本书以计算机类控制工具（DCS、FCS、PLC）为主，讲述过程控制工程设计的整体情况。主要内容包括：自控工程设计任务与方法步骤、自控方案、信号报警及安全联锁系统设计、顺序控制系统的设计、计算机监控系统与信息管理系统、自控设备的选择、控制室的设计原则、系统连接、电缆的敷设与仪表的安装、仪表供电、供气系统设计、节流装置、调节阀及差压式液位计的计算、自控设计中的安全及防护措施、自控设计中涉及的其他文件、自控工程的施工、试运行及验收。
本书以工程设计的问题为主线介绍相关的设计内容，优先介绍国际通用设计体制工程表达和设计文件的绘制（编制），同时介绍了老设计体制。书中的工程表达方法以国家标准、行业标准为主，兼顾一些工程界的习惯表达。
本书可作为高等院校过程自动化和测控技术与仪器专业过程控制工程设计教材，也可作为过程自动化工程技术人员的参考用书。
《过程控制工程设计》前两版多次重印，深受读者好评。
前言
自2013年成为华盛顿协议预备会员开始，我国工科专业开始向国际工程教育标准靠拢，并于2016年成为华盛顿协议正式成员，于是，国内高校工科专业的工程教育变得越来越重要。《过程控制工程设计》一书是自动化专业工程教育比较成熟的教材之一，自成书以来被许多院校采用。由于科学技术的快速发展，工程理念的变化，该书有些内容需要重新调整。特别是自动化行业标准更新之后，一些基本概念发生了变化，所以编者对该书进行重新修订。
作为自动化与测控专业的学生，要有系统理论知识，还要有工程方面的知识，这是其工程素养的重要组成部分。本书的目的就是使学生建立起过程控制工程设计的概念，对过程控制工程设计有一整体的了解。
由于化工自动化标准已经更新到2014年标准，所以本书中的相应内容需要进行更新。考虑到一些小项目还可能采用常规仪表作为控制装置来实现生产过程自动化，所以化工自动化标准仍然保留了《自控专业施工图设计内容深度规定》（HG 205061992）,也就是说该标准仍然是现行标准。
与第二版相比，本次修订依据HG/T 205052014，重点更新了自控工程图例符号，增加了仪表保温基本计算、接地基本原理和基本计算、工程监理部分内容，提供一些工程项目进行中的调试记录模板以供参考。
该书为自动化专业控制工程课程设计用教材，全书为40课时。
全书共14章，孙洪程修订绪论、第1章、第4～11章、第13章、第14章；李大字修订第2章、第3章和第12章，其中第5章内容由李大字增补。全书由孙洪程统稿。
由于编者水平有限，书中难免出现不足之处，恳请读者批评指正。
编者
2019年3月
第一版前言
《过程控制工程设计》一书是针对自动化专业、测控技术及仪器专业的培养目标和课程设置要求而编写的。
作为自动化与测控专业的学生，除了要有坚实理论基础之外，还必须掌握一些工程方面的知识，才可能成为合格的自动化工程技术人员。要实现生产过程的自动化，必须经过过程控制工程设计才能实现，这是一个必不可少的环节。本书的目的就是使学生建立起过程控制工程设计的概念，对过程控制工程设计有一整体的了解。
由于早期的过程自动化主要是由仪表作为控制装置来实现的，所以原化学工业部推出的早期标准（例如CD 50A21984）是针对仪表制定的。由于计算机和网络技术的发展，特别是这些技术在自动化领域的大量应用，使得自动化发生了根本性的变化，原标准已经不适用了，为此，原化学工业部在老设计标准基础上又推出了新的设计标准，即《自控专业施工图设计内容深度规定》（HG 205061992），该标准是目前正在使用的标准。近些年来由于改革开放，对外合作工程项目越来越多，需要制定出与国际接轨的设计标准，为此，中国于1998年推出了国际通用设计体制的标准，即化工装置自控工程设计规定（上、下卷）。一般称国际通用设计体制为新设计体制，称以前的标准为老设计体制。考虑到目前设计标准的状况，本书中对于这两种体制都做了介绍。
本书中以工程设计所涉及的内容为线索，分别介绍了相关的基本概念、原理、计算方法、设计原则、工程表达和设计文件的绘制（编制），工程表达和设计文件的绘制（编制）中分别介绍了两种设计体制下的内容。
该书为自动化专业控制工程课程设计用教材，授课时数为40。
全书共14章，翁唯勤编写了绪论、第一～第四章，孙洪程编写了第五～第十四章和前言，全书由孙洪程统稿。本书由北京化工大学化新教材建设基金提供赞助，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免会出现疏漏，恳切希望使用本书的各方人士提出批评意见，编者将不胜感激。
编者
2000年8月
第二版前言
《过程控制工程设计》一书成书之后，经过多次重印，已经被多所院校采用。由于技术的快速发展，使得该书有些内容需要重新整合，内容偏老、偏旧的需要删除，新内容需要添加，有些新的观念、思路需要替换老的内容，所以对该书进行修订。
作为工科学生，作为自动化与测控专业的学生，既要有系统的理论知识，还要有工程方面的知识，这是其工程素养的重要组成部分。本书的目的就是使学生建立起过程控制工程设计的概念，对过程控制工程设计有一个整体的了解。
由于早期的过程自动化主要是由仪表作为控制装置来实现的，所以原行业标准是针对仪表制定的。随着计算机和网络技术的发展，以计算机和网络技术为基础的控制工具在自动化领域的大量应用，使得自动化工程发生了根本性的变化，为此《自控专业施工图设计内容深度规定》（HG 205061992）中兼顾了传统技术与新技术两个方面，但该标准还是一个过渡性标准。为此，又推出了与国际接轨的设计标准，此即1998年推出的化工装置自控工程设计规定（上、下卷）国际通用设计体制。一般称国际通用设计体制为新设计体制，称以前的标准为老设计体制。修订后，本书以新体制为主，附带介绍一些老体制。
该书为自动化专业控制工程课程设计用教材，全书的课时数为40课时。
全书共14章，孙洪程修订绪论、第一章、第四章、第六章～第十一章、第十三章、第十四章；李大字修订第二章、第三章和第十二章，增补第五章内容；全书由孙洪程统稿。
本书获得北京化工大学精品教材立项和北京市高等教育精品教材立项赞助，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免会出现疏漏，恳切希望使用本书的各方人士提出批评意见，编者将不胜感激。
编者
2008年10月
孙洪程，北京化工大学，高工，多年来从事过程自动化专业科研、教学等工作，重点在过程自动化工程教育，包括过程控制工程课程本科教学、控制理论与控制工程方向研究生教学工作、企业培训等工作。
绪论1
第1章自控工程设计的任务和方法步骤5
1.1自控工程设计的任务5
1.1.1工程项目的划分及参与各方5
1.1.2自控工程设计工作内容与任务6
1.2自控工程设计的体制7
1.2.1国际通用设计体制（HG/T 20636～20639）7
1.2.2过渡设计体制8
1.3自控工程设计的阶段划分和设计内容9
1.3.1国际通用设计体制中的阶段划分和设计内容10
1.3.2老设计体制中的阶段划分和设计内容16
1.4自控工程设计的方法和程序17
1.4.1自控工程设计的方法17
1.4.2自控工程设计的程序18
1.5自控设计与其他专业的协作关系23
1.5.1自控专业与工艺专业的设计条件关系23
1.5.2自控专业与系统专业的设计条件关系24
1.5.3自控专业与管道专业的设计分工24
1.5.4自控专业与电气专业的设计分工25
1.5.5自控专业与电信、机泵及安全（消防）专业的设计分工26
1.6自控专业工程设计中常用规定和标准27
第2章自控方案30
2.1自控方案的确定30
2.1.1可靠性与先进性的关系31
2.1.2自控与工艺、设备的关系31
2.1.3技术与经济的关系31
2.2图例符号的统一规定32
2.2.1仪表回路号与仪表位号32
2.2.2图形符号46
2.3管道仪表流程图（P&ID）的绘制57
2.3.1P&ID的主要内容57
2.3.2P&ID的设计过程58
2.3.3P&ID设计所需资料58
2.3.4P&ID的图面布置和制图要求59
2.3.5P&ID的安全分析61
第3章信号报警及安全联锁系统设计62
3.1信号报警、安全联锁系统设计原则62
3.2信号报警系统设计63
3.2.1信号报警系统的组成63
3.2.2信号报警系统的功能及动作67
3.2.3用DCS/PLC实现的信号报警68
3.3安全联锁系统（SIS）的设计68
3.3.1安全联锁系统的基本功能和要求69
3.3.2安全联锁系统的附加功能70
3.4信号报警及安全联锁系统的工程表达72
3.4.1信号报警及安全联锁系统的逻辑表达72
3.4.2信号报警及安全联锁系统逻辑功能的表达符号75
第4章顺序控制系统的设计79
4.1顺序控制概述79
4.1.1顺序控制的概念79
4.1.2顺序控制系统分类与组成80
4.2顺序控制系统的逻辑功能设计81
4.2.1顺序控制系统逻辑功能的表达81
4.2.2顺序控制系统逻辑功能的实现83
第5章计算机监控系统与信息管理系统84
5.1计算机监控系统（SCADA）84
5.1.1SCADA系统概述84
5.1.2SCADA系统组成85
5.1.3SCADA系统功能85
5.1.4SCADA系统规划与设计86
5.2计算机信息管理系统89
5.2.1ERP系统90
5.2.2MES系统设计92
5.2.3MIS系统94
5.2.4信息系统工程实施设计95
第6章自控设备的选择99
6.1控制装置的选择99
6.1.1控制装置的类型和特点99
6.1.2控制装置的选择101
6.2检测仪表（元件）、控制阀的选择108
6.2.1温度测量仪表的选型109
6.2.2压力测量仪表的选型112
6.2.3流量测量仪表的选型114
6.2.4物位测量仪表的选型121
6.2.5过程分析仪表的选型123
6.2.6控制阀的选型127
6.3仪表数据表131
6.4自控设备表136
第7章控制室的设计原则139
7.1概述139
7.2采用DCS系统的控制室设计139
7.2.1位置选择139
7.2.2布局和面积141
7.2.3环境条件143
7.2.4建筑要求144
7.2.5照明及其他145
7.3常规仪表控制室的设计146
7.3.1控制室设计的一般要求146
7.3.2控制室的平面布置147
7.3.3仪表盘的设计147
第8章系统连接154
8.1系统的整体连接154
8.1.1采用DCS系统的整体连接154
8.1.2采用常规仪表系统的整体连接161
8.2电缆的连接170
8.2.1电缆表171
8.2.2外部系统连接图173
8.2.3接线箱接线图175
8.3控制室内电缆连接的表达176
第9章电缆的敷设与仪表的安装178
9.1电缆的敷设178
9.1.1电缆敷设所要解决的问题178
9.1.2电缆敷设图181
9.2仪表的安装191
9.2.1控制室仪表的安装191
9.2.2现场仪表的安装192
第10章仪表供电、供气系统设计200
10.1仪表供电系统设计200
10.1.1仪表供电要求200
10.1.2仪表供电配电设计203
10.1.3仪表供电系统的工程表达204
10.1.4工程中自动化与电气专业的设计分界206
10.1.5电器选择206
10.2仪表供气系统的设计208
10.2.1仪表供气系统的要求208
10.2.2仪表供气系统设计210
10.2.3仪表供气系统工程表达213
第11章节流装置、调节阀与差压式液位计的计算218
11.1节流装置的计算218
11.1.1节流装置计算的基本公式及取压方法218
11.1.2计算中有关参数的确定220
11.2调节阀流通能力的计算226
11.2.1调节阀C值计算公式的推导226
11.2.2调节阀C值的计算227
11.2.3流量系数C的具体计算公式229
11.3差压式液位计的计算241
第12章自控设计中的安全及防护措施244
12.1仪表防爆设计244
12.1.1防爆设计的重要性244
12.1.2危险环境的分类245
12.1.3防爆电气设备的类型及标志247
12.1.4防爆电气设备的选择250
12.1.5过程控制系统工程中的安全问题252
12.2仪表及管线的保温问题254
12.2.1保温设计的目的254
12.2.2保温对象254
12.2.3保温方法255
12.2.4保温、伴热计算256
12.2.5设计中需注意的问题258
12.3表的隔离和吹洗设计258
12.3.1隔离258
12.3.2吹洗261
12.4仪表接地设计262
12.4.1接地原理262
12.4.2接地作用和要求263
12.4.3接地系统的设计原则与方法265
12.4.4接地系统电阻计算267
第13章自控设计中涉及的其他文件269
13.1电气设备材料表269
13.2综合材料表270
13.3测量管路表271
13.4绝热伴热表272
13.5仪表安装材料表273
第14章自控工程的施工、试运行及验收274
14.1自控工程的施工275
14.1.1工程监理过程276
14.1.2施工条件276
14.1.3施工工作内容及相互关系277
14.2自控工程的试运行和验收278
14.2.1仪表调试、安装及机柜就位278
14.2.2施工阶段自动化系统调试288
14.2.3试运行阶段自动化系统调试292
14.2.4自控工程的交工验收297
附录301
附录1DCS工程设计程序301
附录2DCS技术规格书编制大纲303
附录3PLC技术规格书编制大纲313
附录4SIS、ESD技术规格书编制大纲314
参考文献317
精品教材 更多
