控制系统设计规范v12Word格式.docx
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如果项目所在行业规范与本规范存在差异时,将差异情况提交技术部审核后,以所在行业标准或规范执行。
GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》
GB50171—92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
HG20505-92《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》
GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
SH3063-1999《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》
GB50257-96《电气装置安装工程爆炸火灾危险环境电气装置施工及验收规范》
GB2681—81《电工成套装置中的导线颜色》
HG/T20699-2000《自控设计常用名词术语》
3术语
下列术语和定义适用于本规范。
3.1控制control
为达到规定的目标,在系统上或系统内的有目的作用。
3.2过程process
能使能量状态、成分、尺寸或可用数据定义的其他特性产生变化的任何操作或一系列操作。
3.3回路loop
用来测量、控制或检测和控制过程变量的一个或多个相关仪表的组合。
3.4危险区域hazardousarea
爆炸性环境大量出现或预期可能大量出现,以致要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门措施的区域。
3.5控制系统controlsystem
对设备运行参数和状态进行采集和监视、调节和控制所需的监测仪表、执行元件、计算机软硬件以及连接电缆、保护管、防爆箱等设备、材料、辅助设施的综合体。
3.6上位机HMI
上位机HMI(human-machineinterface)对现场检测仪表的状态数据在计算机上进行集中显示和管理,以及对现场设备进行状态控制的计算机软、硬件的综合体。
3.7检测元件detectingelement,sensor,primaryelement
直接响应被测变量之值,并将它转换成适于测量形式的元件。
3.8变送器transmitter
借助检测元件接受被测变量,并将它转换成标准信号输出的仪表。
变送器可包括也可不包括检测元件。
3.9防爆电气设备explosion-protectedelectricalappatatus
在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。
3.10执行机构actuator
根据控制信号产生推力或位移的装置。
3.11精确度accuracy
被测量的测得值之间的一致程度以及与其“真值”的接近程度。
3.12过程接口ProcessConnectionStyle
传感器、变送器、执行机构等电气设备与管道、阀门等其它设备之间的机械连接的接口型式。
3.13电气接口ConduitEntrySize
传感器、变送器、执行机构等电气设备的电缆进、出口的机械接口型式。
3.14管道和仪表流程图(即P&
ID图,Pipe&
InstrumentDiagram)
用规定的图例、文字、线条等表示管道和仪表设备连接关系的图纸。
3.15设计图(含原理图和装配图)
控制柜(箱)、各类仪表、电气设备和材料在盘柜生产厂进行装配,反映各项具体要求的图纸。
此图也用于现场调试所用资料和交付使用方维护所用资料。
3.16管道和仪表设备系统图(即P&
3.17施工图
控制柜(箱)、接线箱和其它电气设备在现场进行安装,反映各项具体要求的图纸。
3.18输入输出信号表(测点清单)
对于PLC信号流方向的输入、输出信号的统计汇总表。
3.19电缆表
有关电缆编号、起点、终点、规格、长度、备用芯数等信息的统计汇总表。
3.20工厂验收试验FAT(FactoryAcceptanceTest)
设备在出厂前经过工厂验收的过程。
3.21现场验收试验SAT(SiteAcceptanceTest)
设备安装完毕后,在用户现场完成系统安装调试,并由用户验收的过程。
3.22IP防护InternationalProtection
由IEC所起草。
依其防尘、防止外物侵入、防水、防湿气之特性加以分级。
这里所指的外物包含工具、人的手指等均不可接触到仪表内之带电部分,以免触电。
4控制系统设计基础
4.1设计基础
4.1.1设计的基本条件要有设计资料,设计资料作为设计的依据、范围、目的、要求等,至少包括商务合同、技术协议、产品要求评审表、使用的仪表资料和必要的技术文件等。
4.1.2以控制系统的技术协议、管道仪表流程图(P&
ID)、控制逻辑图等为基础,统计PLC输人/输出点数量和控制、检测的回路数,确定PLC的选择和外部设备的配置。
4.1.3根据IEC标准,控制系统应考虑安放的场所类别:
A类:
空调场所;
B类:
加热或冷却的封闭场所;
C类:
遮蔽场所。
D类:
户外场所。
同时控制柜(箱)体、仪表等的设计应满足规定的防护等级。
见附录1。
4.1.4控制系统应用范围是否为有可燃气体的危险区,如果是,应采取防爆措施。
防爆措施见附录3。
仪表通常使用隔爆或本安方式,电气装置和仪表除非特别要求一般选择隔爆型。
4.1.5爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间,按下列规定进行分区。
详见附录2。
1)0区:
连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;
2)1区:
在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;
3)2区:
在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
注:
正常运行是指正常的开车、运转、停车,易燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。
4.1.6对有仪表防雷保护要求的设计:
仪表遭雷击主要有两种情况:
一是遭雷直接打击,一个是感应雷的打击。
仪表防雷保护设计可采取三个方面的措施:
1)避雷针:
在调压站仪表附近设避雷针,防止直击雷对仪表直接打击;
2)电源防雷:
在进入仪表的电源线上加装防浪涌器件;
3)信号防雷:
在进、出仪表的信号线上(开关信号、4~20mA、RS232/485、以太网络线、视频网络线等)加装防浪涌器件。
4.2控制系统设计图纸
4.2.1控制系统设计图即控制系统在生产厂内进行制造、安装和用于现场调试的图纸。
4.2.2控制系统设计图应有以下部分或全部组成:
图纸目录、P&
ID图、系统明细表、系统网络布置图、信号回路清单(测点清单)、报警联锁逻辑图、配电系统图、控制柜(箱)布置图、低压柜布置图、端子接线图等。
4.2.3设计图纸应按技术部作业指导书要求分类、编号和存档。
4.2.4在现场调试竣工完成后,应根据变更情况将设计图修改为竣工图。
注:
由于P&
ID图的设计一般由设计院完成,此规范中不作描述,另见P&
ID设计文档。
4.3现场施工设计图纸
4.3.1施工图应有以下全部或部分组成:
ID图、配电系统图、电缆施工图、控制设备平面布置图、电缆表、控制柜电缆接线图、接地布置图、设备材料表等。
4.3.2施工图纸应按技术部作业指导书要求分类、编号和存档。
4.3.3在现场施工完成后,应根据变更情况将施工图修改为竣工图。
4.4信号回路清单(I/O点表)
4.4.1相对于PLC的信号流向,将连接到PLC的信号进行汇总。
4.4.2连接到PLC的信号分为六类:
模拟量输入(AI)、模拟量输出(AO)、开关量输入(DI)、开关量输出(DO),以及脉冲输入(PI)和RS232/485数据通信。
4.4.3在表内应列出模拟量信号的信号来源、标签名称(仪表位号)、信号量程、描述、信号性质、信号类型、报警值、联锁值等信息;
开关量信号的信号来源、标签名称(仪表位号)、描述、“1”值意义“0”值意义、是否供电及电压等级等信息。
4.4.4输入输出信号表的编写方法详见附录4示例。
4.4.5应根据信号回路清单设计相应的PLC控制回路图。
5常用图形符号
5.1仪表图形符号
5.1.1仪控系统常用图形文字代号根据国家标准GB2625-81《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》的规定而制订。
5.1.2仪表图形符号是直径为10mm的细实线圆圈。
仪表位号的字母或阿拉伯数字较多,圆圈不能容纳时,圆圈可以断开。
常用仪表符号如图5.1所示。
图5.1常用仪表符号
5.2字母代号
5.2.1用字母代号表示被测变量和仪表功能,在没有特别要求仪控设备位号的编码规则时,表示被测变量和仪表功能的字母代号见表5.1。
5.2.1被测变量和仪表功能组合示例见表5.2。
表5.1被测变量和仪表功能的字母代号
代号
首位字母
后续字母
A
分析
报警
P
压力
测试点
C
控制
R
记录
D
密度
差
Q
积算、累计量
E
电压
检测元件
S
安全
连锁
F
流量
T
温度
变送
H
手动
V
阀门
I
电流
指示
W
套管
L
物位
灯
Y
状态
计算器、转换器
O
开度
节流孔
Z
位置
最终执行元件
表5.2被测变量和仪表功能组合示例
第一位字母
被测变量或引发变量
控制器
读出仪表
开关和报警
变送器
电磁阀计算器
套管或探头
安全装置
无指示
自力式控制阀
高
(开)
低
(关)
ARC
AIC
AC
AR
AI
ASH
ASL
ART
AIT
AT
AY
AE
AW
AV
DRC
DIC
DC
DR
DI
DSH
DSL
DIT
DT
DY
DE
DV
ERC
EIC
EC
ER
EI
ESH
ESL
ERT
EIT
ET
EY
EE
EZ
瞬时流量
FRC
FIC
FC
FCV
FR
FI
FSH
FSL
FRT
FIT
FT
FY
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