工藝流程識(shí)圖概論

1、 工藝識(shí)圖工藝識(shí)圖 電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院sundexing第一篇 識(shí)讀管道儀表流程圖 任何一個(gè)產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)，都經(jīng)歷了將原材料逐次加工到半成品乃至成品的過程。整個(gè)生產(chǎn)過程的表述方法是多樣的，用工藝流程圖表達(dá)部分或整個(gè)生產(chǎn)工藝無(wú)疑是最為直觀和簡(jiǎn)捷的。 管道儀表流程圖(P&ID: Piping and Instrument Diagram)就是過去所說的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，是借助統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，用圖示的方法把建立化工工藝裝置所需的全部設(shè)備、儀表、管道、閥門及主要管件，按其各自功能以及工藝要求組合起來，以起到描述工藝裝置的結(jié)構(gòu)和功能的作用。因此，管道儀表流程圖不僅表達(dá)了部分或整個(gè)

2、生產(chǎn)工藝流程，更重要的是體現(xiàn)了對(duì)該工藝過程所實(shí)施的控制方案，通過它可以清晰地了解生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制實(shí)施方案等相關(guān)信息，是自控專業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和基本依據(jù)。 正確識(shí)讀管道儀表流程圖，需要全面了解圖中各種圖例符號(hào)的意義和表達(dá)方法，包括工藝流程、儀表及控制系統(tǒng)圖例符號(hào)。1管道儀表流程圖中常用圖例符號(hào)1.1常用儀表及控制系統(tǒng)圖例符號(hào)1. 1. 1儀表功能標(biāo)志及位號(hào)1.1.1.1儀表功能標(biāo)志 儀表功能標(biāo)志是用幾個(gè)大寫英文字母的組合表示對(duì)某個(gè)變量的操作要求，如TIC等。其中第一位或兩位字母稱為首位字母，表示被測(cè)變量，其余一位或多位稱為后繼字母，表示對(duì)該變量的操作要求，I不指示,C為控制。各英文字母在儀表功能

3、標(biāo)志中的含義見表1-1。為了正確區(qū)分儀表功能，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)用文字代號(hào)和圖形符號(hào)（HG/T20505-200。），理解功能標(biāo)志時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)方面。功能標(biāo)志只表示儀表的功能，不表示儀表的結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對(duì)于儀表的選用至關(guān)重要。例如，要實(shí)現(xiàn)FR（流量記錄）功能，可選用流量或差壓變送器及記錄儀。功能標(biāo)志的首位字母選擇應(yīng)與被測(cè)變量或引發(fā)變量相對(duì)應(yīng)，可以不與被處理變量相符。例如，某液位控制系統(tǒng)中的控制閥，其功能標(biāo)志應(yīng)為L(zhǎng)V（L為物位，V為閥）,而不是FV。功能標(biāo)志的首位字母后面可以附加一個(gè)修飾字母，使原來的被測(cè)變量變成一個(gè)新變量。如在首位字母P, T后面加D,變成PD, TD,分別表示壓差

4、、溫差。功能標(biāo)志的后繼字母后面可以附加一個(gè)或兩個(gè)修飾字母，以對(duì)其功能進(jìn)行修飾。如功能標(biāo)志PAH中，后繼字母A后面加H,表示壓力的報(bào)警為高限報(bào)警。1.1.1.2儀表位號(hào)儀表位號(hào) 儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)志和儀表回路編號(hào)兩部分組成，如FIC-116、TRC-158儀表回路編號(hào)的組成有工序號(hào)（例中數(shù)字編號(hào)中的第一個(gè)1)和順序號(hào)（例中數(shù)字編號(hào)中的后兩位16，58）兩部分。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 20505-2000中，儀表位號(hào)的確定有如下規(guī)定：儀表位號(hào)按不同的被測(cè)變量分類，同一裝置（或工序）同類被測(cè)變量的儀表位號(hào)中順序號(hào)可以是連續(xù)的，也可以不連續(xù)；不同被測(cè)變量的儀表位號(hào)不能連續(xù)編號(hào)。若同一儀表回路中有兩個(gè)以上

5、功能相同的儀表，可在儀表位號(hào)后附加尾綴（大寫英文字母）以示區(qū)別。例如FT-201A、FT-201B表示該儀表回路中有兩臺(tái)流量變送器。當(dāng)不同工序的多個(gè)檢測(cè)元件共用一臺(tái)顯示儀表時(shí)，顯示儀表的位號(hào)不表示工序號(hào)，只編順序號(hào)；對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件位號(hào)表示方法是在儀表編號(hào)后加數(shù)字后綴并用“一”隔開。例如一臺(tái)多點(diǎn)溫度記錄儀TR-1，其對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件位號(hào)為TE-1-1、TE-1-2等。 對(duì)儀表位號(hào)而言，在施工圖中還會(huì)大量地用到，特別是多功能儀表的位號(hào)編制，與帶控制點(diǎn)的工藝流程圖有緊密的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 1.1. 2儀表功能字母代號(hào)儀表功能字母代號(hào) 在自控類技術(shù)圖紙中，儀表的各類功能是用其英文含義的首位字母來表達(dá)的，且同一

6、字母在儀表位號(hào)中的表示方法具有不同的含義。各英文字母的具體含義見表1-1.對(duì)于表中所涉及的問題簡(jiǎn)要說明如下:“首位字母”在一般情況下為單個(gè)表示被測(cè)變量或引發(fā)變量的字母，又稱為變量字母，在首位字母附加修飾字母后，其意義改變。“后繼字母”可根據(jù)需要分為一個(gè)字母（讀出功能）或兩個(gè)字母（讀出功能+輸出功能），有時(shí)也用三個(gè)字母（讀出功能+輸出功能+讀出功能）?！胺治觯ˋ）指分析類功能，并未表示具體分析項(xiàng)目。需指明具體分析項(xiàng)目時(shí)，則在表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)（圓圈或正方形）旁標(biāo)明?！肮┻x用”指該字母在本表相應(yīng)欄目中未規(guī)定具體含義，可根據(jù)使用者的需要確定并在圖例中加以說明?！案?H)、“中(M),“低(L)應(yīng)

7、與被測(cè)量值相對(duì)應(yīng)，而并非與儀表輸出的信號(hào)值相對(duì)應(yīng)。H、M, L分別標(biāo)注在表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)（圓圈或正方形）的右上、中、下處。 “安全（S）”僅用于緊急保護(hù)的檢測(cè)儀表或檢測(cè)元件及最終控制元件。字母“U”表示“多變量”時(shí)，可代替兩個(gè)以上首位字母組合的含義，表示“多功能”時(shí)，可代替兩個(gè)以上后繼字母組合的含義。 “未分類(X)”表示作為首位字母和后繼字母均未規(guī)定具體含義，在應(yīng)用時(shí)，要求表示儀表位號(hào)的圖形符號(hào)（圓圈或正方形）外注明其具體含義?！袄^動(dòng)器（繼電器）Y”表示是自動(dòng)的，但在回路中不是檢測(cè)裝置，其動(dòng)作由開關(guān)或位式控制器帶動(dòng)的設(shè)備或器件。表示繼動(dòng)、計(jì)算、轉(zhuǎn)換功能時(shí)，應(yīng)在儀表圖形符號(hào)（圓圈或正方形

8、）外（一般在右上方）注明其具體功能，但功能明顯時(shí)可不予標(biāo)注，常用附加功能符號(hào)見表1-2。1. 1. 3常規(guī)儀表及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)圖形符號(hào)常規(guī)儀表及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)圖形符號(hào) 自控工程圖紙中的各類儀表功能除用字母和字母組合表達(dá)外，其儀表類型、安裝位置、信號(hào)種類等具體意義可用相關(guān)圖形符號(hào)標(biāo)出，熟知這些圖形符號(hào)的含義有益于識(shí)讀自控類圖紙。1.1.3.1監(jiān)控儀表的圖形符號(hào)監(jiān)控儀表的圖形符號(hào) 監(jiān)控類儀表種類繁多，功能各異，既有傳統(tǒng)的常規(guī)儀表，又有近年來被廣泛使用的DCS類、可編程序邏輯控制器及控制計(jì)算機(jī)等類儀表；既有現(xiàn)場(chǎng)安裝儀表，又有架裝儀表、盤面安裝及控制臺(tái)安裝儀表或顯示器等。自控圖紙中的各類儀表均是以相應(yīng)

9、的圖形符號(hào)表示的，表示儀表類型及安裝位置的圖形符號(hào)見表1-3。1.1.3.2測(cè)量點(diǎn)的圖形符號(hào)測(cè)量點(diǎn)的圖形符號(hào) 測(cè)量點(diǎn)（包括檢出元件）是由過程設(shè)備或管道引至檢測(cè)元件或就地儀表的起點(diǎn)，一般與檢出元件或儀表畫在一起表示，如圖1-2所示。若測(cè)量點(diǎn)位于設(shè)備中，當(dāng)需要標(biāo)出具體位置時(shí)，可用細(xì)實(shí)線或虛線表示，如圖1-3所示。1.1.3.31.1.3.3儀表的各種連接線儀表的各種連接線 用細(xì)實(shí)線表示儀表連接線的場(chǎng)合。用細(xì)實(shí)線表示儀表連接線的場(chǎng)合包括工藝參數(shù)測(cè)量點(diǎn)與檢測(cè)裝置或儀表的連接線和儀表與儀表能源的連接線。表示儀表能源字母組合標(biāo)志見表1-4。 就地儀表與控制室儀表(包括DCS)的連接線、控制儀表的之間的連接

10、線、DCS內(nèi)部系統(tǒng)連接線或數(shù)據(jù)線見表1-5。另外，在復(fù)雜系統(tǒng)中有必要表明信息的流向時(shí)，應(yīng)在信號(hào)線上加箭頭，信號(hào)線的交叉為斷線，信號(hào)線相接不打點(diǎn)。1.1.3.4 流量測(cè)量?jī)x表符號(hào)流量測(cè)量?jī)x表符號(hào) 流量測(cè)量?jī)x表種類繁多,主要有差壓式流量計(jì)(節(jié)流裝置)和非差壓式流量計(jì)兩類.技術(shù)圖中的符號(hào)多以差壓式流量計(jì)法蘭或角接取壓孔板為主,部分流量測(cè)量?jī)x表的圖形符號(hào)見表1-6.1.1.3.5常用執(zhí)行器圖形符號(hào)常用執(zhí)行器圖形符號(hào) 執(zhí)行器是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥體兩部分組成的，執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制閥體的圖形符號(hào)見表1-7和表1-8。以帶彈簧的氣動(dòng)薄膜控制閥為例表示的能源中斷時(shí)閥位的圖形符號(hào)見表1-9 。1.2常用工藝流程圖圖例

11、符號(hào)常用工藝流程圖圖例符號(hào)工藝流程圖是描述工藝生產(chǎn)過程的技術(shù)圖紙，它用規(guī)定的圖形符號(hào)表明了整個(gè)生產(chǎn)過程所用的工藝設(shè)備、管道、介質(zhì)及流向等基本工藝組成。 1. 2. 1常用設(shè)備及管件字母代號(hào)1.2.2 常用介質(zhì)字母代號(hào)常用介質(zhì)字母代號(hào)1.2.3 管道、管件及閥門圖例符號(hào)管道、管件及閥門圖例符號(hào)1.2.3.1 管道、管件圖例符號(hào) 在工藝流程圖中，管道及管件用以表明主、次要管道、伴熱性質(zhì)、介質(zhì)流向等相關(guān)工藝信息，其圖例見表1-13。1.2.3.2 閥門圖例符號(hào)1.2.4 機(jī)器及設(shè)備圖形符號(hào)機(jī)器及設(shè)備圖形符號(hào) 機(jī)器及設(shè)備種類繁雜,分類不一,在此對(duì)塔、爐、冷換設(shè)備、容器和罐、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)及小型設(shè)備

12、等進(jìn)行分類介紹。1.2.4.1 塔 塔常用于產(chǎn)品分離,常見的類型有板式塔、填料塔等,各自圖例如圖1-4和圖1-5。1.2.4.2 爐爐 爐類包括加熱爐、空氣預(yù)熱器等設(shè)備，具體圖例見表1-15。1.2.4.3 換熱設(shè)備1.2.4.4 容器和罐1.2.4.5 反應(yīng)器 反應(yīng)器有軸向、徑向及釜式之分，圖例如圖1-6所示。1.2.4.6 泵和壓縮機(jī) 泵和壓縮機(jī)的主要 工藝目的是進(jìn)行流體加壓和輸送,就結(jié)構(gòu)而言,有離心式、往復(fù)式之分，從使用能源來分，從使用能源來分，有電動(dòng)式和氣動(dòng)式兩類，各種不同形式的設(shè)備圖例見表1-18。2 管道儀表流程圖識(shí)讀方法管道儀表流程圖識(shí)讀方法2.1 工藝流程圖 方案流程圖又稱流程

13、示意圖或流程簡(jiǎn)圖，是用來表達(dá)整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它是一種示意性的展開圖，即按工藝流程順序，把設(shè)備和流程線自左至右都展開在同一平面上。其圖面主要包括工藝設(shè)備和工藝流程線。2.1.1設(shè)備的畫法方案流程圖中用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備的大致輪廓或示意結(jié)構(gòu)，一般不按比例，但應(yīng)保持各設(shè)備的相對(duì)大小。各設(shè)備之間的高低位置及設(shè)備上重要接管口的位置應(yīng)大致符合實(shí)際情況。2.1.2工藝流程線的畫法方案流程圖中一般只畫出主要工藝流程線，其他輔助流程線則不必一一畫出。用粗實(shí)線畫出主要物料的流程線，在流程線上用箭頭標(biāo)明物料流向，并在流程線的起訖處注明物料的名稱、來源或去向。如遇有流程線自檢、流程線與設(shè)備之間發(fā)生交錯(cuò)或重疊

14、而實(shí)際上并不相連時(shí)，其中的一線斷開或曲折繞過設(shè)備圖形。2.2管道儀表流程圖 管道儀表流程圖（P&-ID）又稱施工流程圖或工藝安裝流程圖，它是在方案流程圖的基礎(chǔ)上繪制而成的。其中包含了所有設(shè)備（包括備用設(shè)備）和全部管路（包括輔助管路、各種控制點(diǎn)以及閥門、管件等）。它是在工藝物料流程圖的基礎(chǔ)上，用過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào)，描述生產(chǎn)過程自動(dòng)化內(nèi)容的圖紙。它是自動(dòng)化水平和自動(dòng)化方案的全面體現(xiàn)，是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)的依據(jù)，亦可供施工安裝和生產(chǎn)操作時(shí)參考，其主要內(nèi)容如下。 (1)設(shè)備示意圖帶位號(hào)、名稱和接管口的各種設(shè)備示意圖。 (2)管路流程線帶編號(hào)、規(guī)格、閥門、管件等及儀表控制點(diǎn)（壓力、流量、液位

15、、溫度測(cè)量點(diǎn)及分析點(diǎn)）的各種管路流程線。 (3)標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、名稱、管段編號(hào)、控制點(diǎn)符號(hào)、必要的尺寸及數(shù)據(jù)等。 (4)圖例圖形符號(hào)、字母代號(hào)及其他的標(biāo)注、說明、索引等。 (5)標(biāo)題欄注寫圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)時(shí)間和會(huì)簽欄等。管道儀表流程圖畫法規(guī)定如下。2.2.1圖樣畫法 管道儀表流程圖采用展開圖形式，按工藝流程順序，自左至右依次畫出一系列設(shè)備的圖例符號(hào)，并配以物料流程線和必要的標(biāo)注和說明。圖中設(shè)備及機(jī)器大致按1:100或1:200的比例繪制，過大、過小時(shí)可單獨(dú)適當(dāng)縮小或放大，但需保持設(shè)備間的相對(duì)大小。 工藝物料流程圖在保證圖形清晰的前提下，可不按比例繪制。原則上一個(gè)主項(xiàng)（工段或裝

16、置）繪一張圖樣，若流程復(fù)雜，可分?jǐn)?shù)張繪制，但應(yīng)使用同一圖號(hào)。整幅圖可不按比例繪制，標(biāo)題欄中“比例”一欄不予標(biāo)注。2.2.2設(shè)備和機(jī)器表示方法(1)設(shè)備和機(jī)器畫法用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備、機(jī)器的簡(jiǎn)略外形和內(nèi)部特征。一般不畫管口，需要時(shí)可用單線畫出。常用設(shè)備、機(jī)器圖形符號(hào)參見 “1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”。(2)相對(duì)位置圖中設(shè)備之間的相對(duì)位置，在保證圖面清晰的原則下，主要考慮便于連接管線和注寫符號(hào)、代號(hào)。應(yīng)避免管線過長(zhǎng)和設(shè)備過于密集。 (3)標(biāo)注圖上的標(biāo)注按 “1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”進(jìn)行。在管道儀表流程圖上，要在兩處標(biāo)注設(shè)備位號(hào)：一處是在圖的上方或下方，位號(hào)排列要整齊，并盡可能與設(shè)備對(duì)正；另一

17、處是在設(shè)備內(nèi)或近旁，此處只標(biāo)注位號(hào)，不標(biāo)注名稱。2.2.3管道表示方法在管道儀表流程圖中，應(yīng)畫出全部物料管道，對(duì)輔助管道、公用系統(tǒng)管道，可只繪出與設(shè)備（或工藝管道）相連的一小段，并標(biāo)注物料代號(hào)及所在流程圖號(hào)。流程圖中的管道應(yīng)水平或垂直畫出，盡量避免斜線。(1)管道畫法各種常用管道規(guī)定畫法可參見 “1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”中圖例。在繪制管道圖時(shí)，應(yīng)盡量避免管道穿過設(shè)備或交叉管道在圖上相交。當(dāng)表示交叉管道相交時(shí)，一般應(yīng)將橫向管道斷開。管道轉(zhuǎn)彎處，一般應(yīng)畫成直角而不畫成圓弧。管道上應(yīng)畫出箭頭，以表示物料流向。各流程圖之間相銜接的管道應(yīng)在始（或末）端注明其接續(xù)圖的圖號(hào)及來自（或去）的設(shè)備位號(hào)或管

18、段號(hào)，如圖2-1去所示。矩形框應(yīng)畫在靠近左側(cè)或右側(cè)圖框處。一般來向畫在左側(cè)，去向畫在右側(cè)。(2)管道標(biāo)注 每段管道都應(yīng)標(biāo)注。橫向管道，在管道上方標(biāo)注；豎向管道，在管道左側(cè)標(biāo)注。管道標(biāo)注內(nèi)容包括管道號(hào)、管徑和管道等級(jí)三部分，標(biāo)注方法按 “1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”進(jìn)行。管徑為管道的公稱通徑。公制管以mm為單位，不注明單位符號(hào)；英制管以in表示，并在數(shù)字后面要注出單位符號(hào)。 管道等級(jí)是根據(jù)介質(zhì)的溫度、壓力及腐蝕等情況，由工藝設(shè)計(jì)確定的。有隔熱、隔音措施的管道，在管道等級(jí)之后要加注代號(hào)。2.2.4閥門和管件表示方法在管道上的閥門及其他管件，用細(xì)實(shí)線按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的符號(hào)在相應(yīng)位置畫出，并注明規(guī)格

19、代號(hào)，如圖2-2所示。閥門和管件的符號(hào)可參考本書“1.2常用工藝流程圖圖例符號(hào)”中的圖例。無(wú)特殊要求時(shí)，管道上的一般連接件，如法蘭、三通、彎頭等均不畫出。2.2.5自動(dòng)控制方案表示方法 在工藝物料流程圖上，按照過程檢測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào)及使用方法，把已確定的自動(dòng)控制方案按流程順序標(biāo)注出來。繪圖時(shí)，設(shè)備進(jìn)出口的測(cè)量點(diǎn)盡可能標(biāo)注在設(shè)備進(jìn)出口附近。有時(shí)為了照顧圖面質(zhì)量，可適當(dāng)移動(dòng)某些測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)注位置。管網(wǎng)系統(tǒng)的測(cè)量點(diǎn)最好都標(biāo)注在最上一根管線的上面?？刂葡到y(tǒng)的標(biāo)注可自由處理。 儀表控制點(diǎn)以細(xì)實(shí)線在相應(yīng)的管路上用代號(hào)、符號(hào)畫出，并應(yīng)大致符合安裝位置。其代號(hào)、符號(hào)的含義參見 “1.1常用儀表及控制系統(tǒng)圖例

20、符號(hào)”。 2.3管道儀表流程圖讀圖步驟識(shí)讀管道儀表流程圖時(shí)，可參考下列步驟進(jìn)行。( l )了解流程概況了解流程包括如下兩方面的含義。 從左到右依次識(shí)讀各類設(shè)備，分清動(dòng)設(shè)備和靜設(shè)備，理解各設(shè)備的功能，如精餾塔用于組分分離、鍋爐用于產(chǎn)生蒸汽、加熱爐用于原油裂解等。當(dāng)然，要正確地理解各類設(shè)備的功能及典型工藝，應(yīng)掌握這一方面的基礎(chǔ)。 在熟悉工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)管道中所標(biāo)注的介質(zhì)名稱和流向分析流程。( 2 )熟悉控制方案一般典型工藝的控制方案是特定的，舉例如下。 例2-1精餾工藝控制方案 對(duì)于精餾工藝，其控制方案中包括提餾段溫度控制系統(tǒng)或精餾段溫度控制系統(tǒng)、塔壓控制系統(tǒng)、塔頂冷凝器液位控制系統(tǒng)、回流罐

21、液位控制系統(tǒng)、塔釜液位控制系統(tǒng)、回流量控制系統(tǒng)及進(jìn)料流量控制系統(tǒng)等。 例2-2加熱爐工藝控制方案 加熱爐主要用于原油裂解，它是利用燃料燃燒所產(chǎn)生的高熱量對(duì)加熱管內(nèi)的介質(zhì)加熱的一種典型工藝，其控制方案中包括加熱爐出口溫度與燃料流量的控制系統(tǒng)、原油流量控制系統(tǒng)、加熱爐爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)、燃料油與霧化蒸汽及空氣的比值控制系統(tǒng)等。 例2-3鍋爐工藝控制方案 鍋爐工藝用于生產(chǎn)蒸汽，它主要包括燃燒工藝、蒸汽發(fā)生和汽水分離工藝。控制方案中包括鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)、蒸汽壓力控制系統(tǒng)、過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)、燃燒過程控制系統(tǒng)和爐膛壓力控制系統(tǒng)等。 ( 3)控制方案分析管道儀表流程圖中表達(dá)了工藝過程的控制方案，這些控

22、制方案有的是用模擬儀表實(shí)現(xiàn)的，也有用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，在識(shí)讀時(shí)可參考相關(guān)圖符含義進(jìn)行區(qū)分和辨別。 識(shí)讀管道儀表流程圖，還需要綜合工藝、設(shè)備、機(jī)器、管道、電氣等多種專業(yè)知識(shí)。 3 識(shí)讀乙烯精餾塔管道儀表流程圖識(shí)讀乙烯精餾塔管道儀表流程圖 乙烯是基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)最重要的產(chǎn)品，它的發(fā)展帶動(dòng)著其他基本有機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展，因此乙烯產(chǎn)量往往標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的水平，以乙烯為原料可以生產(chǎn)許多重要的基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品，諸如高壓聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等。近20年來，世界范圍內(nèi)的乙烯產(chǎn)量增長(zhǎng)了近十倍，足以證明各國(guó)對(duì)乙烯生產(chǎn)的重視程度。 乙烯生產(chǎn)的主要方法是將天然氣、原油等基本高分子

23、原料進(jìn)行裂解使其碳鏈斷裂后逐級(jí)分離。其中基本的分離方法就是精餾，即在精餾塔中利用各組分相對(duì)揮發(fā)度的不同進(jìn)行物料分離。本章將以乙烯精餾塔為例，對(duì)其基本工藝和典型控制方案進(jìn)行分析。 3. 1工藝流程及基本技術(shù)指標(biāo) 乙烯精餾塔是深冷分離流程中的一個(gè)基本生產(chǎn)單元，其前期部分工藝流程如圖3-1所示。裂解氣經(jīng)過離心式壓縮機(jī)壓縮，壓力達(dá)到1.0MPa后送人堿洗塔，脫去H2S, CO2等酸性氣體，再次壓縮后壓力達(dá)到 1.0MPa,送人干燥器脫水后，進(jìn)人冷箱冷凝，在冷箱中分出富氫和四股餾分，這四股流分進(jìn)人脫甲烷塔的不同塔板進(jìn)行分離，脫去甲烷餾分，塔釜液為C2以上餾分進(jìn)人脫乙烷塔，由其塔頂分離出C2餾分，塔釜液為

24、C3以上餾分去后續(xù)工藝再加工。 由脫乙烷塔塔頂來的C2餾分含有乙烷、乙烯、乙炔等組分，它們經(jīng)過換熱升溫，進(jìn)入加氫脫炔反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫乙炔，并經(jīng)綠油塔用來自乙烯塔的側(cè)線餾分洗去綠油后，成為只包含乙烯和乙烷兩種組分的混合流體（因脫甲烷過程中不可能做到完全分離，其中含有少量甲烷）。這些混合流體被送人乙烯塔分離，在乙烯塔的頂部第八塊塔板側(cè)線可得到99.9的乙烯產(chǎn)品，塔釜液為乙烷餾分，送回裂解爐作為裂解原料，塔頂分離出少量的甲烷餾分。 乙烯精餾塔進(jìn)料中乙烯和乙烷占有99. 5以上，其余組分為甲烷。就相對(duì)揮發(fā)度而言，甲烷最低，乙烯次之，乙烷最高。對(duì)于三種組分的分離，乙烯精餾塔采用了深冷分離流程，用帶有中間

25、再沸器和側(cè)線出產(chǎn)品的乙烯塔。其工藝流程如圖3-2所示，基本工藝分析如下。 由綠油塔來的C2組分從第98塊塔板以氣液兩相混合進(jìn)料，由于精餾塔提供了分離空間，實(shí)現(xiàn)了氣液兩相分離，氣相（乙烯及少量甲烷）上升，液相乙烷下降。 液相在向下流動(dòng)過程中，在每塊塔板上與自提餾段的上升蒸氣接觸，致使其中的輕組分（乙烯及少量甲烷）汽化上升，重組分繼續(xù)以液相下降。越向下，重組分的純度越高 被汽化上升的輕組分中含有部分氣相甲烷，在經(jīng)過精餾段的每塊塔板時(shí)與向下流動(dòng)的乙烯回流液接觸，致使這一部分甲烷變?yōu)橐合嘞陆?。越向上，輕組分的純度越高 上升至塔頂?shù)妮p組分中為氣相的乙烯及少量甲烷，它們經(jīng)塔頂冷凝器將乙烯冷凝為液相，在分離

26、器中實(shí)現(xiàn)氣液分離，甲烷以氣相采出，乙烯作為回流液從第一塊塔板處流人精餾塔，流至第八塊塔板時(shí)側(cè)線采出，進(jìn)人乙烯分離器分離后，以液相產(chǎn)品乙烯采出，分離器上部的氣相再次進(jìn)入精餾塔冷凝分離. 塔釜得到產(chǎn)品甲烷，一部分作為液相產(chǎn)品采出， 另一部分由塔釜再沸器加熱汽化后作為上升蒸氣，用以提供精餾所需能量。 為了提高乙烯產(chǎn)品的純度，在乙烯精餾塔的精餾段工藝上采用了較大的回流比，這一做法對(duì)于精餾段是有好處的，但對(duì)午提餾段并非必要，故乙烯塔中大多采用中間再沸器回收冷量，以提高上升蒸氣量，從而達(dá)到提高負(fù)荷的目的。 一般地，進(jìn)料中乙烯及乙烷占有99. 5以上，乙烯精餾塔理論上仍為二元體系。該乙烯乙烷二元系統(tǒng)的自由度

27、為2,因此，在實(shí)際工藝中壓力和溫度是相互聯(lián)系的?？刂破渲幸粋€(gè)變量，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量指標(biāo)的控制，這是設(shè)計(jì)和實(shí)施控制方案的基本依據(jù)之一。本例所指的精餾塔的操作條件見表3-1。3.2典型控制方案分析 乙烯精餾塔管道及儀表流程圖3-3所示。由圖可知，其主要控制方案包括中間再沸器液位與側(cè)線加熱流體流量的選擇性控制系統(tǒng)、乙烯回流罐液位與乙烯回流流量串級(jí)控制系統(tǒng)、乙烯回流與乙烯產(chǎn)品采出量的比值控制系統(tǒng)、塔頂冷凝器乙烯排氣流量控制系統(tǒng)、塔壓控制系統(tǒng)以及相關(guān)變量的顯示、記錄、聯(lián)鎖和報(bào)警等。各控制回路既相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系，總體上保證了工藝的物料平衡和能量平衡，從對(duì)各回路變量的控制要求來看，主要是采用集散型控制系統(tǒng)(

28、DCS)控制，各主要變量均在計(jì)算機(jī)屏幕或DCS儀表上顯示記錄。 3.2.1中間再沸器液位選擇性控制系統(tǒng) 乙烯塔中采用中間再沸器E-EA-104產(chǎn)生上升蒸氣。從第105塊塔板側(cè)線流出的液相流體流人中間再沸器殼程，被管程中的裂解氣余熱加熱汽化后氣相流人乙烯精餾塔，從第108塊塔板處進(jìn)人作為上升蒸氣，為精餾塔的物料分離提供了能量。本段工藝既要保證足夠的流量，以滿足上升蒸氣量的要求，又要保證中間再沸器的液位不能太低，以保護(hù)設(shè)備。 流量變送器FT-127測(cè)量從第105塊塔板側(cè)線流出的液相流體流量，并將信號(hào)送到控制器FIC-127，進(jìn)行運(yùn)算后用內(nèi)部數(shù)據(jù)線將結(jié)果送至選擇器FX-127。同時(shí)，液位變送器LT-

29、111測(cè)量中間再沸器液位，并將信號(hào)送到控制器LICA-111，進(jìn)行運(yùn)算后用內(nèi)部數(shù)據(jù)線將結(jié)果送至選擇器FX-127，兩路信號(hào)選擇性輸出至轉(zhuǎn)換器FY-127A轉(zhuǎn)換為氣信號(hào)，通過電磁閥FY-127B操縱控制閥FV-127。正常情況下進(jìn)行流量控制，以滿足上升蒸氣量的要求。當(dāng)再沸器中的液位偏低時(shí)，進(jìn)行液位控制，以保持中間再沸器正常工作。 根據(jù)需要，對(duì)中間再沸器液位設(shè)置了就地指示（I.I-111）和控制室屏幕顯示報(bào)警（LI-CA-H-L)。另外，再沸器殼程介質(zhì)裂解氣出口溫度需要在控制室進(jìn)行屏幕顯示。電磁閥FY-127B的聯(lián)鎖信號(hào)來自DCS的塔壓聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)PAS-136. 3.2.2塔頂回流罐液位與回流量

30、串級(jí)控制系統(tǒng) 乙烯精餾塔的塔頂采出為氣相乙烯和少量甲烷，它們被冷凝器冷凝后進(jìn)人回流罐，實(shí)現(xiàn)了氣液分離。罐內(nèi)氣相排出為少量乙烯和甲烷。液相為乙烯，經(jīng)回流泵E-GA-103A/B打人精餾塔的第一塊塔板作為回流液。 本方案中采用了乙烯回流罐液位與回流量的串級(jí)控制系統(tǒng)?；亓鞴抟何贿^高不利于分離，太低則會(huì)出現(xiàn)空罐的危險(xiǎn)。因此，液位是串級(jí)控制系統(tǒng)的主變量，回流量為副變量。由變送器LT-128測(cè)得的回流罐液位信號(hào)送至控制室控制器LIC-128運(yùn)算后，作為流量控制器FIC-128的外給定，實(shí)現(xiàn)了串級(jí)控制，F(xiàn)Y-128為電氣閥門定位器。回流量設(shè)置了控制室屏幕顯示，回流罐液位設(shè)置了現(xiàn)場(chǎng)顯示和控制室屏幕顯示。 3.

31、2.3乙烯回流與乙烯采出比值控制系統(tǒng) 精餾塔操作的一個(gè)重要指標(biāo)是回流比，即回流量與乙烯采出量之比。為了滿足這一操作要求，控制方案中采用了回流量與乙烯采出量的比值控制系統(tǒng)。從FIC-128引來的回流液流量信號(hào)經(jīng)運(yùn)算器FFY-128進(jìn)行比率運(yùn)算后作為流量比率控制器FFRC-125的外給定，此控制器的輸出經(jīng)電氣閥門定位器FY-125轉(zhuǎn)換為氣信號(hào)后作為控制閥FV-125的輸人信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了回流量與采出量的比值控制?；亓鞅仍O(shè)置了控制室屏幕顯示和實(shí)時(shí)記錄。3.2.4塔頂冷凝器乙烯排氣流皿控制系統(tǒng) 乙烯回流罐中的氣相為甲烷和部分乙烯，這些介質(zhì)被連續(xù)排出，作為脫甲烷塔的輔助進(jìn)料。為了保證回流罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定，

32、對(duì)這些介質(zhì)的排出采取了定值控制措施，該控制系統(tǒng)由流量變送器FT-129、控制器FIC-129、電氣閥門定位器FY-129及控制閥FV-129構(gòu)成，乙烯排氣量設(shè)置了控制室屏幕顯示。3.2.5塔壓控制系統(tǒng) 前已述及，精餾塔是一個(gè)二元體系，在溫度和壓力中只要有一個(gè)穩(wěn)定即可。本方案中采用了以塔壓為被控變量，回流罐的排氣量為操縱變量的壓力控制系統(tǒng)。另外，塔壓經(jīng)變送器PT-121、控制器PRC-121后作為高液位超馳控制系統(tǒng)信號(hào)，也是控制塔壓的輔助手段。塔壓設(shè)置了控制室屏幕顯示和記錄。在圖3-3中，還設(shè)置了相關(guān)的控制室顯示記錄。包括中間再沸器用裂解氣出口溫度顯示TI-125、塔頂采出溫度顯示TI-126、

33、塔釜溫度顯示TI-127、塔頂與塔釜壓力差顯示PDI-120、塔釜采出循環(huán)乙烷溫度顯示TI-129、循環(huán)乙烷流量顯示FR-130、乙烯產(chǎn)品采出溫度顯示TI-130-1、回流液溫度顯示TI-132、乙烯排氣溫度顯示TI-134、乙烯采出成分測(cè)量AT-107和記錄ARC-107等。相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)顯示要求有塔釜壓力顯示PI-1010、乙烯回流泵出口壓力顯示PI-1012A/B等。 總之，管道及儀表流程圖是自控設(shè)計(jì)中設(shè)備選型和相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，正確地識(shí)讀管道及儀表流程圖有助于對(duì)工藝機(jī)理的理解和控制方案的認(rèn)識(shí)，是從事儀表專業(yè)人員的基本技能之一。 第二篇識(shí)讀自控工程圖 5自控工程圖例符號(hào) 在工業(yè)生產(chǎn)裝置中，為了

34、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，都要設(shè)計(jì)、安裝許多自控設(shè)施，如儀器、儀表、電線、電纜、管線、閥門、接頭、電氣設(shè)備、元件、部件等。每一項(xiàng)自控工程或設(shè)施，需要事先經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，以圖示的形式，用各種圖例符號(hào)表達(dá)在設(shè)計(jì)圖紙上，這種圖紙就是自控工程圖。 技術(shù)圖紙是工程技術(shù)人員的共同語(yǔ)言。工程設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容，大部分是用圖例符號(hào)來表示的（只有一小部分采用設(shè)備或部件的外形投影表示）。這不僅使圖紙布局整齊有序、內(nèi)容清晰準(zhǔn)確、便于繪制，而且易于表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，便于閱讀和交流技術(shù)思想。因此，圖例符號(hào)是構(gòu)成技術(shù)圖紙的基本元素。 圖例符號(hào)一般包括圖形符號(hào)、文字代號(hào)和數(shù)字編號(hào)等。5. 1常用自控圖例符號(hào) 在自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用圖形符號(hào)和文字代

35、號(hào)（HG/T 20637.2-98)中，提出了控制室（內(nèi)、外）電纜（管纜）平面敷設(shè)圖和儀表回路圖等自控工程圖中使用的圖例符號(hào)。 5.1.1施工圖中的圖形符號(hào) 5.1.1.1現(xiàn)場(chǎng)儀表的圖形符號(hào) 表示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量點(diǎn)、儀表和部件等的圖形符號(hào)見表5-1。5.1.1.2控制閣的圖形符號(hào)表示控制閥的圖形符號(hào)見表5-2.5.1.1.4電纜、管纜的圖形符號(hào)5.2常用電氣圖例符號(hào) 電氣圖例符號(hào)用于自控設(shè)計(jì)中的供電、信號(hào)報(bào)警、聯(lián)鎖原理系統(tǒng)圖及平面布置圖中，以表達(dá)電氣設(shè)備、裝置、元件和電氣線路在電氣系統(tǒng)中的位置、功能和作用等。電氣工程圖通用圖形符號(hào)見表5-10，電氣工程平面布置圖常用圖形符號(hào)見表5-11，電氣設(shè)備、裝置

36、和元器件種類的字母代號(hào)見表5-12，電氣設(shè)備常用基本文字符號(hào)見表5-13，電氣技術(shù)常用輔助文字符號(hào)見表5-14。 6識(shí)讀控制室平面布置圖識(shí)讀控制室平面布置圖 控制室是生產(chǎn)裝置的一個(gè)重要組成部分，是生產(chǎn)操作人員借助工業(yè)自動(dòng)化儀表和其他自動(dòng)化設(shè)施對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)行集中監(jiān)測(cè)、控制的中心，有的也是生產(chǎn)管理人員進(jìn)行技術(shù)管理、質(zhì)量管理和生產(chǎn)調(diào)度的場(chǎng)所。因此，控制室的設(shè)置，不僅要為儀表及自控設(shè)備正常運(yùn)行創(chuàng)造必要的條件，而且還要為生產(chǎn)操作人員的工作提供一個(gè)適宜的環(huán)境。根據(jù)工廠的自動(dòng)化水平，控制室可分為常規(guī)儀表控制室和分散型控制系統(tǒng)(DCS)控制室（簡(jiǎn)稱DCS控制室）。 6. 1 DCS控制室平面布置圖 DCS中央

37、控制室主要設(shè)置有安裝DCS硬件和儀表盤的操作室、機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室或工程師站室、UPS電源室，在其區(qū)域內(nèi)還為操作人員設(shè)置了必要的輔助房間，如操作人員交接班室、儀表維修室、空調(diào)機(jī)室、消防間及衛(wèi)生間等。為了便于識(shí)讀DCS控制室平面布置圖，這里介紹一些DCS控制室設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。6. 1. 1 DCS控制室中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分散型控制系統(tǒng)中央控制室(HG/T 20508-2000)提出了設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，這里簡(jiǎn)要介紹如下。6. 1. 1. 1 DCS控制室位置、布局和面積 (1) 位置聯(lián)合裝置或同一界區(qū)的多個(gè)工藝裝置，可以合建中央控制室。中央控制室一般是單獨(dú)設(shè)置的。當(dāng)組成綜合建筑物時(shí)，中央控制室一般設(shè)

38、在一層平面，并且應(yīng)為相對(duì)獨(dú)立的單元，與其他單元之間不應(yīng)有直接的通道。全廠性或聯(lián)合裝置的中央控制室盡可能靠近主要裝置，現(xiàn)場(chǎng)控制室和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室最好是靠近操作較頻繁和控制測(cè)量點(diǎn)較集中的區(qū)域。中央控制室的位置應(yīng)選擇在非爆炸、無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)，必要時(shí)應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。中央控制室最好不要與高壓配電室毗鄰布置，如果與高壓配電室相鄰，應(yīng)采取屏蔽措施。控制室也不宜靠近廠區(qū)交通主干道，如果不可避免時(shí)，控制室最外邊軸線距主干道中心的距離不應(yīng)小于20m.控制室應(yīng)遠(yuǎn)離高噪聲源?？刂剖也粦?yīng)與壓縮機(jī)室和化學(xué)藥品庫(kù)毗鄰布置。允許開窗的中央控制室的朝向宜坐北朝南，其次是朝北或朝東，不宜朝西，如不能避免，應(yīng)采取遮陽(yáng)措施。

39、(2） 布局操作室與機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室、工程師站室應(yīng)相鄰設(shè)置，并應(yīng)有門直接相通。機(jī)柜室、計(jì)算機(jī)室、工程師站室與輔助用房毗鄰時(shí)，不得有門相通。UPS電源室單獨(dú)設(shè)置時(shí)，若在中央控制室區(qū)域布置，可以與機(jī)柜室相鄰。單獨(dú)設(shè)置的空調(diào)機(jī)室不得與操作室、機(jī)柜室直接相通。如相鄰時(shí)必須采取減振和隔音措施。 操作室中設(shè)備的布置應(yīng)突出經(jīng)常操作的操作員接口設(shè)備（如操作站等），便于操作人員觀察和處理，操作室應(yīng)有足夠的操作空間并留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?操作站可按直線或弧線布置。當(dāng)為兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的工藝裝置時(shí)，操作站可分組布置。打印機(jī)可布置在操作站的兩側(cè)或其他適當(dāng)?shù)奈恢?。有儀表盤時(shí)（可燃?xì)怏w檢測(cè)器盤，壓縮機(jī)軸振動(dòng)、軸位移監(jiān)控

40、系統(tǒng)盤，火災(zāi)報(bào)警盤等），可布置在操作站的側(cè)面。 機(jī)柜室內(nèi)的DCS機(jī)柜、端子柜、配電柜、繼電器柜、安全柵柜等宜成排布置，根據(jù)機(jī)柜數(shù)量可排成一排或數(shù)排。成排布置的機(jī)柜室，應(yīng)留有安裝、接線、檢查和維修所需的足夠空間。端子柜應(yīng)盡量靠近信號(hào)電纜人口處。配電柜可以位于電源電纜人口處。DCS機(jī)柜的布置一般按其順序排列。機(jī)柜布置時(shí)應(yīng)避免機(jī)柜間連接電纜過多的交叉。 (3) 面積中央控制室的面積是根據(jù)DCS硬件和儀表盤的數(shù)量以及布置方式確定的。輔助房間的面積應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。兩個(gè)操作站（臺(tái)）的操作室，其建筑面積一般為4050m2，每增加一個(gè)操作站（臺(tái)）再增加6 l0m2。操作站（臺(tái)）前面離墻的凈距離一般為3.

41、5 5m，操作站（臺(tái)）后面離墻的凈距離一般為1. 5 2.5m。操作站（臺(tái)）側(cè)面離墻凈距離一般為2 2. 5m。機(jī)柜室的面積應(yīng)按機(jī)柜的尺寸及數(shù)量確定。成排機(jī)柜之間凈距離一般為1. 5 2m。機(jī)柜側(cè)面離墻凈距離一般為1. 5 2m。計(jì)算機(jī)室、工程師站室、UPS電源室等的面積應(yīng)按設(shè)備尺寸、工作要求及安裝、維護(hù)所需的空間確定。 (2)建筑要求 位于存在爆炸危險(xiǎn)聯(lián)合工藝裝置區(qū)的中央控制室建筑物應(yīng)采用抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。位于單一的工藝裝置區(qū)的中央控制室建筑物，應(yīng)根據(jù)存在的爆炸危險(xiǎn)程度，采取相應(yīng)的抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，例如，面向工藝裝置一側(cè)的墻采用防爆墻等。控制室應(yīng)按防火建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，耐火等級(jí)不低于二級(jí)。非抗爆結(jié)

42、構(gòu)設(shè)計(jì)的中央控制室的外墻宜采用磚墻。對(duì)于按抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的墻，根據(jù)不同的抗爆要求，可采用配筋墻或鋼筋混凝土防爆墻。 控制室應(yīng)考慮防靜電措施，機(jī)柜室地面宜采用防靜電活動(dòng)地板，操作室地面可采用活動(dòng)地板或水磨石地面?；顒?dòng)地板下方的基礎(chǔ)地面宜為水磨石地面。活動(dòng)地板離基礎(chǔ)地面高度宜為300800mm。基礎(chǔ)地面高于室外地面應(yīng)不小于300mm 。 控制室內(nèi)墻面應(yīng)平整，不起灰，易于清潔且不反光。墻面宜涂無(wú)光漆或裱阻燃型無(wú)光墻布，涂層應(yīng)是不易剝落的。必要時(shí)可使用吸聲材料。內(nèi)墻色調(diào)以淺色為宜，如白色、乳白色或淡黃色，色澤調(diào)和自然。中央控制室應(yīng)做吊頂，吊頂距地面的凈高一般為2.83.3m。吊頂上方的凈空應(yīng)滿足敷設(shè)風(fēng)管

43、、電纜、管線和暗裝燈具的空間要求。中央控制室的門應(yīng)滿足使用、安全和易于清潔的要求，采用非燃燒的材料?？刂剖议L(zhǎng)度超過15m的大型控制室應(yīng)設(shè)置兩個(gè)通向室外的門，并應(yīng)設(shè)置門斗作為緩沖區(qū)。機(jī)柜室不應(yīng)設(shè)置通向室外的門。操作室和計(jì)算機(jī)室不宜開窗或只開少量雙層密封窗。6. 1. 1. 3 DCS控制室的采光與照明 (1)采光中央控制室的照明應(yīng)以人工照明為主。在距地面0. 8m工作面上的不同區(qū)域，操作室、計(jì)算機(jī)室照度要求為300Lx，機(jī)柜室為500Lx，一般區(qū)域?yàn)?00Lx.(2)照明照明燈具一般采用熒光燈。光源不應(yīng)對(duì)顯示屏幕直射和產(chǎn)生眩光。燈具的布置宜為暗裝、吸頂、格柵式，可以按區(qū)域或按組分別設(shè)置開關(guān)以適應(yīng)

44、不同照明的需要。必須設(shè)置事故應(yīng)急照明系統(tǒng)，照度標(biāo)準(zhǔn)值一般為3050Lx.6. 1. 1. 4 DCS控制室的采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng) 中央控制室應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)。室內(nèi)應(yīng)設(shè)有溫度、濕度的指示或記錄儀。 室內(nèi)氣流組織，應(yīng)根據(jù)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。對(duì)設(shè)備布置密度大、設(shè)備發(fā)熱量大的機(jī)柜間，通風(fēng)一般采用活動(dòng)地板下送上回方式，此時(shí)，送風(fēng)氣流不應(yīng)直對(duì)工作人員。采用正壓通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)所有的開口（門、窗等）關(guān)閉時(shí)，應(yīng)保持室內(nèi)壓力不低于25Pa。 UPS電源室獨(dú)立設(shè)置時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施。 6. 1. 1. 5 DCS控制室的進(jìn)線方式和室內(nèi)電纜敷設(shè)(1)進(jìn)線方式中央控制室進(jìn)線可采用架空進(jìn)線方式或地溝進(jìn)線方式

45、。電纜架空敷設(shè)時(shí)，穿墻或穿樓板的孔洞必須進(jìn)行防氣、液和鼠害等的密封處理。在寒冷地區(qū)采取防寒措施。地溝進(jìn)線時(shí)，電纜溝室內(nèi)溝底標(biāo)高應(yīng)高于室外溝底標(biāo)高300mm以上，人口處和墻孔洞必須進(jìn)行防氣、液和鼠害等的密封處理，室外溝底應(yīng)有泄水設(shè)施。(2)電纜敷設(shè)電纜進(jìn)人活動(dòng)地板下應(yīng)在基礎(chǔ)地面上敷設(shè)。信號(hào)電纜與電源電纜應(yīng)分開，避免平行敷設(shè)。若不能避免平行敷設(shè)，應(yīng)滿足平行敷設(shè)時(shí)的有關(guān)規(guī)定要求的最小間距，或采取相應(yīng)的隔離措施。信號(hào)電纜與電源電纜垂直相交時(shí)，電源電纜應(yīng)放置于匯線槽內(nèi)，并滿足相應(yīng)距離規(guī)定的要求。操作室若采用水磨石地面，電纜應(yīng)在電纜溝內(nèi)敷設(shè)，對(duì)電源電纜應(yīng)采取隔離措施。6. 1. 1. 6 DCS控制室的供

46、電、接地和安全保護(hù)(1)供電DCS和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源應(yīng)采用保安電源。供電電壓和頻率應(yīng)滿足DCS設(shè)備制造廠的要求。各用電設(shè)備應(yīng)通過各自的開關(guān)和負(fù)荷斷路器單獨(dú)供電。 (2)接地DCS和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地應(yīng)按制造廠要求，并符合儀表系統(tǒng)接地的有關(guān)規(guī)定。(3)安全保護(hù)中央控制室內(nèi)必須設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。中央控制室內(nèi)應(yīng)根據(jù)消防規(guī)范要求，設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施?？刂剖铱赡艹霈F(xiàn)可燃?xì)怏w或有毒氣體時(shí)，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)。 6. 1. 1. 7 DCS控制室設(shè)備的安裝固定 采用活動(dòng)地板時(shí)，操作站（臺(tái)）和機(jī)柜應(yīng)固定在型鋼制作的支撐架上，該支撐架固定在基礎(chǔ)地面上。其他外部設(shè)備可安置或固定在地板上。采用水磨石地面時(shí)，操作站（臺(tái)）

47、通過地腳螺釘或其他預(yù)埋件的方式固定。 6.1.2識(shí)讀DCS控制室平面布置圖 6. 1. 2. 1 DCS控制室平面布置圖的內(nèi)容 在DCS控制室平面布置圖中，描繪了控制室內(nèi)的所有儀表設(shè)備的安裝位置，例如 DCS操作站、DCS控制站、儀表盤、操作臺(tái)、繼電器箱、總供電盤、端子柜、安全柵柜、輔助盤和UPS等。 圖中用規(guī)定的符號(hào)標(biāo)出了控制室所在樓層平面及操作室和機(jī)柜室的相對(duì)標(biāo)高，單位為m（米）。相對(duì)標(biāo)高是選定某一參考面或參考點(diǎn)為零點(diǎn)而確定的高度尺寸。它一般采用室外某一平面或某層樓平面作為參考零點(diǎn)而計(jì)算高度。用相對(duì)標(biāo)高也可以標(biāo)注安裝標(biāo)高或敷設(shè)標(biāo)高。 圖中還標(biāo)注出電纜人口處。圖紙右下角一般為標(biāo)題欄及設(shè)備材料

48、表，從中可以了解控制室內(nèi)的所有儀表設(shè)備的名稱、規(guī)格、型號(hào)和數(shù)量等信息。 6.1.2.2識(shí)圖舉例 某工廠DCS中央控制室的平面布置圖如圖6-3所示，控制室中的設(shè)備見表6-2?？刂剖椅挥诳刂茦且粯牵涿娣e為18000mm 8700mm，室內(nèi)活動(dòng)地板高出室外基礎(chǔ)地面400mm。中央控制室設(shè)置于生產(chǎn)裝置區(qū)的南北方向A-B-C-D，東西方向1-2-3-4-5-6-7-8區(qū)域，朝向?yàn)樽背?。操作室面積為9000mm8700mm,室內(nèi)設(shè)有4臺(tái)GUS操作站（設(shè)備序號(hào)為1），1臺(tái)PLC操作站（設(shè)備序號(hào)為2），3塊成套盤（設(shè)備序號(hào)為46），1塊輔助操作盤和3臺(tái)打印機(jī)（設(shè)備序號(hào)為7和3）。機(jī)柜室面積為9000mm

49、 8700mm,其中設(shè)有3臺(tái)HPM高性能過程管理站（設(shè)備序號(hào)為911），1臺(tái)LCN機(jī)柜（設(shè)備序號(hào)為8），1個(gè)PLC現(xiàn)場(chǎng)控制站（設(shè)備序號(hào)為12），3個(gè)中間端子柜（設(shè)備序號(hào)為1618），1個(gè)隔離報(bào)警器柜（設(shè)備序號(hào)為15），1個(gè)配電柜（設(shè)備序號(hào)為19），2個(gè)繼電器柜（設(shè)備序號(hào)為13和14），1個(gè)語(yǔ)音系統(tǒng)柜（設(shè)備序號(hào)為20）。這些設(shè)備的類型，在控制室內(nèi)的布置形式、位置、前后區(qū)域面積分配，間距尺寸大小等是讀圖的重點(diǎn)內(nèi)容。樓中還設(shè)有DCS維修間、儀表維修間、儀表備件間、儀表值班室和空調(diào)機(jī)室等輔助房間。 。6.2常規(guī)儀表控制室平面布置圖常規(guī)儀表控制室內(nèi)主要設(shè)置有儀表盤，有的還要放置操縱臺(tái)、計(jì)算機(jī)、供電裝置、

50、供氣裝置、繼電器箱、開關(guān)箱和端子箱等設(shè)備。為了便于識(shí)讀常規(guī)儀表控制室平面布置圖，這里介紹一些控制室設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。6.2.1常規(guī)儀表控制室 常規(guī)儀表控制室的級(jí)別和規(guī)模通常按照自動(dòng)化水平和生產(chǎn)管理的要求確定。其級(jí)別一般分為廠級(jí)（聯(lián)合裝置）中央控制室和車間工段級(jí)（單一裝置）控制室，其規(guī)模可分為大、中、小型控制室。根據(jù)我國(guó)目前工廠自動(dòng)化現(xiàn)狀，以儀表盤寬度1100mm為基準(zhǔn)，一般認(rèn)為10塊盤以上為大型控制室，610塊盤為中型控制室，6塊盤以下為小型控制室。中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)儀表控制室（HG/T 20508-2000)提出了設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，這里簡(jiǎn)要介紹如下 。 6.2.1.1控制室的布置與面積(1

51、)布置除控制室外，根據(jù)需要可設(shè)置UPS電源室、操作人員交接班室、儀表維修室、空調(diào)機(jī)室、消防間及衛(wèi)生間等。采用框架式儀表盤時(shí)，盤前區(qū)與盤后區(qū)一般是隔斷的。 控制室內(nèi)儀表盤平面布置應(yīng)便于操作，并使操作人員能觀察到盡可能多的盤面。儀表盤應(yīng)面向生產(chǎn)裝置，排列形式應(yīng)根據(jù)盤的數(shù)量、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀和安裝條件等因素確定。目前工廠控制室中儀表盤多為直線形排列，這是因?yàn)橹本€形排列時(shí)，地溝構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，盤前區(qū)整齊寬敞。但若盤數(shù)量多，盤面太寬，觀察時(shí)往往要來回走動(dòng)，而且當(dāng)控制室坐北朝南或坐西朝東時(shí)，由于采光位于儀表盤對(duì)面，易產(chǎn)生眩光現(xiàn)象。折線形布置比較緊湊，面積可縮小，觀察方便，但盤前區(qū)狹小些，安裝比直線形要

52、復(fù)雜一些。常見形式還有弧線形、r形和n形等。根據(jù)需要可預(yù)留備用盤的位置。儀表盤排列形式可參考表6-3.(2)面積控制室的面積主要考慮其長(zhǎng)度、進(jìn)深以及盤前、盤后區(qū)大小的分配，以便于安裝、維修和日常操作?？刂剖业拈L(zhǎng)度主要根據(jù)儀表盤的數(shù)量和布置形式來確定。如儀表盤為直線形排列時(shí)，其長(zhǎng)度一般等于儀表盤總寬度加門屏的寬度。其他形式布置時(shí)根據(jù)具體情況來決定。 7識(shí)讀儀表盤布置圖和接線圖7.1儀表盤正面布置7.1.1模擬儀表盤圖 模擬儀表盤主要用來安裝顯示、控制、操縱、運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和輔助等類儀表以及電源、氣源和接線端子排等裝置，是模擬儀表控制室的核心設(shè)備。自控專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定（HG 20506-92

53、）提出了一些儀表盤設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，這里就其主要內(nèi)容作一簡(jiǎn)要介紹。儀表盤設(shè)計(jì)內(nèi)容包括儀表盤的選用、盤面布置、盤內(nèi)配管配線及儀表盤的安裝等方面。7.1.1.1儀表盤的選用 儀表盤結(jié)構(gòu)形式和品種規(guī)格的選用，可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的需要，選用標(biāo)準(zhǔn)儀表盤。大、中型控制室內(nèi)儀表盤宜采用框架式、通道式、超寬式儀表盤。盤前區(qū)可視具體要求設(shè)置獨(dú)立操作臺(tái)，臺(tái)上安裝需經(jīng)常監(jiān)視的顯示、報(bào)警儀表或屏幕裝置、按鈕開關(guān)、調(diào)度電話、通信裝置。小型控制室內(nèi)宜采用框架式儀表盤或操作臺(tái)。環(huán)境較差時(shí)宜采用柜式儀表盤。若控制室內(nèi)儀表盤盤面上安裝的信號(hào)燈、按鈕、開關(guān)等元器件數(shù)量較多，應(yīng)選用附接操作臺(tái)的各類儀表盤。含有粉塵、油霧、腐蝕性氣體、

54、潮氣等環(huán)境惡劣的現(xiàn)場(chǎng)，宜采用具有外殼防護(hù)兼散熱功能的封閉式儀表柜。 7.1.1.2儀表盤盤面布置 儀表在盤面上布置時(shí)，應(yīng)盡量將一個(gè)操作崗位或一個(gè)操作工序中的儀表排列在一起。儀表的排列應(yīng)參照流程順序，從左至右進(jìn)行。當(dāng)采用復(fù)雜控制系統(tǒng)時(shí)，各臺(tái)儀表應(yīng)按照該系統(tǒng)的操作要求排列。采用半模擬盤時(shí)，模擬流程應(yīng)與儀表盤上相應(yīng)的儀表盡可能相對(duì)應(yīng)。半模擬盤的基色與儀表盤顏色應(yīng)協(xié)調(diào)。儀表盤盤面上儀表的布置的高度一般分成三段。上段距地面標(biāo)高1650 - 1900mm內(nèi)，通常布置指示儀表、閃光報(bào)警儀、信號(hào)燈等監(jiān)視儀表；中段距地面標(biāo)高1000 - 1650mm內(nèi)，通常布置控制儀、記錄儀等需要經(jīng)常監(jiān)視的重要儀表；下段距地面

55、標(biāo)高800 -1000mm內(nèi)，通常布置操作器、遙控板、開關(guān)、按鈕等操作儀表或元件。采用通道式儀表盤時(shí)，架裝儀表的布置一般也分三段。上段一般設(shè)置電源裝置；中段一般設(shè)置各類給定器、設(shè)定器、運(yùn)算單元等；下段一般設(shè)置配電器、安全柵、端子排等。儀表盤盤面上安裝儀表的外形邊緣至盤頂距離應(yīng)不小于150mm，至盤邊距離應(yīng)不小于l00mm 。儀表盤盤面上安裝的儀表、電氣元件的正面下方應(yīng)設(shè)置標(biāo)有儀表位號(hào)及內(nèi)容說明的銘牌框（板）。背面下方應(yīng)設(shè)置標(biāo)有與接線（管）圖相對(duì)應(yīng)的位置編號(hào)的標(biāo)志，如不干膠貼等。根據(jù)需要允許設(shè)置空儀表盤或在儀表盤盤面上設(shè)置若干安裝儀表的預(yù)留孔。預(yù)留孔盡可能安裝儀表盲蓋。7.1.1.3儀表盤盤內(nèi)配

56、線和配管 儀表盤盤內(nèi)配線可采用明配線和暗配線。明配線要挺直，暗配線要用匯線槽。儀表盤盤內(nèi)配線數(shù)量較少時(shí)，可采用明配線方式；配線數(shù)量較多時(shí)，宜采用匯線槽暗配線方式。儀表盤盤內(nèi)信號(hào)線與電源線應(yīng)分開敷設(shè)。信號(hào)線、接地線及電源線端子間應(yīng)采用標(biāo)記端子隔開。儀表盤相互間有連接電線（纜）時(shí)，應(yīng)通過兩盤各自的接線端子或接插件連接。進(jìn)出儀表盤的電線（纜），除熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線及特殊要求的電線（纜）外，應(yīng)通過接線端子連接。本安電路、本安關(guān)聯(lián)電路的配線應(yīng)與其他電路分開敷設(shè)。本安電路與非本安電路的接線端子應(yīng)分開，其間距不小于50mm。本安電路的導(dǎo)線顏色應(yīng)為藍(lán)色，本安電路的接線端子應(yīng)有藍(lán)色標(biāo)記。儀表盤盤內(nèi)氣動(dòng)配管一般采用紫

57、銅管或PVC護(hù)套的紫銅管，進(jìn)出儀表盤必須采用穿板接頭，穿板接頭處應(yīng)設(shè)置標(biāo)有用途及位號(hào)的銘牌。7.1.1.4儀表盤的安裝控制室內(nèi)儀表盤一般安裝在用槽鋼制成的基座上，基座可用地腳螺栓固定，也可焊接在預(yù)埋鋼板上。當(dāng)采用屏式儀表盤時(shí)，盤后應(yīng)用鋼件支撐?？刂剖彝狻敉鈨x表盤一般安裝在槽鋼基座或混凝土基礎(chǔ)上，基座（礎(chǔ)）應(yīng)高出地面50-100mm。若在鋼制平臺(tái)上安裝，可采用螺栓固定。儀表盤坐落平臺(tái)部位應(yīng)采取加固措施。7.1.2識(shí)讀儀表盤正面布置圖7.1.2.1儀表盤正面布置圖的內(nèi)容在儀表盤正面布置圖中，表示出儀表在儀表盤、操作臺(tái)和框架上的正面布置位置，標(biāo)注出了儀表位號(hào)、型號(hào)、數(shù)量、中心線與橫坐標(biāo)尺寸，并表示

58、出了儀表盤、操作臺(tái)和框架的外形尺寸及顏色 儀表盤正面布置圖一般以1：10的比例繪制。當(dāng)儀表采用高密度排列時(shí)，也可用1：5的比例繪制。盤上安裝的儀表、電氣設(shè)備及元件，在其圖形內(nèi)（或外）水平中心線上標(biāo)注了儀表位號(hào)或電氣設(shè)備、元件的編號(hào)，中心線下標(biāo)注了儀表、電氣設(shè)備及元件的型號(hào)。而每塊儀表盤也在下部標(biāo)注出了其編號(hào)和型號(hào)。 為了便于標(biāo)明儀表盤上安裝的儀表、電氣設(shè)備及元件等的位號(hào)和用途，在它們的下方均設(shè)置了銘牌框。大銘牌框用細(xì)實(shí)線矩形線框表示，小銘牌框用一條短粗實(shí)線表示，不按比例，o儀表在盤正面的位置尺寸是這樣標(biāo)注的：橫向尺寸線從每塊盤的左邊向右邊，或從中心線向兩邊標(biāo)注，縱向尺寸線應(yīng)自上而下標(biāo)注，所有尺

59、寸線均不封閉（封閉尺寸加注了括號(hào)）。7.1.2.2識(shí)圖舉例 某工廠自控設(shè)計(jì)中的儀表盤正面布置情況如圖7-1所示。這里選用了框架式儀表盤。其中，1號(hào)盤lIP上配置了電動(dòng)控制儀表，2號(hào)盤2IP上配置了氣動(dòng)控制儀表。儀表盤的顏色為蘋果綠色。首尾兩塊儀表盤設(shè)置了裝飾邊，其寬度為50mm。安裝在盤面上的全部?jī)x表、電氣設(shè)備及元件，分盤完整地列在設(shè)備表中。儀表盤中的儀表及電氣設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格見表7-1。讀圖時(shí)，應(yīng)將儀表盤正面布置圖和設(shè)備表中的內(nèi)容結(jié)合起來，予以對(duì)照，以便了解其詳細(xì)而準(zhǔn)確的信息。7.2儀表盤背面接線圖7.2.1儀表管線編號(hào)方法7.2.1.1儀表盤（箱）內(nèi)部接線（接管）的表示方法 儀表盤（箱）內(nèi)

60、部?jī)x表與儀表、儀表與接線端子（或穿板接頭）的連接有三種表示方法，即直接連線法、相對(duì)呼應(yīng)編號(hào)法和單元接線法。(1)直接連線法 直接連線法是根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，將有關(guān)端子（或接頭）直接用一系列連線連接起來，直觀、逼真地反映了端子與端子、接頭與接頭之間的相互連接關(guān)系。但是，這種方法既復(fù)雜又累贅。當(dāng)儀表及端子（或接頭）數(shù)量較多時(shí)，線條相互穿插、交織在一起，比較繁亂，尋找連接關(guān)系費(fèi)時(shí)費(fèi)力，讀圖時(shí)容易看錯(cuò)。因此，這種方法通常適用于儀表及端子（或接頭）數(shù)量較少，連接線路比較簡(jiǎn)單，讀圖不易產(chǎn)生混亂的場(chǎng)合。在儀表回路圖或有與熱電偶配合的儀表盤背面電氣接線圖中，可采用這種方法。 單根或成束的不經(jīng)接線端子（或穿板接頭）而直接接到儀表的電