4 管道与工艺流程图.ppt

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1、华北电力大学 可再生能源学院 能源工程及自动化教研室 华北电力大学 太阳能中心,授课教师：朱红路,化工仪表及过程控制 第一章 自动控制系统基本概念,本章内容,化工自动化的主要内容 化工自动控制系统的基本组成及方块图 化工自动控制系统的分类 化工自动控制系统的过渡过程及品质指标 工艺管道及控制流程图,2 管道仪表流程图 （P&ID:Process/piping and Instrument drawing）,1 控制方案的确定 2 图例符号的统一规定 3 管道仪表流程图（P&ID）的绘制,管道仪表流程图（P&ID）的绘制是自控工程设计的核心内容，虽然在设计新体制中，各版管道仪表流程图（P&ID）

2、并不归在自控专业工程设计的设计文件内，但它仍是整个自控设计的龙头。 所以，自控设计人员必须认真仔细地配合工艺、系统设计人员完成管道仪表流程图（ P&ID）。,管道仪表流程图（P&ID）,工艺专业：工艺流程图（PFD） 自控专业：工艺控制流程图（PCD） 系统专业：管道仪表流程图（P&ID）,1 控制方案的确定,要进行生产过程的自控设计，必须先要了解生产过程的构成及特点。 现以化工生产过程为例来说明。 化工生产过程的构成可由图2-1表示。,1 主体化学反应过程。 2 化学反应过程中所需的化工原料，首先送入输入设备。然后将原料送入前处理过程，对原料进行分离或精制，使它符合化学反应对原料提出的要求和

3、规格。 3 化学反应后的生成物进入后处理过程，在此将半成品提纯为合格的产品并回收未反应的原料和副产品，然后进入输出设备中贮存。 4 同时为了化学反应及前、后处理过程的需要，还有从外部提供必要的水、电、汽以及能量等能源的公用工程。有时，还有能量回收和三废处理系统等附加部分。,提纯回收,分离精制,控制方案的正确确定应当在与工艺人员共同研究的基础上进行。要把自控设计提到一个较高的水平，自控设计人员必须： 一、熟悉工艺，这包括了解生产过程的机理，掌握工艺的操作条件和物料的性质等。 二、应用控制理论与过程控制工程的知识和实际经验，结合工艺情况确定所需的控制点，并决定整个工艺流程的控制方案。 控制方案的确

4、定主要包括以下几方面的内容： (1) 正确选定所需的检测点及其安装位置； (2) 合理设计各控制系统，选择必要的被控变量和恰当的操纵变量； (3) 生产安全保护系统的建立，包括声、光信号报警系统、联锁系统及其他保护性系统的设计。,2 图例符号的统一规定（重点）,在自控工程设计的图纸上，按设计标准，均有统一规定的图例、符号。在本节把行业标准过程检测和控制系统用文字代号和图形符号（HG 2050592）中的一些主要内容作简要介绍，这些文字代号和图形符号主要用于工艺控制流程图（PCD）、管道仪表流程图（P&ID）。另外在新体制的设计规定中，专有一个分规定“自控专业工程设计用图形符号和文字代号”（HG

5、/T 20637.2），列出了： 仪表回路图图形符号；逻辑图图形符号；仪表位置图图形符号； 半模拟流程图和过程显示图形符号；仪表常用电器设备图形符号和文字代号；其他常用文字代号。 这些内容主要用于化工装置自控工程设计的仪表回路图、仪表位置图、仪表电缆桥架布置总图、仪表电缆（管缆）及桥架布置图、现场仪表配线图、逻辑图、半模拟流程图和DCS过程显示、仪表常用电器设备等图形符号的绘制。,一、仪表位号（重点） 在检测、控制系统中，构成一个回路的一组工业自动化仪表，其中每个仪表（或元件）都用仪表位号来标识。 1. 仪表位号的组成： 仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成， 仪表位号中的第一位字母表示

6、被测量，后继字母表示仪表的功能； 回路的编号由工序号和顺序号组成，一般用三位至五位阿拉伯数字表示，如下所示。,温度记录与控制仪表,2.仪表位号按被测变量不同进行分类： 即同一个装置（或工序）的同类被测变量的仪表位号中顺序编号是连接的，但允许中间有空号； 不同被测变量的仪表位号不能连续编号。 3.仪表位号在管道仪表流程图和系统图中的标注方法是： 字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中；回路编号填写在下半圆中，如图2-2所示。 图中(a)表示安装在集中仪表盘面上的位号为TRC-131的温度记录与控制仪表，(b)表示就地安装的位号为PI-1201的压力指示仪表。,二、文字代号 表2-1列出了仪表位号中表示

7、被测变量和仪表功能的字母代号，并在附注中进行了必要的说明。 表2-2列出了常用被测变量及仪表功能字母组合的示例。,表2-1 仪表位号中表示被测量和仪表功能的字母代号,注：表中字母组合示例，仅例举一部分； A报警（信号装置），可以采用与表中S开关（驱动装置）相同的字母组合方式； 在含义不确切时，字母H和L可暂不标注。,三、图形符号 过程检测和控制系统的图形符号，一般来说包括测量点、连接线（引线、信号线）和仪表圆圈三部分组成。 (一)测量点 测量点（包括检出元件）是由过程设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点，一般无特定的图形符号，如图2-3所示。,必要时，检出元件或检出仪表可以用一些专门的图

8、形符号表示，如图2-4所示。,（二）连接线图形符号 仪表圆圈与过程测量点的连接引线，通用的仪表信号线和能源线的符号是细实线。如图2-5所示。 1.当有必要标注能源类别时，可采用相应的缩写字标注在能源线符号之上。例如AS-0.14为0.14MPa的空气源，ES-24DC为24V的直流电源。 2. 当通用的仪表信号线为细实线可能造成混淆时，通用信号线符号可在细实线上加斜短划线（斜短划线与细实线成45o角）。 当有必要区分信号线的类别时，还可以专门的图形符号来表示，如图2-6所示。 3.在复杂系统中，当有必要表明信息流动的方向时，应在信号线符号上加箭头。图2-7所示为通用信号线上加箭头的情况。,4.

9、连接线的交叉和连接线的相接图形符号有两种方式，在同一个工程中只能任选一种。图2-8所示为连接线的交叉为断线；连接线相接不打点。而图2 -9所示为连接线的交叉不断线；连接线相接则需打点。,(三) 仪表图形符号 1. 常规仪表图形符号 仪表图形符号是直径为12mm（或10mm）的细实线圆圈。仪表位号的字母或阿拉伯数字较多，圆圈不能容纳时，可以断开，如图2-10所示。 处理两个或多个变量（而不采用多变量字母U标注），或处理一个变量但有多个功能的复式仪表，可用相切的仪表圆圈表示，如图2-11所示。,当两个测量点引到一台复式仪表上，而两个测量点在图纸上距离较远或不在同一张图纸上，则分别用图2-12的两个

10、相切的实线圆圈和虚线圆圈表示。,2分散控制系统(DCS)仪表图形符号 分散控制系统仪表图形符号是直径为12mm（或10mm）的细实线圆圈，外加与圆圈相切的细实线方框，如图2-13所示。 作为分散控制系统一个部件的计算机功能图形符号，是对角线长为12mm（或10mm）的细实线六边形，如图2-14所示。,分散控制系统内部连接的可编程序逻辑控制器功能图形符号如图2-15所示，外四方形边长为12mm（或10mm）。 （四）表示仪表安装位置的图形符号 表23所示为仪表安装位置的图形符号。,(五） 控制阀的图形符号 控制阀的图形符号分别如表2-4、 表2-5和表2-6所示。,FO,FC,FL,FI,3 管道仪表流程图（P&ID）的绘制,1. 根据工艺专业提出的工艺流程图（PFD），以及有关的工艺参数、条件等情况，按照本章第一节的原则，可确定全工艺过程的自控方案。 2. 运用本章第二节的图例符号的统一规定，在工艺流程图上按其流程顺序标注控制点和控制系统，绘制工艺控制流程图（PCD）。 3. 把工艺控制流程图（PCD）提交给系统专业，由系统专业随着工程设计的深入进行，绘制出各版管道仪表流程图（P&ID）。,仪表位号中表示被测量和仪表功能的字母代号,