过程自动检测与控制技术_CHAPT9_自动化工程设计基础

3．仪表选型，编制有关仪表信息的设计文件 根据控制方案中确定的检测点，按照工艺提供的数据，选
定检测、变送、显示、控制等各类仪表的规格、型号。并编制 出自控设备表或仪表数据表等有关仪表信息的设计文件。
4．控制室设计 5．节流装置和调节阀的计算 6．仪表供电、供气系统的设计 7．完成控制室与现场间联系的相关设计文件 8．根据自控专业有关的其他设备、材料的选用等情况，完成 有关的设计文件
第三节 自控工程设计的方法和程序
一、自控工程设计的方法
1．熟悉工艺流程 自动化设计人员熟悉工艺流程，收集工艺中有关的物性参
数和重要数据。
2．确定自控方案，完成工艺控制流程图（PCD） 了解工艺流程，和工艺人员充分协商后，定出各检测点、控
制系统，确定全工艺流程的自控方案，在此基础上可画出工艺 控制流程图（PCD），并配合工艺系统专业完成各版管道仪表 流程图（P&ID）。
位号表示该点的标号，该标号在所有设计文件中都是唯一 的。它由两部分组成，第一位表示工序号；第二位表示顺序号。
例如：
TIS
PN
101
211
FRCQ 456
这是几种基本的图形标识。
现场
中央控制室 仪表盘后面
中央控制室 仪表盘正面
现场控制室 仪表盘后面
现场控制室 仪表盘正面
DCS功能
PLC功能
计算功能
相配合。设计过程中根据设计进程的需要，各个专业相互交换 技术数据，
土建专业
公用专业 动力专业
工艺专业 仪表专业
设备专业 电气专业
5．过程自动化工程特点
（1）集中控制方式
过程工业中（如化工、石化等），自动化工程（习惯叫作 自控工程）大多采用集中控制方式，也就是绝大部分工艺参数 都在中央控制室进行指示、纪录、控制的，与之相对应的是就 地控制方式，例如数控加工、包装、成型等，这些生产过程大 多是在现场完成指示、纪录、控制的。
测量点、控制系统表示由三部分组成：测量点、圆圈、圆 圈内的功能代号。 a．测量点的一般表示用一个小的实心圆点表示，从该原点引 出一条直线到圆圈。如果需要表示出不同的测量元件，则根据 规定采用不同的符号表示。
b． 圆圈为一个10毫米或12毫米圆。根据不同的需要，中间可 有实线、双实线、虚线、双虚线、或没有线。
根据采用化工行业标准不同，设计阶段可分为初步设计、 施工图设计，对于大型工程或采用新技术的工程，可将初步设 计划分为初步设计和扩大初步设计（老设计体制）；或分为基 础工程设计和详细工程设计（国际通用设计体制）。
初步设计
扩大初步设计
施工图设计
老体制
基础工程设计
详细工程设计
国际通用设计体制
4．自动化工程设计是整体工程设计的一部分 化工工程设计过程中，以工艺设计为主导，其他各个专业
第一节、工程设计的基本概念 1．项目（Project）
工程 工程
项目
工程
工程 工程
工程
例如天然气进京项目中包括土 建工程；
管道铺设工程；
数据采集与监控工程等。自动 化工程是这些工程中的一项。
图10．1-1项目组成示意图
2．工程设计是技术方案的工程表达
根据目的不同、表述对象的不同，对技术方案可有各种各 样的表述。例如科学概念的表述、实施过程的表述、动态投资 表述等等。工程表述是从技术实施方面对一个工程的表述。
工程设计是工程实施过程的一个阶段。工程实施包括可行 性研究、项目报批、工程设计、工程实施、阶段验收、开车、 试生产、总体验收投产等阶段。
可行性研究
项目报批
工程设计
工程实施
阶段验收
开车、试生产
总体验收投产
3．工程设计必须按专业标准规定进行
不同的行业有不同的行业标准。例如石油行业标准、机械 工业标准、化工行业标准、冶金行业标准等。
（2）流体形态的生产物料
流体形态的生产物料，会影响安装在现场的检测装置、执 行装的选择。另一方面，由于泄漏、挥发等因素，现场极易形 成危险场所。所以过程自动化工程必须考虑安全问题，通常会 采取隔离方法实现
第二节 自控工程设计的任务 按照国际通用设计体制要求，自控专业工程设计阶段的工作
可归纳为六个方面内容： ⑴根据工艺专业提出的监控条件绘制工艺控制图（PCD:Process Control Drawing）； ⑵配合系统专业绘制各版管道仪表流程图（P&ID: Piping and Instrumentation Drawing）； ⑶征集研究用户对P&ID及仪表设计规定的意见； ⑷编制仪表请购单，配合采购部门开展仪表和材料的采购工作； ⑸确定仪表制造商的有关图纸，按仪表制造商返回的技术文件， 提交仪表接口条件，并开展有关设计工作； ⑹编（绘）制最终自控工程设计文件。
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。
第一位字母
第二位字母
读出变量, 修饰词 读出功能 输出功能 引发变量
A 分析
报警
B 烧嘴,火焰
供选用 供选用
C 电导率Biblioteka Baidu
控制
D 密度
差
E 电压
检测元件
F 流量
比(分数)
如果采用的是非常规仪表（例如DCS系统、FCS系统、 PLC系统等），需要用在圆形外面加一个矩形框表示（该矩形 框的内切圆为10毫米或12毫米）。
c． 功能表示由两部分组成，一是用圆内线段表示，即：实线 表示中央控制室仪表盘盘面集中功能、虚线中央控制室仪表盘 盘后集中功能、或没有线现场功能。二是用文字代号表示，文 字代号由两部分组成，线段上部表示功能组合，线段下部表示 位号。文字代号的第一位表示被测变量：T表示温度；P表示压 力；L表示物位；F表示流量。A表示成分。此外还有三个修饰 字母：D表示差值；F表示比值；Q表示累积值。后面的文字代 号表示功能组合。例如I表示指示；R表示记录；C表示控制；A 表示报警；S表示联锁等。如果有多个功能代号，则按 IRCTQSA顺序排列。功能代号最多不能超过4个，如果超过4 个则需要按多功能仪表表示（两个以上的相切圆）。
9．编写设计文件目录等文件
二、自控工程设计的程序 见书上的图图10．3-1a ~图10．3-1d
第四节 图例符号的统一规定 工程设计文件中包括两种符号，即图形符号和文字代号。
该标准名称为《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》 （HG/T 20505－2000） 图形符号： 1．测量点、控制系统表示