工艺仪表控制系统图

1 工艺、仪表控制系统图

2 概述

建筑消防供水常采用气压罐来代替高位水箱，满足10min消防初期用水量，但往往选用普通气压罐

要占据较大空间。DLC系列消防气体顶压给水设备是以GB/T50016《建筑设计防火规范》；以GA30.4《固定消防给水设备的性能要求和试验方法第4部分：消防气体顶压给水设备》、Q/IFNM 9《消防气体顶压给水设备》为标准生产的新型固定灭火装置。该装置由气压水罐、稳压装置、集装装置、止气装置、电控系统等组成，其罐体容积是普通气压罐的1/3~1/5，供水压力平稳，是较理想的大型应急消防气压给

水设备。

3 工作原理

补水泵工作时将水送至给水管网，多余的水进入气压罐，当液位达到设定值SN3时，稳压水泵停止工作，此时系统压力并未达到设定压力值，稳压空压机开始运行；当压力升至稳压压力上限SP2时，稳压空压机便停止运行。由于系统泄漏等原因造成管网压力下降，当管网压力下降至稳压压力下限SP1时，若液位探测器在设定值SN2点检测为水，则重复稳压空压机运行；若液位探测器在设定值SN2点检测不到水，则重复补水泵运行，如此周而复始。当发生火情时消防装置投运，稳压装置无法维持管网压力，当压力降至SP3时或消防信号输入，气体顶压装置工作将气压罐里的水顶入消防管网，并向管网提供10min的消防用水。当液位下降到设定值SN1时，止气装置关闭，防止气压罐中的气体进入消防管网。

设备消防结束。

4 操作步骤

4.3 补气空压机检查

a.冷却水接口（下进上出）

b.油位（油标尺刻度之间）

4.4 根据电气原理图连接电缆和信号线，并确定接线端子连接无松动和接线准确无误。

4.5 分别合上断路器QF10、QF11、QF12、QF13、 QF14，将转换开关SA1、SA2置于“手动”，分别点动操作SA3、SA4、SA5，稳压补水泵001PO、002PO与稳压空压机001CO运转方向正确。

4.6 点动补气空压机002CO绿色开关按钮检查其运转方向正确。

4.7 检查气动阀门102VT、211VA和电磁阀204VA、214VA的吸合情况。

4.8 打开水泵001PO、002PO排气阀进行排气，待液体充满泵腔后关闭排气阀。

4.9 按定值表设定控制柜数显表SP1、SP2、SP3、SP4、电接点压力表SP5、SP6与液位计SN1、SN2、SN3各参数值

定值表

备注：“+”—上升，“-”—回落

4.10 气瓶充气

打开全部300VA、308VA，关闭303VA、3065VA，打开补气空压机002CO冷却水阀门，打开空压机002CO 面板油水分离器泄放阀，关闭截止阀，启动空压机；待空压机运行正常后打开截止阀，关闭油水分离器泄放阀；空压机运行20～30分钟，打开油水分离器泄放阀，排除过滤器中的油污，待油污排净后关闭油水分离器泄放阀；空压机002CO运行2小时停机10分钟，检查油位，如果润滑油不足，及时补充；气瓶组压力达到14MPa后，打开油水分离器泄放阀，关闭截止阀，再关闭308VA，然后关闭空压机002CO。注：使用该空压机前请仔细阅读空压机说明书。

4.11 关闭103VT，手动启动水泵001PO或002PO给气压水罐001BA和002BA注水，当液位略高于SN3点时手动停止水泵。

4.12 手动启动空压机001CO，当压力上升到SP2值时，手动停止空压机001CO。

4.13 按照数显仪说明书，调整数显仪的压力显示值与安装在113VT的压力表显示值一致。

4.14 将转换开关SA1、SA2设置在“自动”位置。

4.15 关闭115VT，打开114VT，当液位计中的液位下降到SN2点时，水泵001PO或002PO自动启动，关闭114VT，打开115VT时，当液位计中的液位上升到SN3点时，水泵001PO或002PO自动停止。

4.15 打开213VA泄压，当系统压力下降到SP1值时，稳压空压机001CO自动启动；当压力上升到SP2值时，稳压空压机自动停止。

4.16 缓慢打开303VA（注意减压器出口压力变化），减压器301VA出口后的压力为零可全部打开；然后调整减压器301VA紧拉螺钉，校出消防工作压力为0.7MPa；关闭303VA，缓慢打开306VA（注意减压器出口压力变化），减压器305VA出口后的压力为零可全部打开；然后调整减压器305VA紧拉螺钉，校出消防工作压力为0.7MPa；再打开303VA。

4.17 调整203VA为0.4MPa。

4.18 分别手动按下211VA和102VT电磁滑阀的试验按钮，气动阀动作灵敏，方向正确。

4.19调试顶压系统：模拟信号有两种方式，一是设置消防启动压力高于稳压压力；二是将稳压泵和稳压空压机打到手动，打开排气阀或打开排污水阀放水，使罐内压力低于消启动动压力。消防信号启动，则顶压球阀打开

4.20 所有阀门恢复至阀门清册所示状态。

注意：1、操作高压阀门一定要平缓，一旦减压器校出压力升高，迅速关闭303VA或306VA；

2、高压空压机运行中要不断巡视，检查轴承油温；

3、气瓶充气前应检查管路接头，应无裂纹、碰伤现像；

4、调整数显表二级参数时，应核实控制接线是否正确

5维护与保养

5.1 运行中应按下列时间与内容定期试验

5.1.1设备性能试验

5.1.2系统功能试验

5.2 按《压力容器安全技术监察规程》对气压罐、气瓶及安全附件进行检查。

5.2.1 压力容器的检查由压力容器安全技术监察部门进行。

5.2.2 安全阀的开启压力为：208VA、218VA为1.0MPa、304VA 为15MPa)。

5.3 启动设备使之在稳压压力上限运行，稳定后将转换开关SA1、SA2置于“停止”，操作按钮SA8打开顶压阀211VA放水检测出水量及止气功能。

5.3.1 当气压罐内压力降至稳压压力下限时，稳压水容积水量不应小于150L，继续放水至止气阀102VT 动作，置换水容积水量应不小于18m3。

5.3.2 止气装置的动作应可靠，止气动作后持续6h，气压罐内压力降应不大于稳压压力下限的2%。5.4 启动设备使之处于正常运行状态，调节排水阀117VT及排气阀213VA阀门开度，使设备的启动次数保持在每小时10~12次，连续运行12h设备应保持完好状态。

5.5 设备正常运行，调整排水阀117VT、排气阀213VA各3次阀门开度，检测控制精度。

5.5.1 调整压力开关（设定数显表参数），设定稳压压力上限和稳压压力下限值，控制压力与实测压力偏差不大于2.5%。

5.5.2 分别显示高工作液位和低工作液位，水位控制重复性偏差不大于1.5cm。

5.6 模拟电源断电、电机过流、系统低压、超压等故障测试报警系统正常后，恢复运行状态。

5.6.1 断开常用电源，备用电源应能自动投运，且切换时间不应大于2S。

5.6.2 将SP5压力值调整至1.0MPa时，泄压阀204VA应能自动打开。

5.6.3 将SP4压力值调整至1.0MPa时，泄压阀214VA应能自动打开。

5.6.4 将SP6压力值调整至运行压力以下，气瓶组低压报警，恢复正常解除报警。

5.6.5 设定在用水泵故障，备用泵应能自动投入运行。

6.故障分析与排除

6.1动力及控制部分故障

6.2 机械故障

PID工艺流程图的说明与介绍讲解学习

P I D工艺流程图的说明与介绍

PID工艺流程图的说明与介绍 PID：Process and Instrument Diagram 即管道及仪表流程图、管道仪表流程图借助统一规定的图形符号和文字代号，用图示的方法把建立化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件，按其各自功能以及工艺要求组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。管道和仪表流程图又称为PID，是PIPING AND INSTRUMENTATION DIAGRAM的缩写。PID的设计是在PFD的基础上完成的。它是化工厂的工程设计中从工艺流程到工程施工设计的重要工序，是工厂安装设计的依据。化工工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，PID 都是化工工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、机泵、仪表、电气、管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。广义的PID可分为工艺管道和仪表流程图（即通常意义的PID）和公用工程管道和仪表流程图（即UID）两大类。 PID的设计介绍 1.PID的设计内容 PID的设计应包括下列内容 1.1 设备 (1)设备的名称和位号。

每台设备包括备用设备，都必须标示出来。对于扩建、改建项目，已有设备要用细实线表示，并用文字注明。（2）成套设备对成套供应的设备（如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等），要用点划线画出成套供应范围的框线，并加标注。通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应，不需另外订货。（3）设备位号和设备规格 PID上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数，如泵应注明流量Q和扬程H；容器应注明直径D和长度L；换热器要注出换热面积及设计数据；储罐要注出容积及有关的数据。和PFD不同的是，PID中标注的设备规格和参数是设计值，而PFD标注的是操作数据。（4）接管与联接方式管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。一般而言，若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致，则不需特殊标出；若不一致，须在管口附近加注说明，以免在安装设计时配错法兰。（5）零部件为便于理解工艺流程，零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件（如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘）都要在PID中表示出来。

工艺流程图绘制方法PID

工艺流程图绘制方法——PID图 (2) 管道和仪表流程图又称为P&ID (6) 工艺流程表示标准 (15)

工艺流程图绘制方法——PID图 PID图图纸规格采用1号图纸规格（594 mm×841 mm），并用多张1号图分开表示。每张图纸的有关部分均应相互衔接，完善地表示出整个生产过程。少数物流和控制关系来往密切且内容较多，表示在一张1号图中太挤的情况下，可按图纸延长的标准加长1/4或1/2。 PID图的内容应根据工艺流程图和公用工程流程图的要求，详细地表示装置的全部设备、仪表、管道和其他公用工程设施，具体内容如下： a) 全部设备； b) 全部仪表（包括控制、测量及计算机联结）； c) 所有管道、阀门（低高点放空除外）、安全阀、大小头及部分法兰； d) 公用工程设施、取样点、吹扫接头； e) 工艺、仪表、安装等特殊要求。 PID图中设备画法编号例如E-1由三台换热器并联操作，其编号分别为E-1A，E-1B，E-1C（或E-1A/B/C）；如P-1为两台泵（一台操作，一台备用），其编号为P-1A，P-1B（或P-1A/B）。用细实线画出装置全部操作和备用的设备，在设备的邻近位置（上下左右均可）注明编号（下画一粗实线）、名称及主体尺寸或主要特性。编号及名称应与工艺流程图相一致，编号方法与“工艺流程图”2.4.2规定相同。但同一作用的设备由多台组成（或备用）时，可在编号数字后加A，B，C。设备的主体尺寸或特性的标注方法按不同外型或特性规定如下： a) 立式圆筒型：内径ID×切线至切线高T/T，mm， b) 卧式圆筒型：内径ID×切线至切线长T/T，mm， c) 长方型：长×宽×高，mm， d) 加热及冷换设备：标注编号、名称及其特性（热负荷、及传热面积） e) 机泵，设备大小可不按比例画，但应尽量有相对大小的概念，有位差要求的设备，应表示其相对高度位置，例如热旁路控制流程中的冷凝器和回流罐。设备内部构件的画法与PFD图规定要求相同。相同作用的多台设备应全部予以表示，并按生产过程的要求表示其并联或串联的操作方式。对某些需要满足泵的汽蚀余量或介质自流要求的设备应标注其离地面的高度，一般塔类和某些容器均有此要求。对于落地的立式容器，该尺寸要求也可直接表示在相关数据表设备简图中。 PID图中管道画法装置内所有操作、开停工及事故处理等管道及其阀门均应予表示，并用箭

管道工艺流程图画法

工艺流程图和管道及仪表流程图的绘制方法

1总则 1.1 目的为了规范工艺流程图设计的内容及表示方法，提高设计质量，特编制本标准。 1.2 范围 1.2.1 本标准规定了工艺流程图的绘制方法﹑详细设计（施工图设计）阶段的管道及仪表流程图﹑基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图﹑外来流程图的编制﹑计算机辅助设计规定等要求。 1.2.2 本标准适用于北京机电院高技术股份有限公司焚烧处理装置的“工艺流程图”（PFD）和“管道及仪表流程图”（PID）设计。对于有特殊要求的项目，须结合具体情况，灵活运用。 1.3 引用标准编制本标准时，借鉴下列标准和相关资料。 HG 20557~20559 《化工装置工艺系统工程设计规定》 HG/T 20646.1 《化工装置管道材料设计内容和深度规定》 HG/T 20646.2 《化工装置管道材料设计工程规定》 HG/T 20646.3 《化工装置管道材料控制专业技术管理规定》 HG/T 20646.4 《化工装置管道材料控制专业提出的设计条件》 HG/T 20646.5 《化工装置管道材料设计技术规定》 HGT 20679 《化工设备、管道外防腐设计规定》 HG/T 20645 化工装置管道机械设计工程规定 GB/T 4272 《设备和管道保温技术通则》

GB/T 8175 《设备和管道保温技术导则》 GB/T 11790 《设备和管道保冷技术通则》 GBJ 126 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GB 50253 《工业管道施工及验收规范》 GB 50264 《工业设备及管道绝热工程设计规范》 2 工艺流程图的绘制方法工艺流程图的图例见附录A 流程图代号规定。 2.1 接受条件和来源 a) 设计开工报告；（设计主责） b)工程设计基础资料；（设计主责） c)材料备忘录；（设计主责） d)工艺设备表或工艺发表的文件；（设计主责） e)用户的规定和说明；（用户文件） f)设备数据表和图；（设备设计者） g)机泵数据表；（设计主责） h)操作要求；（设计主责） i)工艺控制图或工艺控制要求；（控制主责） j)设备布置图；（设计主责） 2.2 名称定名为工艺流程图（简称PFD）。 2.3 图纸规格

串级控制系统的原理及设计

串级控制系统的原理及设计中应注意的问题摘要：介绍了串级控制系统的基本原理，性能和设计中应注意的几个问题。关键词：内环；外环；增益；时间常数；对象；共振现象；积分饱和现象。 1、概述 1.1串级控制系统介绍单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下，这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中，串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2 （简单控制系统）图1.1是精馏塔底部示意图,在再沸器中,用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽,然后在塔釜中与下降物料流进行传质传热。为了保证生产过程顺利进行,需要把提馏段温度t保持恒定。为此，在蒸汽管路上装一个调节阀，用它来控制加热蒸汽流量。从调节阀动作到温度t发生变化，需要相继通过很多热容积。实践证明，加热蒸汽压力的波动对温度t的影响很大。此外，还有来自液相加料方面的各种扰动，包括他的流量、温度和组分等，它们通过提馏段的传质传热过程，以及再沸器中的传热条件（塔釜温度、再沸器液面等），最后也影响到温度t。当加热蒸汽压力较大时，如果采用图1.1所示的简单控制系统，调节质量一般都不能满足生产要求。如果采用一个附加的蒸汽压力控制系统，把蒸汽压力的干扰克服在入塔前，这样也提高了温度调节的品质，但这样就需要增加一只调节阀并增加了蒸汽管路的压力损失，在经济上很不合理。比较好的方法是采用串级控制，如图1.2所示。

PID工艺流程图的说明与介绍

每台设备包括备用设备，都必须标示出来。对于扩建、改建项目，已有设备要用细实线表示，并用文字注明。（2）成套设备对成套供应的设备（如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等），要用点划线画出成套供应范围的框线，并加标注。通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应，不需另外订货。（3）设备位号和设备规格 PID上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数，如泵应注明流量Q和扬程H；容器应注明直径D和长度L；换热器要注出换热面积及设计数据；储罐要注出容积及有关的数据。和PFD不同的是，PID 中标注的设备规格和参数是设计值，而PFD标注的是操作数据。（4）接管与联接方式管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。一般而言，若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致，则不需特殊标出；若不一致，须在管口附近加注说明，以免在安装设计时配错法兰。（5）零部件为便于理解工艺流程，零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件（如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘）都要在PID中表示出来。

串级控制系统参数整定

实验三：串级控制系统参数整定 PID 控制器由于自身具有的相对容易理解和实现的特点而被广泛应用于过程控制工业中。在实践中，它经常被融入一个复杂的控制结构中，以达到一个更好的控制效果。在这些复杂的控制结构中，通常利用串级控制组合来减小干扰引起的最大偏差和积分误差。容易实现的优点和潜在的大控制性能的提高导致串级控制广泛应用达数十年。它已经成为一个由工业过程控制器提供的标准应用。串级控制系统由两个控制回路构成：一个可以快速动态消除输入干扰的内部回路，和一个可以调节输出效果的外部回路。通常，他们是通过一个连续的方式来整定的。首先，外部回路控制器设置为手动，对内部回路进行整定。随后，启用内部回路的整定结果，接着整定外部回路。如果控制效果不理想，应该调换整定的顺序。所以，整定串级控制系统是一项相当笨重耗时的任务，特别是具有大时间常数和时间延迟的系统。 PID 自整定解除了手动整定控制器的烦恼，并且已经成功的应用于很多工业领域中。但是，到目前为止，却很少有关于串级系统自整定技术的发展的文学报道。其中，Li et al 利用模糊逻辑进行串级控制器的自整定。Hang et al. 应用一个重复的延迟自动整定方法来整定串级控制系统，延迟反馈测试被验证了两次，一次在内部回路，另一次在外部回路。虽然特殊的控制器整定已经被自动化，但整定过程的自然顺序并没有改变。Tan 提出了一个在一个实验中实行整体整定过程的方法，但是这个实验需要过程的过去的信息。而且，外部回路设计时所用的极限频率是基于未考虑内部回路控制参数改变的初始极限频率。这篇论文提供了串级控制系统自整定的一种新方法。通过利用串级控制系统的基本性能，在外部回路中利用一个简单的延迟反馈测试来确定内部和外部回路过程模型参数。一个基于Pade 系数和Markov 参数，匹配PID 控制器整定方法的模型，被提出来控制整体系统效果。两个例子来说明该方法的有效性。 2.串级控制系统的基本原理图1 串级控制组合的结构如图1，内部回路嵌套于外部回路里，外部回路的输出变量是被控对象。控制系统由两个过程和两个控制器组成。分别为外部回路传递函数1p G ，内部回路传递函数2p G ，外部回路控制器1c G 和内部回路控制器2c G 。串级控制系统的两个控制器都是标准的反馈控制器。通常情况下，内部回路为一个比例控制器，当内部回路过程包含基本时间延迟时需要用到积分作用，外部过程使内部回路增益是有限的。为了在它影响到外部回路之前减小或消除内部回路干扰d 2，内部回路比外部回路应该有一个更快的动态响应（工业经验法则里，至少应快5倍以上）。因此，内部闭环回路的相位滞后应该比外部回路小。这个特点就是应用串级控制的基本原理。内部回路的交叉频率比外部回路高，使内部回路控制器有更高的增益，能够在没有危及系统的稳定性的

工艺管道及仪表流程图

工艺管道及仪表流程图(PID)校审提纲 1总则 1.1 编制目的工艺管道及仪表流程图（PID）是工艺系统专业人员最重要的设计成品，是工厂和装置安装设计的依据。工艺管道及仪表流程图应能清楚地表示出设备、管道、阀门、管件及仪表等方面的内容。为了保证工艺管道及仪表流程图编制的完整，确保设计质量，特编制本提纲。本提纲提出了PID的校核要点和审核要点，指导校核人或审核人进行校核、审核工作，但不约束校核人、审核人注意的范围。 PID的校审由工艺系统专业校审人员、安全专业校审人员及仪表专业校审人员共同完成 1.2 适用范围本提纲适用于PID设计成品图的校核、审核。中间版PID的校核、审核可以参考。 1.3 相关文件《工艺系统专业基础工程设计阶段文件内容规定》《工艺系统专业详细工程设计阶段文件内容规定》《工艺系统专业设计质量控制程序》《管道及仪表流程图的版次及内容规定》《道及仪表流程图图例、符号规定》《工艺管道及仪表流程图绘制规定》《公用系统管道及仪表流程图绘制规定》《管道标志编制规定》《设计文件校审及签署规定》（QW-0407-95）《质量职责规定》（QW-0101） 2 PID的校核要点 2.1 设备校核 2.1.1 设备是否齐全（包括备用设备），并标有正确位号、名称。 2.1.2 成套供货的机组有否清楚表示出制造厂供货内容、范围及界面条件。 2.1.3 塔、容器的安装标高及设备之间的相对标高该注的有否遗漏，已注的是否正确、合理。 2.1.4 设备管口是否表示齐全，其法兰的压力等级、口径与其连接管道的法兰等级、口径是否相一致，法兰体系是否相匹配。 2.1.5 与设备连接的公用系统管道及管径，对于有不同参数或等级的公用系统，有否标注其参数或等级 2.1.6 某些表示设备特征的内件，如塔板形式等有否表示。

什么叫串级控制系统

1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。它是由主、副两个控制器串接工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。 2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合? 答串级控制系统的主要特点为： (1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； (2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量} (3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； (4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。 3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择? 答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。副变量的选择原则是：． (1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化； (2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰； (3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近； (4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生 4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统? 答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。 5．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?

PID流程图+工艺流体代号

2.0.1 2.0.2 P Process stream PG Process gas PL Process liquid PS Process solid 2.0.3 A Air AC Acid ACG Acidi1y gas ACL Acidi1y liquid ACS Acidi1y sewage AD Additive AM Ammonia AMG Gaseous ammonia AML Liquid ammonia AMW Ammonia water BD B1owdown BR Brine BW BOi1er feed water C steamy condensate CA Caustic CAG Caustic gas CAL Caustic liquid CAS Caustic sewage CAT Cata1yst CHW Chilled water 0 CL Chlorine CM Chemicals CNS Clean sewage CO Cooling oil COO Carbon dioxide CRS Contaminated rain and sewage CSW Chilled salt water 0CTM CTM Cooling transfer material CW Cooling water CWR Cooling water return

CWS Cooling water supp1y DAW Dealkalized water DEW Demineralized water DR Drain DW Domestic water EA Exhaust air ER Ethane or ethylene refrigerant Es Exhaust steam F Flare exhaust FG Fuel gas FLG Flue gas FLW Filtrated water FO Fuel oil FOS Foaming solution FR Freon refrigerant FT Fused salt FW Fire water GO Gland oil GW Gassed water H Hydrogen HA Hydrochloric acid HC High pressure condensate HO Heating oi HS High pressure steam HTM Heat transfer material HW Hot water HWR Hot water return HWS Hot water supp1y HYL Hydraulic liquid HYO Hydraulic oil HYW Hydraulic water IA Instrument air ICW Intermediate cooling water IDW Industrial and domestic water IG Inert Gas IS Industrial sewage IW Industrial water LC Low pressure condensate LD Liquid drain LO Lubricating oil LS Low pressure steam

工艺流程图标准绘制方法

串级控制系统

第三章串级控制系统简单控制系统由于结构简单，而得到广泛的应用，其数量占有所有控制系统总数的80% 以上，在绝大多数场合下已能满足生产要求。但随着科技的发展，新工艺、新设备的出现，生产过程的大型化和复杂化，必然导致对操作条件的要求更加严格，变量之间的关系更加复杂。同时，现代化生产往往对产品的质量提出更高的要求，例如甲醇精馏塔的温度偏离不允许超过1℃石油裂解气的生冷分离中，乙烯纯度要求达到99.99%等，此外，生产过程中的某些特殊要求，如物料配比、前后生产工序协调问题、为了安全而采取的软保护的问题、管理与控制一体化问题等，这些问题的解决都是简单控制系统所不能胜任的，因此，相应地就出现了复杂控制系统。在简单反馈回路中增加了计算环节、控制环节或其他环节的控制系统统称为复杂控系统。复杂控制系统种类较多，按其所满足的控制要求可分为两大类：以提高系统控制质量为目的的复杂控制系统，主要有串级和前馈控制系统；满足某些特定要求的控制系统，主要有比值、均匀、分程、选择性等。本章将重点介绍串级控制系统。串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的一种，它对改善控制产品有独到之处。当过程的容量之后较大，负荷或扰动变化比较剧烈、比较频繁、或是工艺对生产质量提出的要求很高，采用单控制系统不能满足要求时，可考虑采用串级控制系统。 3.1 串级控制系统概述图3-1串级控制系统方框图

3.2 串级控制系统的特点串级控制系统从总体来看，仍然是一个定制控制系统，因此主变量在扰动作用下的过渡过程和简单定制控制系统的过渡过程具有相同的品质指标和类似的形式。但是串级控制系统和简单控制系统相比，在结构上增加了一个与之相连的副回路，因此具有一系列特点。由于副回路的存在，改善了过程的动态特性提高了系统的工作频率。串级控制系统在结构上区别于接单控制系统的主要标志是用一个闭合的副回路代替了原来的一部分被控对象。所以，也可以把整个副回路看作是主回路的一个环节，或把副回路称为等效副对象。由于副过程在一般情况下可以用一阶滞后环节来表示，如果副控制器采用比例作用，那么串级控制系统由于副回路的存在，改善了过程的动态特性，是。而等效副对象的时间常数减小，意味着对象的容量滞后减小，这会使系统的反应速度增加，控制更为及时。另一方面，由于等效副对象的时间常数减小，系统的工作频率可获得提高。当主副对象都是一阶惯性环节，主副控制器均采用纯比例作用是，与简单控制系统相比，在相同衰减比的条件下，串级系统的工作频率要高于简单控制系统。所以，串级控制系统由于副回路的存在，改善了被控对象的动态特性，是控制过程加快，从而有效地克服容量滞后、使整个系统的工作频率有所提高，进一步提高了控制质量，其主要优点表现在： ①能及时克服进入副回路的扰动影响，提高了系统抗扰动能力与同等条件下的简单控制系统相比较，串级控制系统由于副回路的存在，能迅速克服进入副回路扰动的影响，从而大大提高了抗二次扰动的能力，抗一次扰动的能力也有所提高。这是因为当扰动进入副回路后，在他还未影响到主变量之前，首先由副变量检测到扰动的影响，并通过副回路的定值控制作用，及时调节操纵变量，师傅变量回复到设定值，从而是扰动对主主变量的影响减少。即副回路对扰动进行粗调，主回路对扰动进行细调。由于对进入副回路的扰动有两级控制措施，即使扰动作用影响主环，也比单回路的控制及时，因此，串级控制系统能迅速克服副回路的影响。 ②具有一定的自适应能力。在简单控制系统中，控制器的参数是在一定的负荷、一定的操作条件下，根据该

《过程控制系统》作业题答案

《过程控制系统》思考题 1．什么叫串级控制系统？绘制其结构方框图。串级控制系统是由两个控制器的串接组成，一个控制器的输出做为另一个控制器的设定值，两个控制器有各自独立的测量输入，有一个控制器的给定由外部设定。 2．与单回路控制系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？多了一个副回路，形成双闭环。特点：主控制器输出改变副控制器的设定值，故副回路构成的是随动系统，设定值是变化的。在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。 3．为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？ ①副回路的快速作用，对于进入副回路的干扰快速地克服，减小了干扰对主变量的影响； ②引入副回路，改善了副对象的特性(减小副对象的相位滞后)，提高了主回路的响应速度，提高了干扰的抑制能力； ③副回路可以按照主回路的要求对副变量进行精确控制； ④串级系统提高了控制系统的鲁棒性。 4．串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则？ ①将主要干扰包括在副回路； ②副回路尽量包含多的干扰； ③为保证副回路的快速响应，副对象的滞后不能太长； ④为提高系统的鲁棒性，将具有非线性时变部分包含于副对象中； ⑤需要对流量实现精确的跟踪时，将流量选为副对象。 5．串级控制系统通常可用在哪些场合？ * 应用于容量滞后较大的过程 * 应用于纯时延较大的过程 * 应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程 * 应用于参数互相关联的过程 * 应用于非线性过程 6．前馈控制与反馈控制各有什么特点？绘制前馈控制系统结构方框图。前馈：基于扰动来消除扰动对被控量的影响； ?动作“及时” ； ?只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定； ?具有指定性补偿的局限性；

管道仪表流程图管道编号及标注

目次 1 管道的编号 (1) 1.1 管道编号对象 (1) 1.2 管道号的组成 (1) 2 管道的编号和标注规则 (4) 2.1 一般要求 (4) 2.2 工艺管道 (5) 2.3 辅助物料、公用物料管道 (11) 2.4 工厂中装置与装置间的管道 (13) 附加说明 (14)

页 1 管道的编号 1.1 管道编号对象本规定的管道编号适用于管道仪表流程图(PI图), 图上表示的全部管道均应编号, 只有下列情况除外。 1.1.1 随设备、机械一起加工和配置的管道, 即由卖方(制造厂)提供详细PI图或管道布置图，不需要工程设计单位编制管道布置图，即不需要统计材料的管道，包括： a) 由卖方(制造厂)在成套设备或机组中供货的管道等。 b) 设备、机械内部的管道。例如：插入管(插入设备内的一段)、内部换热管等。 1.1.2 设备管口直接相连(中间不需加管道)。例如：叠放的换热器、塔与紧靠的再沸器等。 1.1.3 设备接管口上直接接阀门、盲板、丝堵而无管道连接的接管口。例如：设备自身的放净口、放空口、试压口、试漏口、备用口和公用工程连接管口。当上述管口的阀门后如果连接上管道，则该管道要编号。 1.1.4管道上的放空管、导淋管，即排至地坪(不是排至地沟或地坑)的排液管、直接排大气的安全阀入口导管(此安全阀无出口导管)。 1.1.5设备上、机械上、管道上的伴热管和夹套管。 1.1.6控制阀的旁路管、切换使用的小型管件或阀组的相同备用(或旁路)管。 1.1.7仪表管线，如压力表接管、各类仪表信号管线等。 1.2 管道号的组成 1.2.1管道号由五部分组成，在每个部分之间用一短横线隔开。 a) 第一部分：物料代号。 b) 第二部分：该管道所在工序(主项)的工程工序(主项)编号和管道顺序号。第二部分简称为管道编号。 c) 第三部分：管道的公称通径。 d) 第四部分：管道等级。 e) 第五部分：隔热、保温、防火和隔声代号。第一部分和第二部分合并组成统称为“基本管道号”，它常用于管道在表格文件上的记述、管道仪表流程图中图纸和管道接续关系标注和同一管道不同管道号的分界标注。 1.2.2典型图示

串级控制原理与实例分析

自动化学报 AGTA AUTOMATICA SINICA 1999年第25卷第2期 Vol.25 No.2 1999 磁浮列车悬浮系统的串级控制1) 李云钢　常文森摘　要　为了消除磁浮列车的轨道共振，必须设计鲁棒性较强的悬浮控制系统.将悬浮控制系统分解为电流环和悬浮子控制系统两个串行、解耦的子系统来考虑，并应用H∞控制理论设计了电流环控制器，用时域法设计了悬浮子系统的控制器，给出了所设计的控制器在一个单转向架磁浮列车上的悬浮试验结果. 关键词　磁浮列车，串级，电流环，H∞控制. CASCADE CONTROL OF AN EMS MAGLEV VEHICLE'S LEVITATION CONTROL SYSTEM LI Yungang CHANG Wensen (Depart. of Automatic Control, Changsha Institute of Technology, Changsha 410073) Abstract　To eliminate guideway resonance vibration in an EMS maglev vehicle system, a robust levitation controller should be designed. This paper divides a maglev control system into two serial-connected de-coupled sub-systems:current loop sub-system and levitation subsystem. H∞control theory is applied to the design of current loop controller while the time-domain method is applied to the design of the levitation controller. Testing results of the designed controllers for a whole size single bogie EMS maglev vehicle is given. Key words　EMS maglev vehicle, cascade control, current loop, H∞ control. 1　引言常导吸力型磁浮列车的悬浮控制技术已相当成熟，特别是在结构上采用磁轮或模块等控制概念，十分巧妙地实现了多个电磁铁的悬浮控制之间的解耦，以致于由多个电磁铁共同悬浮的磁浮列车特性，主要取决于单个电磁铁(简称单铁)的控制特性.因此单铁控制系统的设计就变得十分关键了.如何使单铁控制系统有较满意的特性及较好的鲁棒性，至今仍是磁浮列车控制界比较关心的热点.特别是在我国这一工作还刚刚起步，这个问题的顺利解决将会十分有力地促进磁浮列车技术在我国的发展. 目前进行单铁的悬浮控制系统设计主要采用状态反馈法［1］.用这种方法，电磁铁的电流作为状态变量之一引入系统，和悬浮间隙以及电磁铁的加速度信号等一起起作用；因此，电流信号和其它信号之间会产生耦合，对电流的控制也不灵活、不方便.对电流信号的处理还有另一种方法，就是首先通过强电流反馈改善电磁铁的响应时间，

工艺管道及仪表流程

工艺管道及仪表流程工艺流程图是化工生产的技术核心，包含了物料平衡、设备、仪表、阀门、管路等信息，无论是设计院的工程师、化工厂的工艺员，还是中控控制室的主操，能看能画工艺流程图，都是必不可少的技能。其中，了解工艺流程的控制系统是重中之重。只有这样，才能对一些工艺波动所造成的仪表故障，做到及时处理，排除故障的目的。工艺流程图：即Process Flow Diagram，简称PFD，由工艺专业完成，它包含了整个装置的主要信息、操作条件（温度、压力、流量等）、物料衡算（各个物流点的性质、流量、操作条件等都在物流表中表示出来）、热量衡算（热负荷等）、设计计算（设备的外形尺寸、传热面积、泵流量等）、主要控制点及控制方案等。相同作用且规格相同的设备只需画出一台即可。工艺管道及仪表流程图；即Piping Instriment Diagram.简称PID。PID是在PFD的基础上，由工艺、管道安装和自控等专业共同完成。需要画出所有的设备、仪表、管道及其规格、保温厚度等内容，是绘制管道布置图的主要依据。PID 图是在工艺包阶段就开始形成初版，随着设计阶段的深入，不断补充完善深化，它分阶段和版次分别发表。PID各个版次的发表，表明了工程设计进展情况，为工艺、自控、设备、电气、电讯、配管、管机、管材、设备布置和给排水等专业

及时提供相应阶段的设计信息。PID是基础设计和详细设计中主要成品之一，它反映的是工艺设计流程、设备设计、设备和管道布置设计、自控仪表设计的综合成果。PID 图主要包含的内容1、用规定的类别图形符号和文字代号表示装置工艺过程的全部设备、机械和驱动机，包括需就位的备用设备和生产用的移动式设备，并进行编号和标注。 2、用规定的图形符号和文字代号，详细表示所需的全部管道、阀门、主要管件（包括临时管道、阀门和管件）、公用工程站和隔热等，并进行编号和标注。 3、用规定的图形符号和文字代号表示全部检测、指示、控制功能仪表，包括一次性仪表和传感器，并进行编号和标注。 4、用规定的图形符号和文字代号表示全部工艺分析取样点，并进行编号和标注。 5、安全生产、试车、开停车和事故处理在图上需要说明的事项，包括工艺系统对自控、管道等有关专业的设计要求和关键设计尺寸。也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的图形符号和文字代号，用图示的方法把建立石油化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件，按其各自功能，在满足工艺要求和安全、经济的前提下组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。因此，它不仅是设计、施工的依据，而且也是企业管理、试运行、操作、维修和开停车等各方面所需同的完整技术资料的一部分。通过工艺管道及仪表流程图可

1什么叫串级控制系统

习题六 1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。它是由主、副两个控制器串接工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。 2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合? 答串级控制系统的主要特点为： (1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； (2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量} (3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； (4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。 3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择? 答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。副变量的选择原则是：． (1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化； (2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰； (3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近； (4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生 4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统? 答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的

工艺管道及仪表流程图-课程复习题

（一）填空题 1、在PID图中，管道标识为200—CN—111115—AID—N,其中其中200是指，CN是指，1111是指，15是指，AID是指，N是指。答：200是指公称直径，CN是指管道内介质代号，1111是指PID图号，15是指管道顺序号，AID是指管道等级，N是指保温类型。 2、在PID图中，常用下列字母来进行设备的标识：塔，容器，换热器，泵，反应器，压缩机。答：塔T ，容器V ，换热器 E ，泵P ，反应器R ，压缩机 C 。 3、在PID图中，管内介质常用下列字母表示：仪表风，生产风，氮气，低压蒸汽，冷却水给水。答：仪表风IA ，生产风PA ，氮气NG ，低压蒸汽LS ，冷却水给水CWS 。 4、在PID图中，常用下列图形代表不同种类的阀门：

答：（1）图形表示：闸阀（2）图形表示：截止阀（3）图形表示：止回阀（4）图形表示：蹀阀 5、在PID 图中，下列常用仪表位号首字母代表何种被测变量 T ，P ，L ，F 答：T 温度，P 压力，L 液位，F 流量 6、在PID 图中，仪表控制阀门下缩写字母意义。FC 是指，FO 是指，FV 是指，LV 是指，FE 是指答：FC 是指故障时关，FO 是指故障时开，FV 是指流控阀，LV 是指液控阀，FE 是指流量测量元件。 7、在PID 图中，普通阀门下方缩写字母意义。NC 是指，NO 是指，CSO 是指，CSC 是指答：NC 是指正常关，NO 是指正常开，CSO 是指铅封开，CSC 是指铅封关 8、在PID 图纸中，它要根据工艺流程和公用工程流程，详细的表示出装置全部的、、及其它公用工程设施。答：设备、仪表、管道 9、PID 图是基础设计和详细设计主要成果之一，它反映的

水箱液位串级控制系统讲解

长沙学院 CHANGSHA UNIVERSITY 专业训练与创新实习报告过程控制系统实习系部：电子信息与电气工程系专业年级班级：11 电气 3 班学生姓名：学号：指导教师：成绩评定：（指导教师填写） 2014年11 月

实验目录实验一单闭环流量定值控制系统实验二单容液位定值控制系统实验三水箱液位串级控制系统

实验一单闭环流量定值控制系统一、实验目的 1．了解单闭环流量控制系统的结构组成与原理。 2．掌握单闭环流量控制系统调节器参数的整定方法。 3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 4．研究P、PI、PD和PID四种控制分别对流量系统的控制作用。 5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。二、实验设备实验对象及控制屏、各类电路挂件、计算机一台、万用表一个、导线若干；三、实验原理图4-1 单闭环流量定值控制系统 (a)结构图(b)方框图本实验系统结构图和方框图如图4-1所示。被控量为电动调节阀支路（也可采用变频器支路）的流量，实验要求电动阀支路流量稳定至给定值。将涡轮流量计FT1检测到的流量信号作为反馈信号，并与给定量比较，其差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制管道流量的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI控制，并且在实验中PI 参数设置要比较大。

四、实验内容图4-2 智能仪表控制单闭环流量定值控制实验接线图本实验选择电动阀支路流量作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-8、F1-11全开，其余阀门均关闭。将“FT1电动阀支路流量”钮子开关拨到“ON”的位置。具体实验内容与步骤可根据本实验的目的与原理参照前面的单闭环定值控制中相应方案进行，下面只给出实验的接线图。五、实验数据曲线图4-3 单闭环流量定值控制曲线图六、实验总结单闭环流量定值控制的数据曲线中，流量设定值SV=10.0r/min，比例系数P=60，积分时间I=20，先是等幅振荡，外加一个干扰信号，数据曲线经过智能调节仪的调节后，渐渐接近稳定。