生产过程自动化仪表与识图

生产过程自动化仪表识图与安装生产过程自动化仪表识图与安装第1章过程自动化仪表安装概述第2章过程自动化仪表工程图例符号与控制室平面布置图的识读第3章过程自动化仪表供电及供气系统图与仪表盘接线图的识读第4章传感器及取源部件的识读与安装第5章常用仪表安装工程设施和施工材料第6章过程自动化仪表管路的安装第7章自动化仪表盘的安装及配线第8章生产过程自动控制设备的安装第9章过程自动化仪表安全防护第10章仪表辅助设备的制作与安装目录过程自动化仪表安装是根据设计要求完成仪表与仪表之间、仪表与工艺设备、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。过程自动化仪表要完成其检测或调节任务，其各个部件必须组成一个回路或组成一个系统。仪表安装就是把各个独立的部件即仪表、管线、电缆、附属设备等按设计要求组成回路或系统完成检测或调节任务。第1章过程自动化仪表安装概述1.1仪表识图与安装工作特点安装技术要求严,工种掌握技能全,基本知识得精通,与工艺联系应密切,施工工期要缩短,安全技术必突出.1.1.1仪表安装工的特点1.1.2仪表安装工作一个完整安装工作应包括：1.安装前的准备阶段2.图纸资料的准备3.安装技术准备4.辅助安装工作5.主要安装工作6.安装竣工后校验7.调整和试运工作8.工程验收和移交1.1.3对仪表安装人员的要求：仪表工的主要任务是负责生产过程中在线运行的仪表、自动化系统及其附属设备和维修工所用的仪器、仪表的维护保养、定期维修与故障处理，确保其正常运行；负责仪表及自动化系统的更新、安装、调试、检定、开表、投运等工作。1.2.1仪表安装术语1．检测点（一次点）2．取源部件3．一次阀门(又称取压阀)4．一次元件（传感器）5．一次仪表（现场仪表）6．一次调校（通称单体调校）7．二次仪表8．现场仪表9．二次调校（又称联校、系统调校）10．仪表加工件11．带控制点流程图1.2仪表安装术语与施工图形符号1.2.2仪表安装常用图形符号及字母代号1.不同类型仪表安装位置图形符号2.仪表功能字母代号在过程控制自动化类技术图纸中，仪表的各类功能是用其英文含义的首位字母来表达的，且同一字母在仪表位号中的表示方法具有不同的含义。（详见课本第5页）3.仪表管道管件、自动调节系统及配管配线也有其规定的图形符号。（详见课本第7页）1.3施工准备阶段1.仪表安装准备阶段2.安装图纸资料的准备3.施工验收规范4.安装技术准备5.安装施工设计单位图纸会审6.施工安装技术准备工作交底7.安装施工各项工程划分8.施工安装材料及物资准备9.施工记录表格准备10.安装施工工具和标准仪器、仪表的准备1.4施工安装阶段安装施工过程主要的工作1.配合工艺进行一次仪表安装；2.在线仪表安装；3.仪表盘、柜、箱、操作台安装就位；4.仪表桥架、槽板安装，仪表管、线配制，支架制作安装；5.仪表管路吹扫、试压、试漏；6.单体调试，系统联校，模拟开停车；7.配合工艺进行单体试车；8.配合建设单位进行联动试车。仪表施工的重要阶段一般是在工艺管道施工量完成70％时，这时装置已初具规模，几乎全部工种都在现场，会出现深度的交叉作业。所以在施工时一定要注意人身安全。仪表安装施工顺序1.5试车、交工阶段试车由单体试车、联动试车和整个系统试车三个阶段组成。1.单体试车——主要工作是传动设备试运转，电力系统受电、送电，照明系统试照。2.联动试车——在单体试车成功的基础上整个装置的动设备、静设备、管道都连接起来的试车。3.整体系统试车——在顺利通过联动试车后，有些容器完成惰性气体置换后即具备了正式投料生产的条件。1.仪表识图与安装课程的学习目的、要求是什么？2.仪表安装工作有哪些特点？仪表安装工作中需要哪些技术人员和工种？3.什么叫“一次点”？举例说明。4.什么叫一次仪表和一次调校？5.仪表安装常用图形符号有哪些？6.仪表安装前要做哪些准备工作？7.什么叫技术准备？它包括哪些内容？8.仪表安装前需要做哪些物质准备工作？9.仪表安装需要什么常用机具和标准仪器仪表？lO.仪表安装的主要工作有哪些？安装顺序怎样安排？11.仪表安装技术要求有哪些？思考题第2章仪表工程图例符号与控制室平面布置图的识读2.1常用生产过程自动化安装工程图例符号2.1.1图形符号的识读1．测量点的识读2．连接线图形符号的识读气压信号电信号线二进制气信号二进制电信号连接线相接电磁、辐射、热、光、声等信号（有导向）液压信号线3.仪表图形符号的识读（1）表示仪表安装位置的图形符号（2）执行机构符号（3）仪表功能图形符号和控制阀体图形符号2.1.2字母代号在带控制点的工艺流程图中，表示仪表的实线圆里面，可以用字母组合表示该仪表的功能等。如FI表示流量指示，F表示流量，I表示指示；FE表示流量检测元件，E表示检测元件；FP表示流量测量点，P表示实验点、测量点；而PI表示压力指示，P在这里则表示压力；FQI表示流量积算显示。又如TdRC几个字母组合在化工自动化中有特定的含义，Td称为第一位字母，T代表被测变量温度，d为T的修饰词，含义是“差”，即代表温差；RC称为后继字母，它可以是一个字母或更多，分别代表不同的仪表功能，R代表记录或打印，C代表控制。这就是说，TdRC实际上是“温差记录控制系统”的代号。2.1.3仪表位号的表示方法1．仪表位号组成在检测、控制系统中，构成一个回路的每个仪表（或元件）都应有自己的仪表位号。仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成，第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。回路编号可按照装置或工段（区域）进行编制，一般用3～5位数字表示2．分类与编号仪表位号按被测变量分类。同一装置（或工段）的相同被测变量的仪表位号中数字编号是连续的，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。如果同一个仪表回路有两个以上具有相同功能的仪表，可以在仪表位号后面附加尾缀（大写英文字母）加以区别。例如，PT—202A、PT—202B表示同一回路里的两台变送器，PV—201A、PV—201B表示同一回路里的两台控制阀。当一台仪表由两个或多个回路共用时，应标注各回路的仪表位号，例如一台双笔记录仪记录流量和压力时，仪表位号为FR—121/PR—131，若记录两个回路的流量时，仪表位号应为FR—101/FR—102或FR—101/102。3．带控制点流程图和仪表系统图上表示方法仪表位号的表示方法是：字母代号标在圆圈上半圈中，回路编号标在圆圈的下半圈中。集中仪表盘面安装仪表，圆圈中间有一横，如图(a)所示。就地安装仪表圆圈中间没有一横，如图(b)所示。见下图示例：2.2DCS仪表控制室平面布置图例催化剂半合成装置DCS仪表控制室平面布置图2.3仪表控制室仪表盘图例盘面仪表布置高度一般分三段。上段为扫视类仪表，如指示仪表、闪光报警器、信号灯等，距地标高为1650～1900mm；中段为需要经常监视的重要仪表，如控制器、记录仪等，距地标高为1000～1650mm；下段为操作类仪表或元件，如操作器、遥控板、开关、按钮等，距地标高为800～1000mm。盘面上安装仪表的外形边缘到盘顶距离不应小于140mm，到盘边距离不应小于80mm。某装置控制室仪表盘面布置及仪表开孔尺寸图某装置挤条机控制室仪表盘内元件布置图2.4管道仪表流程图2．管道仪表流程图内容一张管道流程图主要内容有：（1）设备示意图。带位号、名称和接管口的各种设备示意图。（2）管路流程线。带编号、规格、阀门、管件及仪表控制点的各种管路流程线。（3）标注。设备位号、名称、管线编号、控制点符号、必要的尺寸及数据等。（4）图例。图形符号、字母代号及其他的标注说明索引等。（5）标题栏。图名、图号、设计项目、设计阶段、设计时间及会签栏。3．管道仪表流程图读图读图步骤如下：（1）了解工艺流程概况，如熟悉工艺设备及功能，了解介质名称及流向，分析工艺流程等。（2）熟悉控制方案，一般典型工艺的控制方案是特定的。（3）分析控制方案，在了解控制系统的基础上，根据相关的图形符号含义进行识读。识读管道仪表流程图，还需综合工艺、设备、机器、管道、电气等多方面专业知识。下图所示为采用集散型控制系统（DCS）进行控制的脱丙烷塔控制流程图的一个局部，图中的各仪表符号、设备符号见本章符号图例的相关图表。说明图中FN——安全栅；df/dt——流量变化率运算函数；XAH——控制器输出高限报警；XAL——控制器输出低限报警；dx/dt——控制器输出变化率运算；FY——I/P电气转换器；TAH——温度高限报警；TDA——温度设定点偏差报警；LAH——液位高限报警；LAL——液位低限报警；LAHH——液体高限报警。上一张思考题1．在自动化控制流程图中，下列文字表示何种功能？（a）TIT；（b）PdIT；（c）FIC；（d）LIA；（e）LV；（f）PRC。2．常用的热工仪表控制图有哪几种？3．在热工控制测量系统图中，下列文字符号各表示什么取源测量点？（a）PE；（b）FE；（c）LE；（d）TE；（e）AE。4．画出就地安装仪表、盘后安装仪表和电动执行机构图形符号。5．绘制管道仪表流程图应注意哪些问题？6．下页图所示是化工厂水氯活化装置工艺及自动化控制流程图，阅读并解释控制流程图。化工厂水氯活化装置工艺及自动化控制流程图第3章仪表施工基本图的识读3.1仪表供电、供气系统相关规定及系统图识读仪表及自动化装置的供电包括：模拟仪表系统、DCS、PLC、监控计算机、自动分析仪表、安全联锁系统和工业电视系统等。仪表辅助设施的供电包括：仪表盘（柜）内照明、仪表及测量线路电伴热系统，以及其他自动化监控系统。3.1.1仪表供电系统的相关规定及系统图识读仪表供电系统的引用标准有：(1)GBJ93—86《工业自动化仪表施工及验收规范》；(2)GBJ236—82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；(3)GBJ235—82《工业管道工程施工及验收规范》。1．仪表供电系统的相关规定2．仪表供电系统图识读在仪表供电系统图中，用方框图表示出供电设备（如不间断电源UPS、电源箱、总供电箱、分供电箱和供电箱等）之间的连接系统，标注出供电设备的位号、型号、输入与输出的电源种类、等级和容量以及输入的电源来源等。下页图所示为某装置DCS供电系统接线原理图。由电气专业来的220V、50Hz交流电源进总电源UPS，经总断路器K1后分三路分别给FCU1（断路器K2）、FCU2（断路器K3）和操作台（断路器K6）供电，经K4、K5分别给两台稳压电源供电，其输出24VDC进端子排，分配给各台仪表。注意以下几点:（1）按仪表用电的总容量选择符合要求的空气开关或闸刀开关（含熔断丝）。（2）按仪表供电回路选择好各自的开关（含熔断丝）。（3）由外面引入的电源线和到各仪表的供电，统一由配电盘下面部分端子板引出。3.1.2仪表供气系统的相关规定及系统图识读仪表的供气装置是由空气压缩站和供气管路组成的。空气压缩站提供经过干燥、除油、除杂质后干净的压缩空气。供气管路是用来传输压缩空气的配管网络，并送至各用气仪表及部件。仪表用气一般为压缩空气，必要时，也可用氮气。1．仪表供气系统的相关规定仪表供气系统的引用标准有：GBJ93—86《工业自动化仪表施工及验收规范》；GBJ236—82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；GBJ235—82《工业管道工程施工及验收规范》。（1）气管采用镀辛钢管时应用螺纹连接，连接处必须密封。缠绕密封带或涂抹密封胶时，不应使其进入管内。采用无缝钢管时可焊接，焊接时焊渣不应掉进管内。（2）统配管应整齐美观，其末端和集液处应有排污阀。在水平主管上支管的引出口，应在主管的上方。仪表供气系统管路中介质是仪表用的常温压缩空气。气源来自专用仪表空气压缩机，主管压力为0.5～2.0MPa，到每个仪表上的气源经过过滤器减压阀后，气源压力为0.14MPa。由于仪表的要求较高，因此，每条气源支管的最低点末端要装排污阀以排去可能的污物和水分。气源管安装要求横平竖直，整齐美观，不能交叉，如下图所示为气源分配器图。2．仪表供气系统管路1—内螺纹截止阀PN1.