过程控制系统的基本概念课件

过程控制装备适用于自动化、化学、轻工等专业的学生学习；以及工厂工程技术人员、生产操作人员的培训。2015年3月上次课程重点内容回顾：1、过程工业，过程工业是以流程性物料为主要处理对象，具有连续性生产过程特点的各种工业之总称。

最传统、典型的过程工业：

化肥、石油化工、生物化工、制药、农药、染料、食品、炼油、轻工、热电、核工业、公用工程、矿物加工等都属于过程工业。上次课程重点内容回顾：2、生产过程自动化，是指石油、化工、电力、冶金、轻工等工业部门以连续性物流为主要特征的生产过程的自动控制，主要解决各种生产过程中的温度、压力、流量、液位（或物位）、以及成分（或物性）等参数的自动监测和控制问题。

用自动化装置来管理连续或间歇生产过程的综合性技术就称为生产过程自动化，简称为过程控制（ProcessControl）。学习要求：1、每人准备一作业本2、及时复习，独立完成作业3、答疑：A317教学计划：展示

单元一过程控制系统的基本概念§1.1概述一、生产过程自动化系统所包含的内容二、过程控制装备的任务及要求§1.2过程控制系统的组成*一、控制系统的概念二、控制系统的分类三、过程控制系统的发展

单元一过程控制系统的基本概念

§1.3控制系统的过渡过程及其性能指标一、控制系统的过渡过程二、控制系统的性能指标*§1.4过程控制系统的两种表示形式一、方框图二、管道及仪表流程图*本次课作业题1、简述过程控制的概念。2、过程控制系统主要有哪些单元组成？3、什么是负反馈？技能提高部分：1、能绘制系统方框图2、能识读简单的管道仪表流程图§1.1概述一、生产过程自动化系统所包含的内容二、过程控制装备的任务及要求一、生产过程自动化系统所包含的内容一般包括自动检测、自动信号连锁保护、自动操纵和自动控制等内容。1.自动检测系统，如图所示利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动检测系统。它代替了操作人员对工艺参数的不断观察与记录，起到人的眼睛的作用。图1-1热交换器自动检测系统示意图3.自动操纵及自动开停车系统自动操纵系统是一种根据预先规定的步骤（程序），自动地对生产设备进行某种周期性操作。如合成氨造气车间煤气发生炉的操作自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤，将生产过程自动地投入运行或自动停车。4.自动控制系统是利用自动控制仪表及装置构成的闭环系统，对生产过程中某些重要的工艺变量进行自动调节。在工艺变量受到外界干扰（扰动）的影响而偏离正常状态时，自动控制系统能自动地控制而回到规定的数值范围内。二、过程控制装备的任务及要求1.过程装备控制的任务：主要针对过程装备的主要参数进行控制。主要参数包括：温度T（temperature）；压力P（pressure）；流量F(flow)；物位L（level)；成分A(analysis)等2工业生产对过程控制装备的要求：可以归纳为三项：即安全性、经济性和稳定性。安全性是最重要也是最基本的要求。指在整个生产过程中，确保人身和设备的安全。采用措施：越限报警、事故报警，连锁保护等随着控制技术和计算机技术的不断发展，在线故障预测和诊断、容错控制等技术的引入，进一步提高了系统的安全性。§1.2过程控制系统的组成一、控制系统的概念二、控制系统的分类三、过程控制系统的发展先来看一些具体例子，再得出一些基本的概念。如何使房间保暖？温度有什么样的动态特性？什么是控制系统？一、控制系统的概念在生产过程中，所有的变量像这样是否足够好？什么是控制系统？怎样选择传感器的位置？在生产过程中，典型的执行器有哪些？在这里“箭头”代表什么？什么是控制系统？自动控制系统这三部分可以说是构成了自动控制系统了吗？在自动控制系统中，除了上述三部分自动化装置之外，还必须具有所要控制的生产设备，才能构成一个自动控制系统。

所要控制的生产设备称为：被控对象。

在化工生产中的被控对象有：各种塔器、反应器、换热器、各种泵、容器、管路等。

自动控制系统是由：测量元件与变送器、自动调节控制器、执行器（调节阀）、被控对象的闭环回路构成。什么是控制系统？控制（动词）：通过调整系统中选择的变量，使一个物理过程保持希望的状态。反馈控制：用系统的输出影响系统的输入。输入=动机输出=效果什么是控制系统？过热蒸汽温度控制系统框图什么是控制系统？被控变量：能够体现系统性能或者最终产品质量的参数，也称为输出变量。控制变量：不断进行调整从而确保被控变量保持在设定点的输入变量。干扰变量：也称为负载变量，即使得被控变量偏离各自设定点的输入变量。设定值的变化：控制系统要求发生变化。设定值发生变化，控制变量进行相应的调整从而达到新的控制要求。也称为伺服系统。干扰量的变化：发生干扰时的短暂的校正控制行为，也称为调整控制或负载变化。一个控制系统必须能够在发生干扰的情况下恢复每一个被控参量值到其要求的控制点。什么是控制系统？控制专业词汇在什么位置进行控制？传统的控制面板传感器、本地显示、调节阀等。在集中控制中心，显示各变量、计算结果和与现场的通讯等。在什么位置进行控制？现代的计算机控制面板传感器、本地显示和调节阀等。在集中控制中心，显示各变量、计算结果和与现场的通讯等。过程控制设计文件的基本要求设计文件需要提供工艺过程文件，如，管线、仪表等工艺流程框图。复杂的系统需要用文字来描述。采用标准的符号。F=Flow，流量L=Level，液位P=Pressure，压力T=Temperature，温度……环境要求：工厂的气体、液体和固体必须按照环境的标准和规则。产品的质量和产量：为了生产利益，所生产的产品必须满足产品的质量和产量。工厂经济运行机制：控制目标必须考虑经济目标。稳定运行机制：控制系统是保证工厂设备平滑、稳定运行、关键变量没有振荡。过程控制设计要求过程控制设计中最重要的因素是？安全！过程安全：大型事故

1988年苏格兰西部石油的PiperAlpha灾难海面石油平台爆炸164人死亡损失$20亿1984印度bhopal的碳化物事故MIC释放到大气中3000-10,000人死亡100,000受伤损失$5－10亿

2000年6月科威特KPCL发生的MinaAl-Ahmedhi精炼厂事故

泄漏引起可燃气体排放到大气中，并引起爆炸。7人死亡，50人受伤。损失$？？亿。

2001年3月巴西石油事故

海面石油平台爆炸。10人死亡，损失$50亿。平台沉入大西洋。大型事故2001年9月21法国图卢兹硝酸氨爆炸

31人死亡2442人受伤损失几亿美元大型事故近期国内大型事故2007年11月8日，吉林松原石油化工股份有限公司在建干气综合利用装置利用导热油脱除管道系统内残留水分过程中导热油泄漏着火，造成4人死亡。2007年11月27日，江苏联化科技有限公司（以下简称联化公司）重氮盐生产过程中发生爆炸，造成8人死亡、5人受伤（其中2人重伤），直接经济损失约400万元。2007年11月28日，浙江湖州菱化实业股份有限公司亚磷酸二甲酯生产过程中发生爆炸，造成3人死亡。国家安全生产监督管理总局文件，安监总危化〔2007〕251号。“国家安全监管总局关于江苏联化科技有限公司”11.27“爆炸等事故的通报”2007年4月18日7时45分，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司生产车间，一个装有约30吨钢水的钢包在吊运至铸锭台车上方2-3米高度时，突然发生滑落倾覆，钢包倒向车间交接班室，钢水涌入室内，致使正在交接班室内开班前会的32名职工当场死亡，另有6名炉前作业人员受伤，其中2人重伤。国家安全生产监督管理总局文件，安监总管一〔2007〕83号。“国家安全监管总局关于辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司“4•18”钢水包倾覆特别重大事故的通报”事故的直接原因：炼钢车间吊运钢水包的起重机主钩在下降作业时，控制回路中的一个联锁常闭辅助触点锈蚀断开，致使驱动电动机失电；电气系统设计缺陷，制动器未能自动抱闸，导致钢水包失控下坠；制动器制动力矩严重不足，未能有效阻止钢水包继续失控下坠，钢水包撞击浇注台车后落地倾覆，钢水涌向被错误选定为班前会地点的工具间。来自操作人员的抱怨实时信息不够精确(例如缺少真实的警报命令)；由于容错能力不强引起的过多警报；不能充分预料过程扰动；缺少实时的，彻底的分析(基于症状的报警)；缺少设备失误与过程偏差之间的区别；各种信息和控制系统元素之间的综合薄弱；观察相关的过程数据的能力有限；缺少足够的测量，跟踪和取得非正常情况的以往记录的工具；程序或者操作指示有限或者受时间限制；工厂各单元之间或者内部的通讯笨重且分散。需要实现智能控制！过程安全和过程控制过程工业的初始关注。公众对潜在危机的加倍关注，更严格的法律要求，以及现代工业工厂的更加复杂性。1、按被控参数名称：温度、压力、流量、液位、成分等

控制系统2、按系统功能：比值、均匀、分程控制、选择性控制等3、按被控变量多少：单变量、多变量等系统过程控制系统的分类4、按控制仪表：常规仪表、计算机等控制系统5、按系统结构：反馈控制系统、前馈控制系统、

前馈-反馈控制系统等6、按给定值信号：定值控制系统、程序控制系统、随动系统二、控制系统的分类1.按设定值的形式分类1）定值控制系统——设定值恒定不变。定值控制系统是工业生产过程中应用最多的一种过程控制系统。在运行时，系统被控量（温度、压力、流量、液位、成份等）的给定值是固定不变的。有时在规定的小范围附近不变。

二、控制系统的分类1.按设定值的形式分类2）随动控制系统——设定值随时可能变化。随动控制系统是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。它的主要作用是克服一切扰动，使被控量随时跟踪给定值。

二、控制系统的分类1.按设定值的形式分类3）程序控制系统——设定值按预定的时间程序变化。例如：机械工业中的退火炉的温度控制系统，其给定值是按升温、保温、逐次降温等程序变化的。家用电器中应用定值控制系统的也很多，如电脑控制的洗衣机、电饭煲等。顺序控制系统是被控量的给定量按预定的时间程序来变化的控制系统。

二、控制系统的分类2.按系统的结构特点分类1）反馈控制系统（闭环控制系统）将被控变量输入到控制器，形成闭环，具有被控变量负反馈的控制系统。如：

给定值被控变量干扰f

控制器变送器执行器被控对象+e实测值－反馈控制系统是过程控制最基本的结构形式。二、控制系统的分类2）前馈控制系统（开环控制系统）测量值被控量干扰f

控制器执行器被控对象

开环控制系统原理框图也称为开环控制系统。不将被控变量引入到控制器输入端，根据扰动量的大小进行工作扰动是控制的依据在实际生产中不能单独采用。

二、控制系统的分类3）复合控制系统（前馈-反馈控制系统）

前馈与反馈相结合，优势互补。如：给定值被控变量干扰f

反馈控制器变送器1执行器被控对象+e实测值－变送器2前馈控制器++前馈-反馈复合控制系统原理框图二、控制系统的分类仪表化与局部自动化阶段（20世纪50～60年代）综合自动化阶段（20世纪60-70年代中期）

全盘自动化阶段（20世纪70年代中期至今）

过程控制发展概况三、控制系统的发展仪表化与局部自动化阶段（50～60年代）

系统结构大多为单输入-单输出的单回路定值控制系统。过程检测控制仪表为基地式仪表和部分单元组合式仪表，大多为气动仪表。保持温度、压力、流量、液位等工艺参数的稳定，确保生产安全运行。分析和综合的理论基础为经典控制理论。过程控制发展概况基地式仪表

一般与检测装置、显示装置一起组装在一个整体内同时具有检测、控制与显示的功能结构简单、价格低廉、使用方便通用性差，信号不易传递一般应用于简单控制系统

过程控制发展概况压力控制器温度控制器综合自动化阶段（60-70年代中期）

工业生产过程出现了一个车间甚至于一个工厂的综合自动化。过程检测控制仪表是单元组合仪表和组装式仪表。逐步采用数字计算机以及以微处理器为基础的集散控制系统，出现了DDC和SPC。各种复杂的控制系统的出现（如串级控制、前馈—反馈复合控制、Smith预估控制以及比值、均匀、选择性控制等）。分析和综合的理论基础发展到了现代控制理论。过程控制发展概况单元组合仪表流量传感器流量控制器执行器全盘自动化阶段（70年代中期至今）

实现了过程控制最优化与现代化的集中调度管理相结合

智能仪表（如数字调节器、可编程控制器等），电动单元仪表实现了本质安全防爆；定值控制－>最优控制、自适应控制；单变量－>多变量；仪表控制－>计算机分布式控制。计算机集成过程控制系统CIPS，计算机集成制造系统CIMS，集散控制系统DCS，现场总线控制系统FCS，企业资源规划ERP。经典控制+现代控制+智能控制过程控制发展概况集中管理，分散控制基于数字控制仪表和计算机与网络技术DCS，DistributedControlSystemFCS，FieldbusControlSystem由智能仪表构成的现场总线控制系统控制功能彻底下放到现场，依靠现场智能仪表便可实现生产过程的检测、控制开放的、标准化的通信网络§1.3控制系统的过渡过程及其性能指标

当被控对象受到干扰、被控变量发生变化时，控制系统抵制干扰、纠正被控变量的过程，反映了控制系统的优劣。为此，要有评价控制系统的性能指标。控制系统的性能指标是根据工艺对控制的要求来制定的，概括为稳定性、准确性和快速性。t0y

稳态与动态

1、稳态—把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态（静态）。当自动控制系统的输入和输出均恒定不变时，系统就处于一种相对稳定的平衡状态，系统的各个环节也都处于稳定状态，但生产还在进行，物料和能量仍然有进有出，只是平稳进行没有改变就是了。

静态特性—静态时系统各环节的输入输出关系。

静态静态动态ty静态静态动态ty2、动态—把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。当干扰破坏了系统的平衡时，被控变量就会发生变化，而控制器、控制阀等自动化装置就要产生控制作用来使系统恢复平衡。动态特性—在动态过程中系统各环节的输入输出变化关系。控制系统的过渡过程控制系统的输入变化后，系统从原来的平衡状态，经过动态过程到达新的平衡状态的动态历程称为系统的过渡过程。系统的过渡响应受内部和外部两种因素的影响。给定值被控量干扰f

控制器传感器执行器被控对象

+e实测值－1、内部因素：系统特性系统的特性是由系统中各环节的特性和系统的结构所决定的。

2、外部因素：输入信号在系统特性一定的情况下，被控变量随时间的变化规律取决于系统的输入信号。生产中，出现的干扰信号是随机的。但在分析和设计控制系统时，为了充分体现系统的特性和分析方便，常选择一些特定的输入信号，其中常用的是阶跃信号和正弦信号。阶跃信号的输入突然，对被控变量的影响也最大。如果一个控制系统能够有效地克服这种干扰，那么对其它比较缓和的干扰也能很好地克服。阶跃信号的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。故更多使用阶跃信号。如图，输入信号在t=0时，阶跃上升幅度为A，其后保持。表达为

f(t)=

A(t)Atf（t）在阶跃输入的扰动作用下，定值控制系统过渡过程有四种形式：①单调衰减过程被控变量在给定值的一侧作单调变化，最后稳定在某一数值上。②振荡衰减过程被控变量上下波动，但幅度逐渐减少，最后稳定在某一数值上。①t0C(t)②0C(t)t③等幅振荡过程被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。

④振荡发散过程被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，离给定值越来越远。④t0θa③θa0t过渡过程的分类（1）稳定的过渡过程单调过程和衰减振荡过程是稳定的过渡过程。被控变量经过一段时间后，逐渐趋向原来的或新的平衡状态。

衰减振荡过程的过渡过程较短，经常采用。

单调过程的过渡过程较慢，被控变量长时间地偏离给定值，一般不采用，只是在生产上不允许被控变量有波动的情况下才采用。（2）不稳定过渡过程发散振荡过程中，被控变量不但不能达到平衡状态，而且逐渐远离给定值，它将导致被控变量超越工艺允许范围，这是生产上所不允许的。（3）临界过渡过程处于稳定与不稳定之间，一般也认为是不稳定过程，生产上一般不采用。只是某些控制要求不高的场合，如位式控制时，只能达到这种效果。

控制系统的性能指标对控制系统的性能评价，是根据工艺对控制过程和结果的要求来衡量的。控制系统的过渡过程曲线是评价控制系统品质的样本。最典型的控制性能测试是给系统输入一个阶跃信号，观察其阶跃响应的品质。阶跃响应分给定阶跃响应和干扰阶跃响应两类。其阶跃响应曲线有所不同，但反映的控制系统的性能指标是一致的。干扰阶跃响应和给定阶跃响应的区别：给定值被控变量干扰f

控制器传感器执行器被控对象+e实测值－干扰阶跃响应t0y给定值被控变量干扰f

控制器传感器执行器被控对象+e实测值－给定阶跃响应0ty1.系统阶跃响应的单项性能指标单项性能指标包含了对控制系统的稳定性、准确性和快速性三方面的评价。

控制性能指标有单项指标和综合指标两类单项性能指标以控制系统被控参数过渡过程的单项特征量作为性能指标，而偏差积分性能指标则是一种综合性指标。由于在多数情况下，都希望得到衰减振荡过程，所以以衰减振荡的过渡过程形式为例，讨论控制系统的品质指标。1）衰减比n和衰减率ψ

设第一个波振幅为B1、第二个周期振幅为B2图3.2定值控制系统阶跃扰动的响应曲线yy(0)B1B2y(∞)TpTSTtC图

随动控制系统对阶跃给定的响应曲线yrB1B2Cy(∞)TpTSTt衰减比n和衰减率ψ

是表示系统稳定程度的指标。n大于1，则系统是稳定的。随着n的增大，过渡过程逐渐由衰减振荡趋向于单调过程。试验证明：衰减比在4:1到10:1之间时，过渡过程的衰减程度合适，过渡过程较短。衰减比n与衰减率ψ之间有简单的对应关系：n=4:1~10:1就相当于ψ

=75%～90%最大动态偏差是控制系统动态准确性指标。2）最大动态偏差A和超调量σ最大动态偏差表示系统瞬间偏离给定值的最大程度。即:A

=Bmax

-r

图1控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2Cy(∞)TpTSTtA有时也采用超调量σ来表示被控参数偏离设定值的程度，σ的定义是第一个波振幅与最终稳态值y(∞)之比。即图1闭环控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2Cy(∞)TpTSTt3）余差C过渡过程结束后，被控参数的稳态值y(∞)与设定值之间的残余偏差叫做余差，也称静差。是衡量控制系统稳态准确性的指标。C=

y(∞)-r图1闭环控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2Cy(∞)TpTSTt4）调节时间Ts和振荡频率ω

Ts是指从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间。当被控参数与稳态值间的偏差进入稳态值的±5%（或±2%）范围内，就认为过渡过程结束。图1闭环控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2y(∞)TpTSTt调节时间和振荡频率是衡量控制系统快速性的指标。过渡过程中相邻两同向波峰（或波谷）之间的时间间隔叫振荡周期T，其倒数称为振荡频率f=1/T图1闭环控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2y(∞)TpTSTt另外还有峰值时间Tp（又称上升时间），是指过渡过程开始，至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。也是衡量控制系统快速性的指标。图1闭环控制系统对设定值的阶跃扰动的响应曲线yrB1B2y(∞)TpTSTt

[例]

某换热器的温度控制系统给定值为200℃。

在阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试求最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间。

解：最大偏差A=230-200=30℃余差C=205-200=5℃衰减比n=y1:

y3=25:5=5:1振荡周期

T

=20–5

=15（min）设被控变量进入稳态值的土2％，就认为过渡过程结束，则误差区域=205×（±2％）＝±4.1℃在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4.1℃画一区域（阴影线）。曲线进入时间点Ts=22min

控制系统的单项品质指标小结稳定性

衰减比n=4:1~10:1最佳

准确性

余差C小好最大偏差A

小好快速性

过渡时间Ts短好

振荡周期T短好各品质指标之间既有联系、又有矛盾。例如，过分减小最大偏差，会使过渡时间变长。因此，应根据具体工艺情况分清主次，对生产过程有决定性意义的主要品质指标应优先予以保证。§1.4过程控制系统的两种表示形式一、方框图二、管道及仪表流程图*一、控制系统的方框图表示案例分析：超市的自动门自动门的动作过程是怎样的？当门口没有人时，门是关着的；当有人来门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。自动门的功能和技术要求：功能：无人时，常关；有人时，开门技术要求：当人距门1m时，门即打开；门打开后，延时10s后关门自动门如何实现自动开、关的呢？电机自动门控制电路门的开启与关闭人体热辐射转动电机控制电路红外传感器控制器执行器控制量红外传感器案例分析：空调器温度控制系统

炎炎夏日，人们采取各种消暑措施消暑，空调是第一选择。那么，空调器是如何控制温度的呢？它的工作过程又如何呢？问题：根据空调器的工作过程，试画出其温度控制系统的方框图。如设定温度为25oC，室内温度如果高于25oC，那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进行工作；当温度达到25oC时，控制电路发出信号，压缩机停止工作，风扇照常工作。因此，空调温度控制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是闭环控制系统。空调器温度控制系统方框图如下：×设定温度比较器控制电路压缩机空调器检测装置输出温度空气温度﹢﹣小结控制系统开环闭环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响输出量到输入量之间的信号形成一个回路（反馈回路）二、管道及仪表流程图P&ID一、什么是P&ID?TEXTTEXT

P&ID又称为管道及仪表流程图，是PipingandInstrumentationDiagram的缩写。P&ID的设计是在工艺流程图（PFD：ProcessFlowsheetDiagram）的基础上完成的。它是工程设计中从工艺流程到工程施工设计的重要工序，是工厂安装设计的基本依据。工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，P&ID都是工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、仪表、电气、自控、管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。

管道仪表流程图（带控制点流程图）管道仪表流程图的种类

管道仪表流程图工艺管道仪表流程图（PID）公共物料系统流程图（UFD）

（公用工程流程图utilityflowdiagram）PipingandInstrumentationDiagram,

即PID或P&ID定义：用来表达物料从原料到产品生产过程和控制方法的图样。作用：

PID是设备布置图和管道布置图的设计依据，也是其他专业的设计依据，并可供施工安装、生产操作时参考。（二）管道仪表流程图的内容1、图形（1）全部设备（包括备用设备）、机械；（2）全部管道流程线（包括主要物料和辅助物料管道）阀门、过滤器、疏水器等管道器件（不包括弯头、三通等连接件）；（3）全部检测仪表和控制系统(控制回路)，分析取样系统。PID表达流程中所有的①设备②管道③仪表2、标注4、标题栏3、图例或首页图图例：用表格的形式对各种图形、符号、代号及其它标注说明等，如果图例很多，则另绘制PID首页图将图例集中统一说明。首页图：一套图纸的第一张图样用来对图样中的图例、代号等作出说明。设备位号及名称；管道组合号；标明管道号、规格、管道压力等级等条件仪表及控制点位号、取样点代号；有位差要求者，应标注限位尺寸；

例如高位槽、液封等。现场仪表和管道

×××化肥厂

工程名称职责签字日期单元项目设计合成工段带控制点设计阶段初步设计校核工艺流程图图号 审核 ××××－668－××××年×月×日比例第张共张E0401E0402V0401E0403T0401V0402C0401E0404弛放气排油E0404冷却排管E04011

一氨冷器E04021

二氨冷器V0401.

油分离器E0403.

冷凝器T0401.

氨合成塔C0401循环机PI402PI402PI403FR401TI401-1PI401TIPI406401-2PSVI401PSVI402TRC401TI402PI402TR401TI402-3FR402HIC401PI405TR402TI402-4VT0403－150－B2F01AG0407－250－B3F02PG0404－100－B32L01PG0403－100－BL01混合气PG0401－50－B32L01AL0401－50－B3F02AL0404－50－B3F02PG0411－100－B32L01AL0406－50－B3F02CWR0401－200－B2F01CWS0401－200－B32L01PG0401－100－B32L01VT0404－15－B3F02PG0409－100－B3L01PG0408－100－B3L01PG0407－80－B3L01PG0405－80－B3L01PG0402－50－B32L01VT0401－25－B3F02VT0402－80－B3F02气氨去××液氨来自贮槽液氨来自贮槽管道号

材质＋等级压力代号＋保温等级公称直径,mm工段号＋顺序号物料代号AL0404－50－V3F02物料代号自控与仪表P－压力I－指示AG－气氨T－温度J－记录AL－液氨F－流量C－控制PG－工艺气体H－液位R－记录BD－排污盘面安装仪表VT－放空气就地安装仪表CWS－冷却水上水调节阀闸阀CWR－冷却水回水角阀截至阀PG0401－100－B32L01冷却水AL0405－25－B32L01某化肥厂合成工段带控制点的工艺流程图

PID图纸中有什么？PID图纸保留如下几个信息管道所走的介质（及物料）管道材质管道等级管道压力仪表位号，连锁，控制物料走向管道坡度要求设备位号系统特殊键的位号各工序之间的联系如何学习？看懂：首先识图例，再顺着管线、设备走。懂工艺原理、设备的作用、物料的作用、控制点、控制方式。记图：不能靠死记硬背，必须学活，首先懂工艺原理，其次按照工艺原理，分层次记图，记图必须画图，画图先画设备，再连主管线，其次辅助管线，然后才添加控制点（包括阀门），最后还需记各控制点的指标。TEXTTEXT

1.作为机械供配管专业基本的管线布置图纸使用。P&ID可以显示出设备与设备，管线与设备，管线与管线之间清晰的连接方式和顺序，并且可以反映出管线、管件、阀门等关键配件的基本设计规格和数量等信息，对于配管专业来说，是最基本和最重要的依据。

2.作为电气及仪表专业基本的参考图纸使用。通过P&ID可以计算出电气及仪表设备的数量、类型和基本的规格要求，以便电气和仪表专业人员进行设备和配件的选型，并且可以比工艺流程图更加清楚的显示整个工程的工艺流程，也是电气、仪表相关专业进行后续工作的基本图纸。

3.作为自控专业自动控制设计的基本图纸使用。自控可以依据P&ID查看所有设备的控制方式，计算出相应的I/O点数量，并且得到连锁的基本方式，以便进行后续工作，所以P&ID也是自控一系列工作的基础。2.P&ID的功能示例仪表位号及编号在检测、控制系统中，构成一个回路的每台仪表（或元件）都应有自己的位号。仪表位号由字母代号组合和阿拉伯数字编号组成。其中字母代号组合写在圆圈的上半部；数字编号写在圆圈的下半部，一般是由三位或四位数字组成，其中第一位表示工段号，后续数字表示仪表的序号。

1工段05号压力记录控制系统1、仪表功能标志及位号⑴、仪表功能标志仪表功能标志是用几个大写英文字母的组合表示对某个变量的操作要求，如TIC、FIC等，其中第一位或两位字母称为首位字母，表示被测变量，其余一位或多位成为后继字母，表示对该变量的操作要求，各英文字母在仪表功能标志的含义。功能标志只表示仪表的功能，不表示仪表结构。功能标志的首位字母选择应与被测变量或引发变量相对应，可以不与被处理变量相符。例，某液位控制系统中的控制阀，其功能标志应为LV，而不是FV。功能标志的首位字母后面可以附加一个修饰字母，使原来的被测变量变成一个新变量，如首位字母P、T后面加D表示压差、温差。功能标志的后继字母可以附加一个或两个修饰字母，以对其功能进行修饰，如功能标志PAH中，后继字母A后面加H，表示压力报警为高限报警。⑵、仪表位号仪表位号由仪表功能标志和仪表回路编号两部分组成，如FIC-116、TRC-158等，其中仪表回路编号的组成工序号（例数字编号中的第一个1）和顺序号（例数字编号中的后两位16、58）两部分。仪表位号的确定：若同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表，可在仪表位号后附加尾缀（大写英文字母）以区别。例如FT-201A、FF-201B表示该仪表回路中有两台流量变送器。当不同工序的多个检测元件共用一台仪表时，显示仪表的位号不表示工序号，只编顺序号。对应的检测元件位号表示方法是仪表编号后加数字后面并用“－”隔开。例，一台多点测温仪或智能记录仪TR-１，其对应的检测元件位号为ＴＥ-１-１，ＴＥ-１-２等。被测变量和仪表功能的字母代号仪表及仪表位号的标注

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与阿拉伯数字编号组成。

第一位字母表示被测变量，后续字母表示仪表的功能（可一个或多个组合，最多不超过五个）。用二位数字表示工段号，用二位数字表示回路顺序号。

在施工流程图中，仪表位号中的字母代号填写在圆圈的上半圆中，数字编号填写在圆圈的下半圆中。仪表位号的组成仪表位号的标注

仪表及仪表位号的标注（续）

被测变量及仪表功能的字母组合示例见下表。字母代号补充说明1．被测变量和仪表功能的字母代号（1）同一字母在不同的位置有不同的含义或作用，处于首位时表示被测变量或初始变量；处于次位时作为首位的修饰，一般用小写字母表示；处于后继位时代表仪表的功能。因此不能脱离字母所处的位置来说某个字母的含义。温差记录控制系统

（2）当“A”作为第一位字母表示“分析”变量时，一般在图形符号外标有分析的具体内容。（3）后继字母的确切含义，根据实际需要，可以有不同的解释。例如：“R”可以解释为“记录仪”、“记录”或“记录用”；“T”可以解释为“变送器”、“传送”或“传送的”等。（4）后继字母“G”表示功能“玻璃”时，指过程检测中直接观察而无标度的仪表（如：玻璃板液面计）；后继字母“L”表示单独设置的指示灯，用于显示正常的工作状态，例如，显示液位高度的指示灯用“LL”表示；后继字母“K”表示设置在控制回路内的自动-手动操作器，例如，“FK”表示流量控制回路的自动-手动操作器，它区别于第一位字母代号“H”—手动和“HC”—手动控制。（5）字母“H”、“M”、“L”可表示被测变量的“高”、“中”、“低”值，一般标注在仪表圆圈外；“H”、“L”还可以表示阀门或其它通、断设备的开关位置，“H”表示阀在全开或接近全开位置；“L”表示阀在全关或接近全关位置。（6）字母U表示“多变量”时，可代替两个以上的变量。当表示“多功能”时，则代替两个以上功能字母的组合。（7）字母X代表未分类变量或未分类功能，使用中一般另有注明。（8）“供选用”的字母，是指在个别设计中反复使用，而表中未列出其含义的字母。使用时字母含义需在具体工程的设计图例中作出规定。被测变量及仪表功能字母组合示例（以流量为例）控制器：FRC-流量记录调节；FIC-流量指示调节读出仪表：FR-流量记录；FI-流量指示

开关和报警装置：FSH-流量高报警FSL-流量低报警FSHL-流量高低组合报警变送器：FRT-流量记录变送；FIT-流量指示变送；FT-流量变送检测元件：FE-流量检测测试点：FP-流量测试点最终执行元件：FV-流量执行元件仪表能源字母标志测量点的图形符号

测量点（包括检出元件）是由过程设备或管道引至检测元件或就地仪表的起点，一般与检出元件或仪表画在一起表示，如图1-2所示。

若测量点位于设备中，当需要标出具体位置时，可用细实线或虚线表示，如图1-3所示。

仪表圆圈与过程测量点的连接引线，通用的仪表信号线和能源线的符号是细实线。

当有必要标注能源类别时，可采用相应的缩写标注在能源线符号之上。通用的仪表信号线：ES-24DC24V的直流电源AS-0.140.14MPa的空气源细实线气压信号线：二进制电信号：电信号线：或2、连接线图形符号TI0211TI0211TIA0211下图为安装在管道上的3只仪表，指出其代号含义及仪表的安装位置。阀门、主要管件和管道附件的图示与标注截至阀闸阀球阀旋塞阀①常用阀门图例（HG/T20519.2-2009）角阀碟阀旋启止回阀升降止回阀阀门绘制尺寸：长6mm宽3mm，或长4mm宽2mm。工艺流程图的绘制方法圆黑点直径2mm圆直径4mm(标准规定)2~3mm(建议使用)注意特殊阀门的标注框，直径为10mm。或边长为10mm的矩形框。sv疏水阀安全阀减压阀svsv工艺流程图的绘制方法特殊阀门特殊阀门和管道附件的标注：①标注内容：分类代号—序号；②分类代号：一般以SV作为特殊阀门代号，SP作为特殊管道附件代号，RO作为限流孔板代号；③序号：一般采用4位数字，前两位表示主项编号，后两位表示排列顺序号，两位数均从01开始，最高为99；④标注方式：代号在上，序号在下，如：8字盲板常开常闭防雨帽敞口漏斗闭口漏斗管端法兰管端盲板管路焊接管帽取样口②常用管件图例（HG/T20519.2-2009）说明：a.在流程图上，所有阀门的大小应一致；b.水平绘制不同高度的阀门，尽可能排列在同一垂直线上；c.垂直绘制不同位置的阀门，尽可能排列在同一水平线上；d.阀门在图上表示的高低位置，应大致符合实际高度。工艺流程图的绘制方法八字盲板顾名思义是其形状像8字，它一端是盲板，另一端是由节流环组合而成，在输送流体时，利用节流环，切断时则利用盲板，有点