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过程自控工程设计 过程自动控制工程简介 一 自控工程概述每个工程项目 Project 项目由若干工程组成 例如土建工程 管道工程 公用工程 数据采集与监控工程等 自动控制工程 有时也叫做仪表工程 是这些工程中的一项 可下图表示这个概念 1 项目过程过程工程设计是项目实施过程的一个阶段 工程设计过程是用图纸 图表等表达技术实施方案的过程 根据各种技术数据和技术文件 设计阶段产生出相应的设计文件 现代自动化工程中的设计 供货 安装 调试等工作 在责任划分上会出现交叉 因此设计与施工界线不是很清晰 概念上更多的是强调 实施 项目实施过程示意图 2 设计过程 3 各个专业设计工作关系 自控工程设计中所要求的图纸和表格 自控图纸目录说明书自控设备表节流装置数据表调节阀数据表差压式液位计计算数据表综合材料表电气设备材料表电缆表管缆表 测量管路表绝热伴热表铭牌注字表信号及联锁原理图半模拟盘信号原理图控制室仪表盘正面布置总图仪表盘正面布置图架装仪表布置图报警器灯屏布置图 半模拟盘正面布置图继电器箱正面布置图总供电箱接线图分供电箱接线图仪表回路接线图报警器回路接线图仪表盘端子图仪表盘穿板接头图半模拟盘端子图 或背面电气接线图 继电器箱端子图 或电气接线图 接线箱接线图空气分配器接管图仪表供气空视图伴热保温供汽空视图接地系统图控制室电缆 管缆平面敷设图电缆 管缆平面敷设图 带位号的 仪表安装图 非标部件安装制造图管道及仪表流程图 应包括挠性管连接图共计40个设计文件 图例符号介绍 过程控制中常常采用中央控制方式 既由中央控制室内的控制装置对生产过程进行控制 某些时候也可根据需要设置现场控制室 现场仪表室 过程控制工程中每个系统 每台仪表都有一个唯一的标识 这个标识叫作位号 标识有两种表示方法 图形表示与文字表示 1 图形表示 用一个直径为12或10毫米的圆圈表示一个系统或仪表 该圆分成两部分 上部分是位号的文字代号 下部分是数字代号 例如 TISPNFRCQ101211456这是几种基本的图形标识 该圆中间有五种情况 分别表示 现场中央控制室中央控制室仪表盘后面仪表盘正面现场控制室现场控制室仪表盘后面仪表盘正面 还有一些变形符号 DCS功能PLC功能计算功能这些图形中间也可以没有线 有虚线 有细实线 可以是双线 也可以是单线 复用仪表或多功能仪表 多个相切在一起的圆表示复用仪表或多功能仪表 即表示一台仪表同时处理多个变量 或者同时具有多个功能 TRFRTRCTS201201315315记录两个参数记录控制同时联锁 2 文字表示 文字代号由两部分组成 字母部分与数字部分字母部分即圆中上部分代号 数字部分即圆中下部分代号 a 字母部分由两部分 第一个字母为所处理的变量 例如温度T 压力P 物位L 流量F 需要时其后面可跟一个修饰字母 例如 F 表示 比 D 表示 差 Q 表示 累计 例如 FRC表示流量记录控制 而FFRC则表示流量比记录控制 TRC表示温度记录控制 而TDRC表示温差记录控制 PDIC则代表了压差指示控制 b 字母部分的第二部分是功能要求 例如 R 为记录 C 为控制 A 为报警 Q 为累计等 功能要求可有多个 如FRCQ TRCA 当有多个功能要求时 其排列按IRCTQSA排列 表示被测变量和仪表功能的字母代号 表示被测变量和仪表功能的字母代号 表示被测变量和仪表功能的字母代号 2 数字部分 数字部分的第一部分是工序号 由1到2位组成 最大可表示0到99个工序 数字部分的第二部分是序号 由1到3位组成 最大可表示0到999个变量 位号编排的原则是必须保证位号的唯一性 即相同变量不能有相同编号 即便是功能要求不同也不能重号 但不同变量可有相同编号 例如TRC 201与TIA 201就是相同的温度标号 即2工序01号温度分配给了两个温度 但是TRC 201与PRC 201则是合法的 同种变量应从小到大顺序编号 必要时中间可不连续 字母部分与数字部分之间用 连接 例 TRC 2012工序01号温度记录控制 TRCA 2052工序05号温度记录控制报警 LRCA 2052工序05号液位记录控制报警 FIQ 3013工序01号流量指示累计 FQI 3013工序01号流量总量指示 3 系统位号与仪表位号 上面所讲的是系统位号 即表达一个系统 注意包括控制 检测等 的要求 构成该系统会有很多仪表 相应的各个仪表也都一个位号 即仪表位号 系统的仪表位号中 变量部分和数字编号部分与系统位号相同 区别在于变量字母后面所跟字母的不同 例如 E 传感器 Q 积算器 T 变送器 S 联锁发讯N 安全栅 X 配电器 Y 计算装置 V 控制阀 R 记录仪 Z 执行器 I 指示仪 B 指示灯 A 报警仪 P 取压管头 例 TRC 201系统仪表位号有 1 TE 2012 TT 2013 TN 201A4 TR 2015 TIC 2016 TN 201B7 TV 201 TE 201 TV 201 TIC 201 TE 201 TV 201 TIC 201 FT 202 FIC 202 四 控制方案 确定控制方案的工作特点a 确定控制方案是多专业协商的过程 主导专业是工艺专业 b 确定控制方案是一个多次反复修改的过程 c 确定控制方案受自控水平 工程预算的制约 2 确定控制方案原则a 在满足控制要求的前提下 方案宜简不宜烦 b 尽量采用成熟技术 c 关键参数应当在中央控制室实现记录控制 不十分重要的参数可考虑现场控制 涉及生产平稳性的参数应当在中央控制室实现记录 一般需要关注的参数应当在中央控制室实现指示 涉及到安全生产的参数应当在中央控制室实现报警 d 设置控制系统时要考虑整体情况 e 被控参数可测 技术上容易实现测量f 有行之有效的操纵变量 g 应当有设备运行状况参数指示 h 应当有技术经济参数指示 表达控制方案的主要设计文件是PCD图 P ID图 五 仪表选型 1 仪表选型原则a 整体选择应当符合自控水平要求 b 尽量选择系列产品 c 传感器 变送器选择应当符合测量要求 应当考虑被测介质情况 应当考虑安装现场条件 包括安装现场的气候情况 电磁辐射情况 振动情况等等 d 防爆工程应当考虑其安全特性 2 自控设备的表达自控设备的表达与选用标准有关 化工自控工程一般采用 仪表数据表 或 自控设备表 方式 自控工程