自控专业设计的方法和步骤

自控专业设计的方法和步骤

1.自控工程设计的任务

自控工程专业设计的任务基本上有以下几个方面：

1.1负责生产装置、辅助工程和公用工程系统的检测、控制、报警、联锁/

停车，以及监控/管理计算机系统的设计；

1.2负责检测仪表、控制系统及其辅助设备和安装材料的选型设计；

1.3负责监测仪表和控制系统的安装设计；

1.4负责DCS、PLC自控系统的配置、功能要求和设备选型，并负责或参加

软件的编制工作；

1.5负责现场仪表的环境防护措施的设计；

1.6负责控制室的设计；

1.7负责生产过程计量系统的设计。

自控工程设计常用的方法是由工艺专业提出条件，自控与工艺专业一起讨论确定控制方案，确定必要的中间储槽及其容量，确定合适的设备余量，确定开、停车以及紧急事故处理方案等。这种设计方法对合理确定控制方案，充分发挥自控专业的主观能动性是有益的。但是在实际设计过程中，尤其对一些新工艺，主要是由工艺专业提出条件并确定控制方案，自控专业进行设计，我们当前基本采用这种方法。

2.自控工程设计的阶段划分和设计内容

当前工程设计的阶段划分，一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。

2.1 初步设计

初步设计的主要目的是为了上报有关部门作为审批的依据，并为订货做好必要的准备。它应完成的主要内容为：

设计说明书：给出设计依据、设计原则，提出项目实施的必要性，拟定控制系统的技术方案、仪表选型规定、DCS控制系统的选型及控制策略，并从节能、消防、环境保护以及劳动安全卫生等方面作出设计概述。

工艺控制流程图：在工艺专业流程图的基础上，正确选定所需的检测点及其安装位置，选择必要的被控变量和恰当的操纵变量，绘制于工艺流程图上。图例符号应符合化工部标准《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号(HG 20505)》或国标《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号(GB 2625)》。

主要仪表设备、材料汇总表：汇总所有控制系统所需设备及相应材料，给出名称、数量，为订货以及概算提供依据。

初步设计概算：从建筑工程、设备、安装工程、工器具费等方面进行综合概算。

2.2 施工图设计

施工图设计是直接应用于施工的图纸设计。当前我们常用的施工图设计文件由以下内容组成：

1)图纸目录

2)设计说明书

3)材料表

4)设备明细表

5)工艺专业提资表

6)过程检测控制流程图

7)订货数据表

8)控制系统配置图

9)供电系统图

10)供气系统图

11)工业电视系统图

12)原理接线图

13)盘柜布置图

14)接地系统图

15)端子接线图

16)控制室平面布置图

17)管线敷设图

18)仪表安装图

19)工业电视安装图

20)电缆表

3.施工图内容深度

当前我们基本上以河南XX有色工程设计有限公司（原中国XXXX公司设计院）出图规范进行出图。设计图样也应根据相关规定进行设计，可参阅附录一：《设计图样规定》、附录二：《设计文件标识规定》。

3.1图纸目录

图纸目录应列出施工图的名称、图纸编号、规格等。图纸名称应基本与第2.2节名称吻合，图纸编号应根据设计院标准文件《设计文件编号规定》进行编制（见附录三）。图纸规格应按照图幅大小进行统计，具体图幅规格计算见附录四：《图幅规格表》。

3.2设计说明书

设计说明书应包含本工程的设计指导思想和控制方案，对施工部门阐明工程施工要求，并对施工图进行补充说明。

由于自控专业设计是根据工艺专业提资来进行的，因此，一般在设计说明书中有一句套话：“本设计是根据工艺专业提资来进行的。”

3.3材料表

材料表应对施工所需主要材料按不同型号、规格进行统计汇总。材料表所需材料的数量应与管缆敷设图、仪表安装图、电缆表、盘柜布置图一一对应。

3.4设备明细表

设备明细表应对施工所需设备按不同型号、规格进行统计汇总。设备明细表所统计的设备型号、数量等应与订货数据表、控制系统配置图等一一对应。

3.5工艺专业提资表

工艺专业提资表是为了加强设计依据而进行设计的，针对每一种仪表，相关的工艺条件及提资一一列出，图中增加图纸会签一栏，由工艺专业设计人员签字认可。

具体每一种仪表的设计提资详见附录五：《工艺专业提资表》。

3.6过程检测控制流程图

过程检测控制流程图，也叫仪表检测系统图，其根源来自于管道仪表流程图（P&ID：Process and Instrument Drawing）是按规定的符号和标准，在工艺流程图的基础上绘制出带所有检测控制点的工艺流程图。通常我们称为PI图。3.7订货数据表

订货数据表应对施工所需设备提出相关的工艺参数、过程连接数据和技术要求。每一种仪表都有相关的订货数据表，我们现有的格式已基本满足对氧化铝工艺控制所需的要求。

3.8控制系统配置图

控制系统配置图表现控制系统的总貌和具体配置。对不涉及计算机、PLC 或DCS系统的项目可不产生该图。

3.9供电系统图

供电系统图应包含控制系统供电系统所有供电设备的支路、容量、安装位置、受电设备等内容。

3.10供气系统图

供气系统图应体现气源与用气仪表之间的气源管路连接关系。内容包括供气仪表的位号、供气管的名称、规格、长度等。

3.11工业电视系统图

工业电视系统图表现工业电视系统的总貌和具体配置。对不涉及工业电视系统的项目可不产生该图。

3.12原理接线图

原理接线图也称为模板接线图，应包含控制系统PLC或DCS所有模板的接线示意。图纸应涵盖自现场电缆直至模板的具体接线。不涉及PLC或DCS系统的项目可不产生该图。

3.13盘柜布置图

盘柜布置图应包含相关盘柜的布置要求以及盘柜的基本制作要求。不涉及盘柜制作的项目可不产生该图。

3.14接地系统图

接地系统图应体现控制系统的保护接地和工作接地相关施工要求。

3.15端子接线图

接线端子图应包含未接入模板接线图的接线端子的入线、出线的线号、对应电缆号等。

3.16控制室平面布置图

控制室平面布置图应包含控制室平面布置总貌、控制室装修要求等。不涉及控制室布置的项目可不产生该图。

3.17管线敷设图

管缆敷设图应标明现场设备和控制室之间的电缆桥架，并标明桥架上敷设的电缆编号，标明现场安装的设备标高和位置。不涉及电缆敷设的项目可不产生该图。

3.18仪表安装图

仪表安装图应提供仪表安装方式、所需安装件的规格型号。不涉及仪表系统的项目可不产生该图。