HG/T20505、20507~20516、20699~20700-2014化工自控设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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店铺： 电力图书专营店

出版社： 中国计划出版社

ISBN：1580242534

商品编码：26844870419

包装：01

开本：04

出版时间：2014-12-01

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商品名称：HG/T20505、20507~20516、20699~20700-2014化工自控设计规定

ISBN：     9158024253405

出版社：     中国计划出版社

出版时间：     2014年12月

装帧：     平装

作者：     

定价：     380.00

内容简介

本标准适用于化工自控专业设计中仪表回路号、仪表位号的编制以及仪表图形符号的规定及应用。

目录

过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20505-2000 1900-1-1 2014-10-1

HG/T 20507-2014 自动化仪表选型设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20507-2000 1900-1-1 2014-10-1

HG/T 20508-2014 控制室设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20508-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20509-2014 仪表供电设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20509-2000 1900-1-1 2014-10-1

HG/T 20510-2014 仪表供气设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20510-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20511-2014 信号报警及联锁系统设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20511-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20512-2014 仪表配管配线设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20512-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20513-2014 仪表系统接地设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20513-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20514-2014 仪表及管线伴热和绝热保温设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20514-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20515-2014 仪表隔离和吹洗设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20515-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20516-2014 自动分析器室设计规范 [合订本HG/T 20505-2014 HG/T 20507～20516-2014] HG/T 20516-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20699-2014 自控设计常用名词术语 [合订本] HG/T 20699-2000 2014-5-6 2014-10-1

HG/T 20700-2014 可编程序控制器系统工程设计规范 [合订本] HG/T 20700-2000 2014-5-6 2014-10-1

 

《精细化工过程自动化控制系统设计指南》 概述 本书聚焦于精细化工领域过程自动化控制系统的设计，为工程师和技术人员提供了一套系统、详尽的设计方法和实践指导。精细化工过程的特点在于其产品种类繁多、工艺复杂多变、产品质量要求高、生产过程的精确控制尤为关键。自动化控制系统的引入，不仅能显著提高生产效率、降低能耗、减少环境污染，更能保证产品质量的稳定性和一致性，实现生产过程的安全可靠运行。本书深入剖析了精细化工过程中常见的控制对象、控制目标，并针对性地提出了适用于不同工艺特点的自动化控制系统设计方案。 第一部分：精细化工过程自动化控制系统的基础理论与方法 本部分将系统阐述精细化工过程自动化控制的理论基础，为读者构建扎实的专业知识框架。 1. 精细化工过程特点与自动化需求分析 工艺复杂性与多样性： 详细介绍精细化工中常见的单元操作，如反应、分离（蒸馏、萃取、结晶、过滤）、干燥、混合、粉碎等，分析其过程机理、物料性质、能量传递特点，以及这些特点如何影响自动化控制的设计。例如，高粘度流体的输送、易燃易爆物料的反应控制、高纯度产品的精馏塔操作等。 产品质量高要求： 深入探讨产品纯度、含量、粒径、形貌等关键质量指标，分析这些指标与工艺参数（如温度、压力、流量、浓度、pH值、反应时间、停留时间等）之间的紧密关系。强调自动化控制在维持和优化这些关键参数方面的作用，以及如何通过精确控制实现产品质量的稳定化和均一化。 多品种、小批量生产特点： 分析这种生产模式对自动化控制系统灵活性、可重构性和快速切换能力的要求。介绍如何设计模块化、可配置的控制系统，以适应频繁的产品切换和工艺调整。 安全与环保的严峻挑战： 重点阐述精细化工过程中潜在的安全风险（如火灾、爆炸、中毒）和环境污染问题（如废气、废水、废渣排放）。分析自动化控制系统在风险预警、安全联锁、事故处理、排放监测与控制等方面的关键作用。 2. 控制理论在精细化工中的应用 经典控制理论回顾与发展： 介绍PID控制的基本原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、临界比例法、最小方差法等）及其在精细化工常见过程中的应用局限性。 先进控制策略： 模型预测控制（MPC）： 详细讲解MPC的工作原理、模型建立方法（如黑箱模型、物理模型）、预测模型、优化算法，以及其在精细化工多变量、强耦合、时滞过程控制中的优势。例如，在连续反应器、精馏塔的温度和组成控制中的应用。 模糊控制与神经网络控制： 阐述模糊逻辑控制的推理机制、模糊化和解模糊过程，以及神经网络在学习复杂非线性过程特性方面的能力。探讨其在难以建立精确数学模型的复杂工艺中的应用，如催化反应、发酵过程的控制。 自适应控制与鲁棒控制： 分析当过程参数发生变化时，如何通过自适应控制维持系统性能；介绍鲁棒控制在应对模型不确定性和外部扰动时的设计思路。 状态估计与观测器设计： 介绍卡尔曼滤波等状态估计技术，用于估计系统中难以直接测量的状态变量，例如反应产物的浓度、催化剂的活性等，从而实现更精确的控制。 第二部分：精细化工过程自动化控制系统的设计流程与关键技术 本部分将系统介绍自动化控制系统的具体设计步骤，并深入探讨过程中涉及的关键技术。 1. 控制系统需求分析与功能设计 明确控制目标： 详细列举精细化工过程中需要控制的关键参数，并区分不同级别的控制目标（如基本过程变量控制、优化控制、安全联锁控制、批次过程控制等）。 过程输入/输出（I/O）点定义： 根据工艺流程和控制目标，精确确定需要接入系统的传感器、执行器、开关量等I/O点，并进行分类、编号和规格选择。 控制策略选择： 基于过程特性和控制目标，选择合适的控制策略，包括单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制、解耦控制、多变量控制等。 安全联锁系统（SIS）设计： 强调SIS在精细化工安全生产中的核心地位，详细介绍SIS的设计原则、功能需求、独立性要求、SIL等级评估与选择，以及SIL等级的实现技术（如冗余、多样性）。 操作员界面（HMI）设计： 探讨HMI的设计原则，包括信息显示、操作响应、报警管理、趋势图、历史数据等，要求HMI简洁直观、易于操作，并符合人机工程学原理。 2. 仪表与执行器选型与布置 传感器选型： 温度测量： 热电偶、热电阻、红外测温仪等，考虑测量范围、精度、响应速度、防腐蚀性。 压力测量： 压力变送器、压力表，考虑测量范围、精度、耐腐蚀性、防爆要求。 流量测量： 涡轮流量计、电磁流量计、质量流量计、孔板流量计等，根据流体性质、测量精度要求、安装条件选择。 液位测量： 浮球液位计、雷达液位计、超声波液位计、压力式液位计等，考虑介质特性、罐体结构、测量精度。 成分分析： 气体分析仪（如氧分析仪、CO分析仪）、液体分析仪（如pH计、电导率仪、色谱仪）、在线光谱仪等，关注其在线监测能力、精度和维护要求。 执行器选型： 调节阀： 电动调节阀、气动调节阀，考虑阀门类型（球阀、蝶阀、闸阀、截止阀）、流量特性、密封性、耐腐蚀性、防爆要求。 泵与电机： 变频调速驱动（VSD）在精细化工中的应用，以实现流量和压力的精确控制并节能。 其他执行器： 阻尼器、电机驱动装置等。 仪表与执行器布置： 考虑安装位置、管路设计、信号传输、维护便利性、环境影响（如温度、湿度、腐蚀性气体）。 3. 控制回路设计与参数调整 基本控制回路设计： 依据控制目标，设计PID控制、开关控制等基本回路。 复杂控制回路设计： 设计串级、比值、前馈、级联、耦合等高级控制回路，以解决耦合性强、扰动大的过程。 控制回路参数调整（Tuning）： 介绍自动化参数整定方法，如手动整定、自动整定、模型辅助整定。强调根据实际运行情况进行动态调整的重要性。 报警设计与管理： 详细阐述报警的分类（如高/低报警、偏差报警、故障报警）、优先级设置、报警延迟、报警抑制、报警记录和分析。 4. 分散控制系统（DCS）/可编程逻辑控制器（PLC）选型与组态 DCS/PLC系统架构： 介绍DCS/PLC的硬件组成（控制器、I/O模块、通信网络、操作站、工程师站）和软件架构。 系统选型依据： 根据项目规模、控制要求、集成度、可靠性、可扩展性、维护性、成本等因素，选择合适的DCS/PLC品牌和型号。 系统组态与编程： 介绍如何进行I/O组态、回路组态、逻辑编程（如梯形图、结构化文本）、HMI组态、数据库组态。 网络通信： 介绍工业以太网、现场总线（如PROFIBUS, Foundation Fieldbus）在DCS/PLC系统中的应用，以及通信协议的选择。 5. 安全仪表系统（SIS）设计与实施 SIS的独立性要求： 强调SIS与基本过程控制系统（BPCS）在硬件、软件、电源、操作和维护上的独立性。 SIL等级的确定与验证： 介绍IEC 61508/61511标准，阐述SIL等级的评估方法（如风险分析、后果分析）以及如何通过设备选择和系统设计来满足SIL等级要求。 SIS硬件选型： 选择符合SIL等级要求的安全继电器、安全PLC、安全传感器、安全执行器。 SIS软件设计与验证： 强调SIS软件的可靠性、可测试性和文档完整性。 SIS的维护与测试： 介绍SIS的定期检查、功能测试和维护规程。 6. 批次过程控制系统设计 批次控制的特点： 分析批次生产过程的阶段性、顺序性、重复性以及参数在不同阶段的变化。 ISA-88标准介绍： 深入解读ISA-88标准在批次控制系统设计中的应用，包括过程模型（设备模型、工艺模型）、批次管理、操作管理。 批次控制系统设计： 介绍如何利用批次控制软件实现配方管理、生产指令生成、过程执行、批次报告生成。 第三部分：精细化工过程自动化控制系统的实施、调试与维护 本部分将重点介绍自动化控制系统的现场实施、系统调试以及长期的维护策略。 1. 系统集成与安装 仪表安装与接线： 规范化仪表安装、管路连接、电气接线，确保信号的准确传输和系统的安全性。 电缆敷设与屏蔽： 遵循电气规范，进行电缆敷设，采取屏蔽措施，防止电磁干扰。 控制柜与机柜安装： 规范控制柜、机柜的安装、接地，确保设备的安全运行。 接地与防雷： 强调系统的接地设计和防雷措施的必要性。 2. 系统调试 单回路调试： 对每个独立的控制回路进行功能测试和参数初步整定。 联调： 将各个回路和子系统进行集成调试，验证其协同工作能力。 模拟调试： 在无实际物料的情况下，模拟各种工况，对系统进行全面测试。 带负荷调试： 在实际生产过程中，逐步加载，对系统进行最终验证和参数精细调整。 报警系统调试： 验证所有报警功能的正确性和有效性。 SIS系统调试： 严格按照SIS设计要求进行功能测试和验证。 3. 系统文档编制 设计文档： 包括设计说明书、原理图、接线图、设备清单、I/O列表、组态图、HMI画面设计图等。 操作与维护手册： 提供清晰的操作指南、维护规程、故障排除方法。 测试记录： 记录所有调试过程中的测试结果和验证数据。 4. 系统维护与优化 预防性维护： 建立定期的设备检查、清洁、润滑、校准计划。 故障诊断与排除： 掌握常见的故障类型和诊断方法，快速排除故障。 系统升级与改造： 跟踪新技术发展，根据工艺变化或性能需求，对系统进行升级改造。 性能监控与优化： 利用历史数据和实时数据，分析系统运行性能，识别潜在的优化空间，通过参数调整、控制策略改进等方式提升系统性能。 人员培训： 持续对操作和维护人员进行培训，提升其技能水平。 第四部分：精细化工过程自动化控制系统的发展趋势与展望 1. 工业物联网（IIoT）与智能制造： 探讨IIoT技术如何将精细化工过程中的设备、传感器、控制系统连接起来，实现数据的全面采集、分析和共享。展望基于大数据分析、人工智能（AI）、机器学习的智能制造在过程优化、故障预测、自主运行等方面的应用。 2. 数字化孪生（Digital Twin）： 介绍数字化孪生在精细化工中的应用，如何通过构建虚拟模型来模拟、预测和优化真实过程，提高设计效率和运行稳定性。 3. 能源管理与绿色制造： 探讨自动化控制系统在能源优化（如蒸汽、电力、冷凝水）和环境监测与治理方面的作用，以及如何通过智能化手段实现绿色制造。 4. 网络安全： 强调在工业控制系统日益互联的背景下，网络安全的重要性，介绍工业网络安全防护措施。 结论 本书旨在为精细化工领域的工程师提供一套完整、实用的自动化控制系统设计、实施和维护的知识体系。通过深入理解精细化工过程的特性，掌握先进的控制理论和技术，并结合严格的设计和实施流程，能够构建出安全、高效、可靠且具有经济性的自动化控制系统，从而助推精细化工行业的持续进步和高质量发展。

评分☆☆☆☆☆

长期以来，化工自控设计方面的系统性教材一直相对匮乏，或者说，要么过于理论化，要么过于碎片化。这套书的出现，恰好填补了这一空白。它不仅仅是简单地罗列标准，而是将标准的条文与实际的设计理念、工程实践相结合，形成了一个完整的知识体系。在阅读过程中，我深深体会到作者在组织内容上的匠心独运。从宏观的系统架构设计，到微观的仪表选型、回路设计，再到具体的现场仪表安装与调试，每一步都环环相扣，逻辑清晰。尤其是在复杂工艺流程的自控设计方面，书中通过多个典型案例的剖析，展示了如何运用先进的控制理论和技术，实现过程的优化和稳定运行。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个常年在一线与设备打交道的技术人员而言，这套书提供了一个绝佳的“理论与实践的桥梁”。它不仅仅是停留在纸面上的理论，而是紧密结合了化工生产的实际需求，提供了大量具有参考价值的设计图纸、技术参数和案例分析。我特别欣赏书中关于“防爆电气设备选型与安装”的章节。在很多化工区域，防爆要求是强制性的，但如何正确选择和安装防爆设备，却是一个细致且关键的问题。书中详细列举了不同防爆类型的含义、适用范围，以及在安装过程中需要注意的安全事项，这对于我保证现场施工的合规性和安全性具有极大的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在接触这套书之前，我对某些自控概念的理解一直停留在比较模糊的层面，尤其是在复杂系统的分析和优化方面。这本书通过大量的图示、表格和公式，将这些抽象的概念具象化，并且提供了清晰的逻辑推导过程。我尤其喜欢其中关于“化工过程控制回路的典型故障分析与对策”的内容。书中详细列举了各种常见的控制回路故障，如传感器失效、执行器卡滞、控制器参数漂移等，并逐一分析了其可能的原因，以及相应的诊断和处理方法。这让我能够在实际工作中，快速定位问题，高效解决。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这套书的价值远不止于其表面上的标准引用，更在于其背后蕴含的深厚工程经验和设计智慧。作者并没有简单地将各种规范条文堆砌在一起，而是深入浅出地解释了这些规范制定的背景和原因，以及在实际设计中应如何理解和应用。我印象最深刻的是关于“安全仪表系统（SIS）”的设计部分。书中不仅详细介绍了SIS的功能安全等级（SIL）评定方法，还给出了不同SIL等级下SIS系统的硬件选型、软件设计、以及验证和测试的要求。这对于确保化工过程的安全至关重要，也为我后续的项目设计提供了坚实的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

对于我这个初入化工自控设计领域的新人来说，这套书简直是量身定做的宝藏。一开始我被厚厚的章节吓到了，但当我开始逐一研读，才发现内容循序渐进，讲解得非常透彻。尤其是关于仪表选型和管线设计的部分，简直是我的救星。书中不仅列举了各种常用仪表（如温度计、压力变送器、流量计等）的选型依据、安装要求，还细致地介绍了它们的优缺点和适用范围。更让我惊喜的是，它还提供了详细的仪表接线图和管线敷设指南，这对于我这个对细节把握不够精确的新手来说，简直是福音。我不再需要大海捞针般地在各种资料中搜集信息，这本书就提供了一个完整的参考框架。

评分☆☆☆☆☆

这套书的内容深度和广度都令我印象深刻。从基础的电气仪表原理，到复杂的DCS/PLC系统集成，再到先进的现场总线技术和功能安全设计，几乎涵盖了化工自控领域的方方面面。我尤其注意到书中对于“过程自动化与信息化融合”的探讨，这在当前工业4.0的大背景下具有非常重要的意义。书中介绍了如何通过集成化的自控系统，实现数据的采集、传输、分析和共享，从而提升生产效率、降低运营成本、并优化决策过程。这为我后续的工作思路提供了新的启发。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个主要负责项目执行和现场协调的工程师来说，这套书的价值体现在其极强的指导性和可操作性。在实际的项目推进过程中，经常会遇到各种各样的问题，例如设计图纸与现场条件不符、仪表信号传输不稳定、控制回路参数调试困难等等。而这本书，就像一本“万能手册”，几乎涵盖了所有可能遇到的情况，并提供了相应的解决方案。我特别喜欢其中关于“接地与屏蔽”的章节，这虽然看似是小细节，但在化工现场，却对控制系统的稳定运行至关重要。书中详细讲解了不同类型仪表的接地方式、屏蔽线的连接方法以及电磁干扰的预防措施，这让我能更好地指导现场施工人员，避免不必要的返工。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直就是化工自控领域的一道曙光，对于我这样一个深耕行业多年的工程师来说，它提供的不仅仅是规范和标准，更是一种系统性的理论和实践指导。我尤其欣赏其对基础理论的扎实梳理，从PID控制的基本原理到更复杂的模型预测控制，作者都给予了详尽的阐述，并且结合了大量化工生产过程中的实际案例。例如，在处理高危易爆品生产线的自控设计时，书中详细讲解了如何根据物料特性、反应条件以及安全等级来选择合适的控制策略，包括冗余设计、故障检测与隔离（FDI）技术等，这些都是保证生产安全的关键。

评分☆☆☆☆☆

这套书的价值，对于任何一个从事化工自控设计相关工作的人来说，都是不言而喻的。它不仅仅是一本工具书，更像是一本“百科全书”，能够帮助我们系统地构建和完善自身的知识体系。我尤其赞赏其中关于“化工过程的风险评估与安全控制策略”的内容。书中详细阐述了如何识别和评估化工过程中的潜在风险，并根据风险等级设计相应的安全控制措施，包括联锁保护、紧急停车系统等。这对于确保化工生产的安全稳定运行至关重要，也为我提升项目设计的安全性和可靠性提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

从我個人的角度來看，這套書最大的價值在於其“實用性”。它沒有過多地堆砌華麗的辭藻或深奧的理論，而是用最直接、最清晰的方式，呈現出化工自控設計中所需的關鍵知識和技術。我尤其欣賞其中關於“儀表接口與通信協議”的詳細介紹。在現代化工生產中，不同廠家、不同型號的儀表和控制系統之間需要實現順暢的通信，這就對接口和協議提出了很高的要求。書中對各種常見的通信協議，如HART、Foundation Fieldbus、PROFIBUS等，進行了深入的闡述，並給出了具體的應用示例，這對我理解和解決實際項目中的通信難題非常有幫助。