石油化工仪表控制系统选用手册

石油化工仪表控制系统选用手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:解怀仁 编
出品人:
页数:470
译者:
出版时间:2010-1
价格:98.00元
装帧:
isbn号码:9787122067951
丛书系列:
图书标签:
  • 自动化与工程设计
  • 控制科学与技术
  • 工程
  • 化工仪表
  • Expertise
  • 石油化工
  • 仪表控制
  • 自动化
  • 过程控制
  • 工业仪表
  • 传感器
  • 执行器
  • PLC
  • DCS
  • 控制系统
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具体描述

《石油化工仪表控制系统选用手册》由中国石油和石化工程研究会组织石油石化仪表自控领域中的专家、高级工程师编写而成,内容分为两篇,第一篇是仪表控制系统及选型篇,分别介绍了各类测量仪表、控制阀、安全仪表系统、在线分析仪、过程控制系统、防爆电气设备的选用、自控工程设计软件(INTOOLS)和石化工程设计计算机系统等内容。第二篇是石油化工装置控制及仪表选用篇,分别介绍在炼油厂、乙烯装置、煤制油、化肥、海洋石油、油气田、纺织化纤等领域中的仪表和控制系统的选用及设计。为方便工程人员查阅,书末的附录中还收集了国内外知名仪表厂商的名录。

《石油化工仪表控制系统选用手册》是石油化工各设计院、工程公司和企业仪表自控技术人员的参考书,也可供其他行业如电力、冶金、钢铁、造纸及水泥等仪表自控人员以及大专院校自动化、仪表专业师生、科研院所专业技术人员作参考书。

现代精细化工过程优化与智能控制策略 本书聚焦于现代精细化工领域中复杂过程的优化控制与智能化管理,深度剖析了当前化工行业面临的能效提升、产品质量稳定、以及安全环保合规等核心挑战。内容涵盖了从基础过程机理到前沿控制算法的广泛应用,旨在为化工工程师、过程控制专家以及研发人员提供一套系统化、可操作的先进技术指南。 第一章:精细化工过程的特性与建模基础 本章首先对精细化工过程的独特性进行深入分析,例如高附加值、多品种小批量生产模式、严格的产品质量要求以及对反应动力学敏感性高等特点。随后,详细阐述了建立精确过程模型的重要性与方法。重点介绍了基于第一性原理的非线性反应动力学模型构建,以及如何利用系统辨识技术,针对难以解析的单元操作(如高效精馏塔、反应精馏、膜分离等)建立准确的黑箱或灰箱模型。特别关注了模型降阶技术,以适应实时优化和复杂模型预测控制(MPC)对计算资源的要求。 第二章:先进过程控制(APC)原理与应用 本章系统介绍了当前主流的先进过程控制技术,并结合精细化工实例进行深度解析。 模型预测控制(MPC)的精细化设计: 详细讲解了多变量控制(MIMO)问题在MPC框架下的处理,包括如何构建准确的约束集、定义合适的优化目标函数(结合能耗、原料成本与产品指标),以及处理模型失配(Model Mismatch)的鲁棒性设计。书中通过案例展示了MPC在复杂间歇反应器温度控制、产品组分在线调控等方面的应用效果。 模糊逻辑与神经网络控制器的集成: 探讨了如何将专家经验融入控制系统。模糊控制在处理参数漂移或操作员经验的量化方面展现出优势。同时,介绍了神经网络模型在非线性系统辨识和自适应控制中的应用潜力,特别是用于处理反应速率系数等随时间变化的参数。 模型重构与自适应控制: 针对精细化工过程中催化剂失活、原料组分波动等导致的系统特性时变问题,详细阐述了基于卡尔曼滤波(Kalman Filtering)的状态估计与基于最小二乘法的在线参数辨识方法,确保APC系统能够持续跟踪实际过程动态。 第三章:化工过程优化与经济性提升 优化是提升精细化工企业竞争力的关键。本章将优化理论与实际操作紧密结合。 实时优化(RTO)架构与实施: 讲解了如何构建一个分层级的控制架构,其中RTO层负责周期性地求解全局优化问题,并向下一层级的APC系统下发新的设定点。讨论了RTO中非线性规划(NLP)求解器的选择、收敛性保证以及如何有效处理不确定性。 过程集成与能源效率优化: 重点分析了换热网络优化(HEN Optimization)在降低公用工程消耗中的作用。结合热集成技术,提出了一套综合考虑反应热回收与蒸馏塔热负荷匹配的系统优化方法,显著降低了蒸汽和冷却水的消耗。 基于价值链的生产调度优化: 针对多产品共线生产的特点,引入了混合整数线性规划(MILP)模型,用于在满足设备产能、切换时间约束下,实现原料采购、产品排产与库存管理的整体最优决策。 第四章:过程安全、健康与环境(SHE)集成管理 现代化工控制系统必须将SHE目标内嵌于控制策略之中。 安全仪表系统(SIS)与基本过程控制(BPCS)的解耦与集成: 明确区分了SIS的完整性等级(SIL)要求与常规控制的性能目标。阐述了如何通过先进的监测技术(如高频在线光谱分析)提前预警潜在的失控风险,从而实现早期干预,避免触发保护动作。 挥发性有机物(VOCs)排放的源头控制: 针对VOCs排放的控制难点,设计了基于低排放控制阀(Low-E Valve)和先进氧化/吸附单元的集成控制方案,确保排放浓度稳定在极低水平。 操作员辅助系统与人机工程学: 强调了控制室界面的设计对于降低人为错误的极端重要性。介绍了基于情况意识(Situation Awareness)的报警管理系统,以及如何通过动态趋势图和故障诊断树,辅助操作员快速定位和解决复杂异常。 第五章:工业物联网(IIoT)与数字化孪生在化工中的实践 本章展望了数字化技术如何重塑精细化工的未来控制范式。 高频数据采集与边缘计算: 探讨了如何利用新型传感器技术(如无线声学传感器、在线光谱仪)实现过程变量的高密度采集,并通过边缘计算平台对原始数据进行预处理和初步诊断,减轻云端压力。 数字化孪生(Digital Twin)的构建与应用: 详细描述了如何结合高精度机理模型、历史操作数据和实时反馈,构建一个与物理工厂同步运行的数字模型。该孪生体不仅用于模拟“What-if”场景、训练控制策略,还可作为预测性维护的基石。 基于机器学习的异常检测与预测性维护: 介绍了深度学习模型在识别设备早期故障信号(如泵的振动异常、换热器结垢引起的传热系数下降)方面的优势,实现从被动维修向预测性维护的转变,保障装置的连续稳定运行。 全书结构严谨,技术前沿,图表丰富,注重理论与工程实践的紧密结合,是精细化工领域专业人员提升技能、实现生产智能化转型的必备参考书。

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读后感

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我是一名化工过程安全工程师,在审查工程项目时,仪表控制系统的可靠性和安全性是我的重中之重。因此,这本《石油化工仪表控制系统选用手册》中关于安全仪表系统(SIS)的章节,是我最想深入了解的部分。我期待它能详细阐述 SIS 的设计原则,包括功能安全等级(SIL)、失效模式及影响分析(FMEA)、危险与可操作性分析(HAZOP)在 SIS 选型中的应用。手册能否提供不同 SIL 等级对应的仪表和控制器的选择指南?例如,对于高风险的连锁保护,应该选用哪些具有高可靠性、高可用性的仪表和执行机构?我还希望看到关于仪表故障诊断和冗余配置的详细说明,以及如何确保 SIS 在极端工况下的正常运行。除了 SIS 本身,我也关注与 SIS 相关的软件和硬件选型,比如安全编码器、安全继电器、安全 PLC 等。手册中对这些设备的性能指标、认证标准、以及与主控系统(DCS/PLC)的集成方式是否有深入的探讨?当然,最终的目标是为石油化工装置构建一个坚不可摧的安全屏障。对于如何平衡功能安全需求和成本效益,我也希望手册能提供一些实用的建议。一本能够帮助我们构建更安全、更可靠化工过程的工具书,将是我工作的宝贵财富。

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在石油化工行业,随着环保法规日益严格,以及社会对可持续发展的要求不断提高,对仪表控制系统在“节能降耗”和“环保监测”方面的作用越来越重视。因此,我非常期待这本《石油化工仪表控制系统选用手册》能在这方面提供深入的指导。我希望手册能阐述如何通过精确的仪表测量和优化的控制策略,来降低能源消耗。例如,如何通过精准的流量、压力、温度控制来减少蒸汽、电力的浪费?如何利用分析仪表对燃烧过程进行优化,提高燃烧效率,减少污染物排放?我还希望看到手册中关于环保监测仪表(如烟气分析仪、废水监测仪、VOCs 传感器等)的详细介绍。这包括它们的原理、技术特点、精度要求、以及在不同排放源的选用原则。手册能否提供如何根据国家和行业的环保标准,来选择合适的监测仪表和数据采集系统?此外,对于如何利用仪表控制系统实现对生产过程的环境影响进行实时监控和预警,我也希望能有更具体的阐述。一本能够帮助我们实现“绿色生产”和“清洁生产”的参考书,将对我们行业的发展至关重要。

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作为一名在石油化工行业摸爬滚打了十多年的老工程师,我拿到这本《石油化工仪表控制系统选用手册》时,内心是既熟悉又期待的。熟悉,是因为这些年大大小小的项目,仪表控制系统总是绕不开的核心;期待,则是因为我深知,在这个日新月异的行业里,知识的更新迭代速度是惊人的,一本好的参考资料,尤其是在“选用”这个环节,能省去多少宝贵的时间和精力。 这本书给我的第一印象,是它在内容编排上的逻辑性。不同于一些泛泛而谈的介绍性书籍,它似乎是从实际应用场景出发,一步步引导读者去理解和选择最适合的仪表和控制策略。我尤其关注它对于不同工艺段(比如反应、分离、储运等)仪表选择的详述,因为这直接关系到装置的安全稳定运行和产品质量。手册中对不同类型传感器的原理、特点、适用范围的对比分析,以及可能遇到的典型问题和排除方法,都显得十分接地气。想象一下,当你在现场面对一个棘手的仪表选型难题时,能够迅速翻阅到相关章节,找到最权威的指导,那种感觉该是多么的踏实。此外,对于一些新兴的仪表技术,比如先进的分析仪表、基于模型预测控制(MPC)的策略选择等,我希望能看到更深入的探讨,因为这些技术正逐渐成为提升装置智能化水平的关键。我也期待它能提供一些实际的案例分析,将理论知识与实际工程项目紧密结合,这样才能让读者真正领会到“选用”的精髓。一本好的手册,不应该只是罗列参数和标准,更应该蕴含着丰富的实践经验和深刻的行业洞察。

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作为一名负责石油化工装置维护的工程师,我深知仪表控制系统在整个生命周期中的运行和维护成本。因此,这本《石油化工仪表控制系统选用手册》中关于“可靠性”、“寿命周期成本”以及“维护性”的章节,是我最为关注的部分。我期望手册能提供一套科学的评估方法,用于衡量不同仪表和控制系统在长期运行中的可靠性和稳定性。这可能包括 MTBF(平均无故障时间)、MTTR(平均修复时间)等指标的解读和应用。我希望看到手册如何指导我们根据实际的工艺条件、环境因素以及安全要求,来选择那些具有高可靠性、低故障率的仪表和控制设备。同时,关于生命周期成本的分析,我也希望手册能够有深入的探讨。这不仅仅包括设备的初始购置成本,还应该考虑安装、调试、运行、维护、以及最终的报废成本。一本能够帮助我们做出最优的经济决策,选择在整个生命周期内成本效益最高的仪表控制解决方案的书籍,将是我们日常工作的有力助手。此外,手册中对于仪表和控制系统的可维护性设计(例如易于拆卸、易于诊断、易于更换的特性)的建议,也将极大地便利我们的现场维护工作。

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在参与大型石油化工项目的工程设计时,仪表控制系统的集成和互联互通是一个至关重要的环节。因此,我非常关注这本《石油化工仪表控制系统选用手册》在“通信协议”和“系统集成”方面的论述。我希望手册能深入分析在石油化工领域常用的各种通信协议,例如 HART、Foundation Fieldbus、Profibus、Modbus 等,并对比它们的优缺点、适用范围、以及在不同场景下的最佳实践。这包括它们在实时性、数据带宽、可靠性、以及在网络安全方面的表现。我还期待手册能详细介绍如何将不同厂商、不同类型的仪表和控制系统有效地集成到一个统一的平台上。这涉及到标准化接口、中间件的应用、以及数据管理策略。对于分布式控制系统(DCS)和可编程逻辑控制器(PLC)之间的集成,以及与上位机(SCADA、MES)的数据交互,手册能否提供具体的方案和注意事项?我尤其关心如何处理不同系统之间的数据格式转换、时间同步、以及故障处理机制。一本能够指导我们实现高效、可靠系统集成的参考手册,对于缩短项目周期、降低工程成本、提升系统整体性能将具有不可估量的价值。

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我是一名在石油化工装置现场工作的操作工,对于我们日常接触到的仪表,有时候会遇到一些情况,但不太清楚背后的原理和选型逻辑。这本《石油化工仪表控制系统选用手册》如果能在这方面给予我们一些启示,那将是非常有价值的。我希望它能用通俗易懂的语言,解释各种仪表的工作原理,比如压力表为什么会指示某个压力值,流量计是如何测量流体速度的,以及温度传感器是如何工作的。我尤其关心手册中关于现场仪表安装、调试和日常维护的部分。例如,在安装温度传感器时,有哪些注意事项可以保证测量的准确性?在清洗流量计的时候,需要注意哪些细节可以避免损坏?手册能否提供一些常见仪表故障的判断方法和简单的处理技巧,比如指示异常、信号丢失等,能够帮助我们一线人员快速排查问题,减少对生产的影响。此外,对于一些操作规程和安全注意事项,如果能在仪表选用的语境下进行强调,也会非常有帮助。毕竟,正确的选用和规范的操作,是保障装置安全平稳运行的基础。我希望这本书能成为我们操作工的“掌上宝典”,遇到问题时,能够快速找到答案,提升我们的专业素养。

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拿到这本《石油化工仪表控制系统选用手册》后,我迫不及待地翻开,想看看它在“控制系统”这个部分是如何展开的。众所周知,仪表只是“感官”,而控制系统才是“大脑”,两者的协同工作才能实现化工装置的精确运行。我特别期待看到手册中关于 DCS(集散控制系统)、PLC(可编程逻辑控制器)以及 SCADA(数据采集与监视控制系统)等主流控制系统在石油化工行业应用特性的详细对比。这包括它们在架构设计、功能模块、通信协议、冗余配置、以及在安全性、可靠性方面的考量。化工过程的复杂性和危险性,对控制系统的实时性、稳定性和容错性提出了极高的要求。手册能否清晰地阐述在不同规模和复杂度的装置中,如何权衡这些系统的优劣,选择最经济、最有效的解决方案,这将是衡量其价值的重要标准。我还希望看到它对先进过程控制(APC)策略的介绍,例如如何基于过程模型进行优化控制,以提高收率、降低能耗。对于一些特定的控制回路设计,例如连续、批量、顺序控制等,手册能否给出详细的设计指南和选型建议?另外,在网络安全日益重要的今天,手册对控制系统网络安全方面的论点和建议,也是我非常感兴趣的一部分。最终,我期望这本书能成为一个能够解答“为什么这样选”而不是仅仅“怎样选”的工具,帮助我们构建更加安全、高效、智能的控制系统。

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作为一名负责项目招投标和供应商评估的工程师,我对这本《石油化工仪表控制系统选用手册》在“标准化”、“规范化”以及“供应商选择”方面的论述抱有很高的期望。我希望手册能清晰地阐述国内外与石油化工仪表控制系统相关的各类标准和规范,例如 IEC、ISA、API 等标准在仪表和控制系统选型中的应用。这包括不同标准之间的兼容性和优先级的考量。我还期待手册能提供一套行之有效的供应商评估和选择流程。在众多仪表和控制系统供应商中,如何基于技术实力、产品质量、售后服务、以及过往的项目经验,来筛选出最可靠的合作伙伴?手册能否提供一些关键的评估指标和方法?对于一些关键仪表和控制系统的选型,是否能提供一些通用性的技术参数要求,以便在招投标过程中明确供应商的供货范围和技术要求?一本能够帮助我们规范化选型流程,降低采购风险,并确保项目顺利实施的参考手册,将是我们开展工作的宝贵资源。

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作为一个在自动化领域从业多年的技术专家,我一直关注着仪表控制系统在石油化工行业的技术发展趋势。因此,这本《石油化工仪表控制系统选用手册》的出现,让我对其中的“发展趋势”和“未来展望”部分充满了期待。我希望能看到手册中关于智能化仪表、物联网(IoT)技术在石油化工仪表控制系统中的应用前景。例如,如何利用无线传感器网络(WSN)实现更灵活的部署和更便捷的数据采集?如何通过边缘计算和云平台实现对大量仪表数据的智能分析和预测性维护?此外,对于人工智能(AI)和机器学习(ML)在优化控制、故障诊断、以及生产过程优化方面的应用,我希望看到更具体的介绍和案例。例如,如何利用 AI 算法来优化反应器的操作参数,提高产品收率和质量?如何通过 ML 模型来预测设备的故障,减少非计划停机?手册能否为我们描绘出未来石油化工仪表控制系统的智能化蓝图,并为我们指明前进的方向?我还想了解在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术方面,是否有与仪表维护和操作相关的应用方向。最终,我期待这本手册不仅仅是关于“选用”当下技术,更能引领我们思考如何拥抱未来,实现石油化工生产的更高层次的智能化和自动化。

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作为一名在新进入石油化工行业的年轻人,我对这本《石油化工仪表控制系统选用手册》充满了好奇。我所学到的理论知识,在实际工作中总感觉缺少了那么一点“火候”。手册在“选用”这个词上,就点出了我最需要提升的地方。我希望它能从最基础的仪表类型开始,例如温度、压力、流量、液位等,详细介绍各种传感器的技术原理、测量方法、精度等级、以及它们在不同工况下的适用性。尤其是我在一些特殊工况下(比如高温高压、腐蚀性介质、易燃易爆环境)的仪表选型时,经常会感到迷茫。手册能否提供清晰的选型流程,甚至是一些图表和公式,帮助我快速锁定最合适的仪表?同时,对于一些“非标”或特殊的仪表,例如光谱分析仪、色谱仪、微量水分分析仪等,它们在石油化工过程中的作用和选型考量,我也希望能有所了解。而且,我非常期待手册能够包含一些实际的案例,比如在炼油厂的某个装置、在化工厂的某个生产单元,是如何根据工艺要求和现场条件来选择具体的仪表型号、量程、材质等。这些具体的例子,远比干巴巴的理论知识更能帮助我理解和掌握。此外,在环境保护和安全生产日益受到重视的今天,手册中关于环保监测仪表(如排放监测)和安全仪表系统(SIS)的选用建议,也必将是我关注的重点。

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