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自控工程识图自控工程识图2024/6/17 周一1 自控标准符号前自控标准符号前言言 在化工、炼油以及相关的工业过程控制中，需要用各种在化工、炼油以及相关的工业过程控制中，需要用各种符号来表示过程检测和控制系统所采用的工业自动化仪表。符号来表示过程检测和控制系统所采用的工业自动化仪表。化学工业部发布的行业标准中规定的符号有：化学工业部发布的行业标准中规定的符号有：1、功能字母代号、功能字母代号2、图形符号、图形符号功能字母代号和图形符号组合起来，表达工业自动化功能字母代号和图形符号组合起来，表达工业自动化仪表所处理的被测变量和功能，或表示仪表、设备、元件、仪表所处理的被测变量和功能，或表示仪表、设备、元件、管线的名称。管线的名称。2一、自控设备一览表（一、自控设备一览表（I/O表）表）二、带测点流程图（二、带测点流程图（P&ID图）图）三、控制方案或控制说明三、控制方案或控制说明四、四、DCS系统图纸系统图纸3（一）位号命名规范（一）位号命名规范（二）自控设备一览表的要素（二）自控设备一览表的要素（三）示例解读（三）示例解读自控设备一览表自控设备一览表4自控设备一览表自控设备一览表位号（位号（TAG）在工业自动化领域习惯用中英文及数字组合来表示某一个在工业自动化领域习惯用中英文及数字组合来表示某一个通道。通道。位号能够方便用户对各通道进行监控。位号能够方便用户对各通道进行监控。5 仪表位号仪表位号仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组成。示例如下：例1：FIC-101仪表位号FIC功能标志101回路编号例2：FFSHL-2仪表位号FFSHL 功能标志2回路编号回路编号可以用工序号加仪表序号组成，也可以用其他规定的方法进行编号。示例如下：6 仪表流程图的仪表位号仪表流程图的仪表位号仪表位号在流程图中的标注方法是：字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中；回路编号填写在下半圆中，如下图所示：图中（1）表示在集散系统上显示的位号为FI-111的仪表，（2）表示安装在集中仪表盘面上的位号为TRC-131的温度记录与控制仪表，（3）表示就地安装的位号为PI-121的压力表。2024/6/17 周一7被测变量和仪表功能被测变量和仪表功能1、仪表位号中表示被测变量和仪表功能的字母代号如下图 8被测变量和仪表功能被测变量和仪表功能 9 仪表功能字母组合仪表功能字母组合2、被测变量及仪表功能字母组合示例：第第一一字字母母被测被测变量变量控制器控制器读出仪表读出仪表开关和报警开关和报警变送器变送器检测检测元件元件最终最终执行执行元件元件记录记录指示指示无指无指示示记录记录指示指示高高低低高低高低记录记录指指示示无无指指示示F流量流量FRCFICFCFRFIFSHFSLFSHLFRTFITFTFEFVL物位物位LRCLICLCLRLILSHLSLLSHLLRTLITLTLELVT温度温度TRCTICTCTRTITSHTSLTSHLTRTTITTTTETVTD温差温差TDRCTDICTDCTDRTDITDSHTDSLTDRTTDITTDTTDETDV举例：AIA：分析指示、报警 TRC：温度记录、控制PRCA：压力记录、控制、报警 FIQ：流量指示、累积 PDI：差压指示 PCR：压力调节、记录 PRC：压力记录、调节10自控设备一览表自控设备一览表位号命名解读位号命名解读PIRA-101P：压力：压力I：指示：指示R：记录：记录A：报警：报警FI-101TICA-101 11自控设备一览表自控设备一览表位号命名注意事项位号命名注意事项命名规则必须统一命名规则必须统一禁止使用系统保留字禁止使用系统保留字注意位号的长度注意位号的长度注意位号的有效性注意位号的有效性12自控设备一览表自控设备一览表一览表的要素一览表的要素设备位号设备位号设备名称设备名称型号规格型号规格量程量程报警信息报警信息其它参数其它参数13变量和功能以外的常用词变量和功能以外的常用词 变量和功能以外的常用缩写词：在仪表流程图等图纸文件上标注文字时，可用如下缩写。序号序号缩写缩写中文中文序号序号缩写缩写中文中文1A模拟信号模拟信号11DIR正作用正作用2AC交流电交流电12E电压信号、电信号电压信号、电信号3A/D模拟模拟/数字数字13EMF电磁流量计电磁流量计4A/M自动自动/手动手动14ES电源电源5AND与门与门15FC故障关故障关6AS空气源空气源16FF前馈控制方式前馈控制方式7AVG平均平均17FI故障时任意位置故障时任意位置8D微分控制、数字信号微分控制、数字信号18FL故障时保位故障时保位9DC直流电直流电19FO故障开故障开10DIFF减减20GS气体源气体源14变量和功能以外的常用词变量和功能以外的常用词序号序号 缩写缩写中文中文序号序号缩写缩写中文中文21H液压信号、高液压信号、高34M电动机执行机构、中电动机执行机构、中22HH最高、较高最高、较高35MAX最大最大23HS液压源液压源36MF质量流量计质量流量计24H/S高选高选37MIN最小最小25I电流信号、联锁、积分电流信号、联锁、积分38NOR正常、或非门正常、或非门26IA仪表空气仪表空气39NOT非门非门27IN输入、入口输入、入口40NS氮源氮源28IP仪表盘仪表盘41O电磁、声信号电磁、声信号29L低低42ON-OFF通断通断30LB就地盘就地盘43OPT最佳控制方式最佳控制方式31LL最低、较低最低、较低44OR或门或门32LS光源光源45OUT输出、出口输出、出口33L/S低选低选46P气动信号、比例控制气动信号、比例控制15变量和功能以外的常用词变量和功能以外的常用词序号序号缩写缩写中文中文序号序号缩写缩写中文中文47P仪表盘仪表盘52RS辐射源辐射源48PA工厂空气工厂空气53S电磁执行机构电磁执行机构49R复位、电阻信号复位、电阻信号54SP设定值设定值50RAD无线电无线电55SQRT平方根平方根51REV反作用反作用56SS蒸汽源蒸汽源16（一）工艺管线的文字代码（一）工艺管线的文字代码（二）常见测控点的标识（二）常见测控点的标识（三）流程图绘制基本原则（三）流程图绘制基本原则（四）示例解读（四）示例解读带测点流程图带测点流程图17带测点流程图带测点流程图工艺管线的文字代码工艺管线的文字代码 18带测点流程图带测点流程图常见测控点图示常见测控点图示 就地就地远传远传19带测点流程图带测点流程图常见测控点图示常见测控点图示 调节回路调节回路20带测点流程图带测点流程图常见测控点图示常见测控点图示 联锁联锁21带测点流程图带测点流程图流程图绘制的基本原则流程图绘制的基本原则同一项目流程图风格必须统一同一项目流程图风格必须统一流程图分割合理流程图分割合理设备布置合理设备布置合理突出主流程，省略无关信息突出主流程，省略无关信息动态数据动态数据色彩色彩22带测点流程图带测点流程图带测点流程图解读带测点流程图解读示例文件示例文件23（一）开环控制系统（一）开环控制系统（二）闭环控制系统（二）闭环控制系统（三）联锁（三）联锁（四）回路图（四）回路图控制方案控制方案24控制方案控制方案开环控制系统开环控制系统 控制系统的输出信号（被控变量）不反馈到系统的输控制系统的输出信号（被控变量）不反馈到系统的输入端，因而也不对控制作用产生影响的系统称为开环控制入端，因而也不对控制作用产生影响的系统称为开环控制系统。系统。25控制方案控制方案A、按设定值进行控制，如蒸汽加热器、按设定值进行控制，如蒸汽加热器,其蒸汽流量与设定值保其蒸汽流量与设定值保持一定的函数关系，当设定值变化时，操纵变量随之变化。持一定的函数关系，当设定值变化时，操纵变量随之变化。B、按扰动量进行控制。在蒸汽加热器中，若负荷为主要干扰，、按扰动量进行控制。在蒸汽加热器中，若负荷为主要干扰，如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定的函数关系，当扰动出如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定的函数关系，当扰动出现时，操纵变量随之变化。现时，操纵变量随之变化。26控制方案控制方案典型开环控制系统：典型开环控制系统：手操器手操器HIC-10127控制方案控制方案闭环控制系统闭环控制系统又称又称反馈控制系统，反馈控制系统，系统的输出系统的输出(被控变量被控变量)通过测量变送通过测量变送环节，又返回到系统的输入端，与给定信号比较，以偏差环节，又返回到系统的输入端，与给定信号比较，以偏差的形式进入控制器，对系统起控制作用，整个系统构成了的形式进入控制器，对系统起控制作用，整个系统构成了一个封闭的反馈回路。一个封闭的反馈回路。28控制方案控制方案如在蒸汽加热器的出口温度控制系统中，温度控制器接受如在蒸汽加热器的出口温度控制系统中，温度控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较，检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较，根据偏差情况，按一定的控制规律调整蒸汽阀门的开度，根据偏差情况，按一定的控制规律调整蒸汽阀门的开度，以改变蒸汽量。以改变蒸汽量。29控制方案控制方案定值控制系统：定值控制系统：是指这类控制系统的给定值恒定不变。随动控制系统：随动控制系统：也称为自动跟踪系统，这类系统的给定值是一个未知的变化量。程序控制系统：程序控制系统：也称顺序控制系统（简称：顺控），这类控制系统的设定值也是变化的，但它是时间的已知函数，即设定值按一定的时间程序变化。30控制方案控制方案简单控制系统简单控制系统又称又称单回路反馈控制系统，是指由一个被控对象、一个测单回路反馈控制系统，是指由一个被控对象、一个测量变送器、一个控制器和一只调节阀所组成的单回路闭合量变送器、一个控制器和一只调节阀所组成的单回路闭合控制系统。控制系统。简单控制系统常用被控变量来划分，最常见的是温度、压简单控制系统常用被控变量来划分，最常见的是温度、压力、流量、液位和成分等五种控制系统。力、流量、液位和成分等五种控制系统。31控制方案控制方案在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称积分、微分控制，简称PID控制，又称控制，又称PID调节。调节。PID控制器问世至今已有近控制器问世至今已有近70年历史，它年历史，它 以其结构简单、以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。术之一。32控制方案控制方案比例（比例（P）控制）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（静差）。存在稳态误差（静差）。33控制方案控制方案积分（积分（I）控制）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有或简称有差系统。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入差系统。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分积分项项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积积分项会增大。这样，即便误差很小，积 分项也会随着时分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。一步减小，直到等于零。34控制方案控制方案微分（微分（D）控制）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后组件，具有抑制误存在有较大惯性组件（环节）或有滞后组件，具有抑制误差的作用，差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化使抑制误差的作用的变化“超前超前”，即在误差接近零时，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入入“比例比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，如果增加的是的幅值，如果增加的是“微分项微分项”，它能预测误差变化的，它能预测误差变化的趋势，就能趋势，就能 够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。负值，从而避免了被控量的严重超调。35控制方案控制方案实际可用的实际可用的PIDP调节调节精度要求不高的场合PI调节调节流量、压力、液位PID调节调节 温度36控制方案控制方案参数整定找最佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，最后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢。微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低37控制方案控制方案联锁联锁某一参数达到规定值或某一设备启、停或开、关时，联动或闭锁对另一设备的控制。38控制方案控制方案回路图 用图形符号表示流体传动回路或部分回路功能的图。39（一）（一）DCS系统常规图纸组成系统常规图纸组成（二）总体图纸（二）总体图纸（三）端子接线图（三）端子接线图（四）其它相关图纸（四）其它相关图纸DCSDCS系统图纸系统图纸40DCS系统图纸系统图纸DCS系统图纸组成系统图纸组成总体图纸总体图纸端子接线图端子接线图其它相关图纸其它相关图纸41DCS系统图纸系统图纸总体图纸总体图纸系统配置图系统配置图系统接地原理图系统接地原理图安装尺寸图安装尺寸图控制室布置示意图控制室布置示意图机柜布置图机柜布置图测点清单测点清单42DCS系统图纸系统图纸端子接线图端子接线图系统柜（系统柜（ECS-100、JX-300XP）辅助柜辅助柜43DCS系统图纸系统图纸其它相关图纸其它相关图纸回路图回路图辅助操作台辅助操作台技术规格书（技术规格书（FDS）44谢谢！谢谢！45