

三、集成稳压电路85

第六节 集成电路86

一、集成电路分类86

二、半导体集成电路型号命名法87

三、集成电路的封装形式87

四、集成电路运算放大器89

五、TTL电路92

六、CMOS数字电路97

七、IIL电路与ECL电路100

八、中外集成电路产品型号对照101

第七节 电工电子学常用英文缩写102

一、常用化工介质特性107

第五章 工艺与安全知识107

第一节 工艺知识107

二、化工企业常用工艺管线标志118

第二节 常用化工设备特性119

一、离心式压缩机119

二、活塞式压缩机122

三、风机125

四、离心泵126

第三节 防腐128

一、腐蚀介质对相应防腐材料(金属和合金)128

二、常用非金属材料137

三、隔离138

第四节 安全141

一、石油、化工企业火灾危险性及危险场所分类141

二、爆炸性物质和爆炸危险场所等级划分145

三、爆炸性气体、易燃易爆粉尘和易燃纤维特性147

四、易燃易爆场所对防爆电气设备的要求155

五、易燃易爆场所仪表操作注意事项156

附录1-1 自控专业标准体系表标准代号含义158

附录1-2 自控专业标准明细表159

参考文献165

第二篇 仪表与控制系统166

第一章 检测仪表166

第一节 温度检测与仪表166

一、温度测量的基本概念166

二、温度测量仪表的分类167

三、热电偶168

四、热电阻173

第二节 压力检测与变送175

一、概述175

二、压力的测量与压力计的选择176

三、压力传感器178

四、压力变送器179

二、差压式流量计181

第三节 流量检测与变送181

一、概述181

三、容积式流量计188

四、漩涡流量计189

五、电磁流量计191

六、超声波流量计192

七、转子流量计194

八、冲板式流量计195

九、质量流量计197

第四节 物位检测仪表201

一、概述201

二、浮力式液位计202

三、差压式液位计203

四、电容式物位计204

五、其他物位计206

一、过程分析仪表的组成211

二、取样与预处理系统211

第一节 概述211

第二章 分析仪表211

三、过程分析仪表的主要技术特性与选择216

四、过程分析仪表的选用217

第二节 工业色谱仪218

一、色谱分析的基本原理218

二、工业色谱仪的组成219

三、CX-2型工业气相色谱仪219

第三节 氧量分析仪222

一、概述222

二、氧化锆分析仪222

三、磁式氧分析器225

第四节 热导式气体分析器226

一、测量基本原理226

三、热导池的结构228

二、热导式分析仪的测量线路228

五、RD型热导式气体分析仪230

四、热导式分析仪的应用及使用条件230

六、几种国外热导式分析器简介232

第五节 红外线分析器233

一、红外线分析器的检测原理233

二、红外线分析器的结构组成234

三、取样系统234

四、红外线气体分析器的型号与功能235

第六节 工业pH计235

第七节 工业粘度计237

一、旋转式粘度计237

二、振动式粘度计238

第八节 可燃性气体或蒸气的检测238

第一节 模拟显示仪表240

一、动圈式显示仪表240

第三章 显示仪表240

二、自动平衡式显示仪表244

第二节 数字式显示仪表251

一、概述251

二、数字式显示仪表的构成原理251

三、模-数转换252

四、参数信号的标准化及标度变换253

五、非线性补偿255

一、模拟式控制仪表257

第四章 控制仪表257

第一节 概述257

二、可编程调节器259

第二节 DDZ-Ⅲ型调节器259

第三节 数字单回路调节器267

一、SLCD指示调节器268

二、SLPC可编程调节器273

三、KMM可编程调节器290

四、PMK可编程调节器309

第一节 概述315

一、执行器在自动控制系统中的作用315

二、执行器的分类315

第五章 执行器315

三、执行器的构成316

第二节 调节阀的选型323

一、气动薄膜调节阀型号编制说明323

二、调节阀结构形式的选择324

三、调节阀气开、气关的选择和调节器正反作用的确定324

四、调节阀流量特性的选择324

五、调节阀结构材料的选择326

六、气动执行器常见故障及原因330

第三节 阀门定位器330

一、阀门定位器的作用与应用330

二、电-气阀门定位器331

一、控制系统的工作原理及组成334

第六章 控制系统334

第一节 概述334

二、控制系统的分类335

第二节 简单控制系统336

一、简单控制系统的组成336

二、简单控制系统的投运和调节器参数的工程整定338

第三节 复杂控制系统341

一、串级控制系统341

二、比值控制系统342

三、选择性控制系统344

四、分程控制系统346

五、前馈控制系统349

六、三冲量控制系统351

七、新型控制系统352

第四节 信号联锁与报警360

一、不闪光和闪光报警360

二、信号联锁保护系统364

附录2-1 常用热电偶分度表366

附录2-2 常用热电阻分度表383

第三篇 可编程控制器和集散控制系统387

第一章 可编程控制器387

第一节 概述387

一、可编程控制器的特点387

二、可编程控制器的基本组成388

三、可编程控制器的分类389

四、国外主要可编程控制器系列产品389

第二节 MODICON 984系列可编程控制器392

一、主机(控制器)392

二、MODICON通讯网络392

三、可选模块394

四、800系列I/O模块395

五、800系列远程I/O适配器和远程I/O站397

六、控制器机架和800系列I/O机架398

七、编程与支持软件399

八、使用环境和电源要求400

九、984-685 PLC硬件构成举例400

第三节 富士T40可编程控制器400

一、构成400

二、地址指定范围402

三、内部数据存储器的构成和分配402

四、指令系统403

五、编程操作413

六、T40外部接线图422

七、T40应用举例422

第二章 集散控制系统432

第一节 概述432

一、DCS的基本构成432

二、DCS的特点432

三、国内外DCS生产厂家一览表433

四、国内外几种主要DCS产品性能比较表434

第二节 SUPCON JX-300集散控制系统437

一、系统硬件437

二、系统软件综述447

第三节 HS2000系统449

一、概述449

二、HS2000系统的网络结构449

三、HS2000系统的三种配置结构450

四、操作员站452

五、工程师站452

六、现场控制站452

七、系统软件简介455

第四节 CENTUM-XL系统456

一、CENTUM-XL系统构成456

二、EOPS操作站457

三、EFCD双重化现场控制站458

四、通信系统461

五、应用举例：(带Smith补偿的中温串级调节系统的组态)462

第五节 TDC-3000系统465

一、TDC-3000系统的构成465

二、TDC-3000有三种通信网络466

三、TDC-3000提供三个不同等级的分散控制467

四、TDC-3000的过程控制站467

五、TDC-3000有四种CRT操作站467

六、TDC-3000在LCN上挂接的多种模件467

第六节 PROVOX-PLUS系统468

一、PROVOX-PLUS系统的构成468

二、过程控制装置468

三、PROVUE操作站469

四、PROVOX-PLUS应用软件组态简介469

五、串级调节系统的组态举例473

六、应用软件组态的生成(GENE-RATE)和下装(DOWNLOAD)483

二、接地处理方法484

第七节 DCS系统的接地484

一、接地484

三、DCS系统接地举例486

第八节 DCS系统的故障诊断486

一、DCS系统故障的分类486

二、故障的分析诊断487

参考文献487

第四篇 仪表检定与校准488

第一章 概述488

第一节 检定488

一、检定的定义488

二、检定的基本要求488

第二节 校准489

一、校准与检定的异同489

二、校准的基本要求489

一、工具与仪器490

二、接线490

第一节 概述490

第二节 差压变送器就地校准490

第二章 就地校准490

三、操作步骤491

第三节 压力变送器就地校准494

一、工具与仪器494

二、接线494

三、操作步骤494

第四节 显示仪表现场校准497

一、工具与仪器497

二、接线497

三、操作步骤497

第五节 调节阀(附阀门定位器)现场校准499

一、工具与仪器499

第六节 控制器现场校准500

一、工具和仪器500

二、接线及校准步骤500

二、接线与校准501

第三章 在检定室检定513

第一节 检定对环境的要求513

一、温度检定室513

二、电学检定室513

三、力学检定室513

四、几何量检定室513

第二节 仪表检定514

第五篇 仪表安装516

第一章 概述516

第一节 安装术语与符号516

一、安装术语516

二、仪表安装常用图形符号和文字代号517

第二节 仪表安装程序519

一、施工准备阶段519

三、试车、交工阶段522

二、施工阶段522

第三节 仪表安装技术要求523

第四节 常用仪表施工机具及标准表524

一、常用仪表施工机具524

二、常用校验标准表524

第二章 仪表常用安装材料525

第一节 仪表安装常用管材525

一、导压管525

二、气动管路525

三、电气保护管见525

四、伴热管527

第二节 仪表电缆527

一、仪表用绝缘导线528

二、仪表用电缆528

三、控制电缆530

五、补偿导线531

四、屏蔽电线和屏蔽电缆531

第三节 仪表安装常用型钢532

第四节 仪表阀门534

一、阀门型号的标志说明534

二、常用阀门的选用536

三、气动管路用阀537

四、仪表测量管路用阀537

五、仪表用阀组541

第五节 常用仪表保温材料543

一、对保温材料的基本要求543

二、常用保温材料的特性543

第三章 仪表加工件547

一、卡套式管接头547

二、铜制卡套式气动管路接头(铜管、尼龙管用)548

四、扩口式管接头554

五、焊接式管接头554

三、铜制卡套式气动管路接头(塑料管用)554

六、承插焊式管接头563

七、内螺纹式管接头564

八、金属软管(挠性管)接头564

九、橡胶管接头564

十、电缆(管缆)接头564

十一、连接头(管嘴)564

十二、压力表接头565

十三、玻璃板液面计接头565

十四、短节565

十五、活接头566

十六、堵头566

第二节 法兰566

第三节 紧固件587

一、温度一次仪表安装方式588

第一节 温度仪表安装588

第四章 常用仪表安装588

二、温度仪表安装注意事项590

三、常用温度仪表的安装590

第二节 压力仪表安装593

一、压力取源部件安装593

二、压力管路连接方式与相应的阀门594

三、常用压力表的安装594

四、压力变送器的安装595

第三节 常用流量仪表的安装600

一、转子流量计安装600

二、质量流量计安装601

三、涡轮流量计安装602

四、靶式流量计安装602

五、电磁流量计安装602

六、节流元件的安装604

七、差压计的安装612

第四节 物位仪表安装614

一、玻璃板液面计安装614

二、浮球式液位计安装614

三、浮标式液位计安装615

四、浮筒液面计安装615

五、放射性液位计安装615

六、光导电子液位计安装616

七、差压法测量液面616

第五节 常用工业分析仪表安装619

第五章 集散系统的安装与调试624

第一节 集散系统的安装624

一、集散系统安装的外部条件624

二、机、柜、盘安装624

三、接地及接地系统的安装624

四、接线624

一、调试前的检查625

二、调试的主要方法625

第二节 集散系统的调试625

六、基本控制器、多功能控制器的安全接地与隔离625

五、电源625

三、调试人机对话626

四、DCS系统现场调试中的故障诊断与处理626

第六章 执行器安装630

第一节 气动薄膜调节阀的安装630

一、调节阀的安装630

二、调节阀安装方位的选择630

三、调节阀安装注意事项631

四、调节阀的二次安装631

第二节 气缸式气动执行器的安装632

第三节 电磁阀的安装632

第七章 仪表管道敷设634

第一节 概述634

第二节 仪表气动管路敷设634

一、导压管敷设原则635

第三节 仪表测量管路敷设635

二、导压管敷设要求636

三、管道的弯制636

四、管子弯成后的固定637

五、需要特别注意的问题637

第四节 电气保护管敷设637

一、仪表电气保护管配制的一般要求638

二、管子弯曲要求638

第五节 仪表伴热管的安装639

一、伴热管的特点639

二、伴管安装中注意事项639

第八章 仪表电缆敷设641

第一节 仪表用电缆桥架641

一、电缆桥架的类型代号及意义641

六、钢制组合式电缆桥架642

五、钢制托盘式电缆桥架642

四、钢制梯级式电缆桥架642

三、钢制槽式电缆桥架642

二、玻璃钢汇线槽642

第二节 保护管口径的选择643

一、选择保护管的计算公式643

二、电线、电缆、补偿导线穿管643

第三节 电缆敷设的管件644

一、YHX型铝合金穿线盒644

二、铸铁、铸铝管件644

第四节 仪表电缆、电线、补偿导线的敷设645

一、仪表电缆敷设注意事项645

二、桥架安装注意事项646

三、电缆桥架选择原则646

第一节 易燃易爆环境下的仪表安装647

一、在易燃易爆环境下仪表安装注意事项647

二、易燃易爆环境下导压管的敷设647

第一节 仪表接头647

第九章 恶劣环境下的仪表安装647

第二节 其他恶劣环境下的仪表安装649

一、有剧毒介质的仪表安装649

二、介质是高温、高压的仪表安装649

三、在有氧气介质环境中的仪表安装649

四、在潮湿环境下的仪表安装650

一、供电设备安装651

二、配电盘(板)的制作安装651

第一节 仪表供电系统安装651

第十章 仪表辅助设备制作安装651

第二节 仪表供气和供液系统的安装652

一、供气系统652

二、供液系统652

第三节 仪表安装用支架652

一、吊架652

二、悬臂式支架653

四、L形支架654

三、槽形支架654

第四节 管卡655

一、U形卡655

二、导压管管卡655

五、抱卡655

第五节 仪表盘安装657

第六节 保温(护)箱安装657

一、保温箱底座制作658

二、保温箱伴热管安装658

三、保温箱安装658

第七节 辅助容器的制作安装659

一、冷凝器制作659

二、隔离容器659

第八节 测温扩大管的制作661

一、仪表单体调校的必要性662

三、单体调校内容662

二、仪表单体调校与计量器具检定的区别662

第十一章 试车、交工662

第一节 自控仪表的单体调校662

七、标准仪表的选取663

一、系统调校的条件663

第二节 自控仪表的系统调校663

二、系统调校方法663

六、单体调校后的保管663

五、单体调校的时间安排663

四、单体调校方法663

第三节 “三查四定”和“中间交接”664

第四节 试车664

一、试车的三个阶段664

二、试车三阶段中施工单位仪表专业的任务665

第五节 交工665

第六节 验收“规范”和评定“标准”666

一、巡回检查668

第一节 过程检测与控制仪表日常维护668

第一章 日常维护668

第六篇 仪表日常维护与常见故障处理668

二、定期润滑669

三、定期排污669

四、保温伴热670

五、开停车注意事项671

第二节 分析仪表日常维护672

一、取样装置日常维护672

二、样品预处理系统(装置)日常维护673

三、工业气相色谱仪日常维护679

四、工业酸度计日常维护685

五、可燃有毒气体检测报警器日常维护687

第二章 常用故障处理691

第一节 故障判断思路691

四、液位检测故障判断692

三、压力检测故障判断692

二、流量检测故障判断692

一、温度检测故障判断692

五、简单控制系统故障判断693

第二节 仪表常见故障处理实例694

一、流量检测与控制系统故障处理694

二、压力检测与控制系统故障处理699

三、温度检测与控制系统故障处理702

四、物位检测与控制系统故障处理704

五、分析仪表故障处理707

六、调节阀故障处理709

七、控制系统故障处理711

参考文献712

附录713

中华人民共和国工人技术等级标准(摘选)713

化工仪表维修工713

化工分析仪器维修工717