第10章_典型过程控制系统设计详解.ppt

2．主要内容 ①在熟悉工艺流程、确定控制方案的基础上，完成工艺流程图和控制流程图的绘制； ②在仪表选型的基础上完成有关仪表信息的文件编制； ③完成控制室的设计及其相关条件的设计； ④完成信号连锁系统的设计； ⑤完成仪表供电、供气系统图及管线平面图的绘制以及控制室与现场之间水、电、气（汽）的管线布置图的绘制； ⑥完成与过程控制有关的其它设备、材料的选用情况统计及安装材料表的编制； ⑦完成抗干扰和安全设施的设计； ⑧完成设计文件的目录编写等。 10.2.2 工程化设计的具体步骤 在确定了过程控制系统工程化设计的主要内容以后，可分两步进行工程化设计，即立项报告设计和施工图的设计。 10.2.2.1 立项报告的设计 1．设计前的准备工作 （1）调查研究 （2）规划目标 （3）收集资料 为了使设计的立项报告科学合理、切实可行，能够比较顺利地被审批通过，必须认真做好设计前的准备工作。 2．立项报告的设计 1）系统控制方案的论证与确定； 2） 说明采用了哪种技术标准与技术规范作为设计的依据； 3）说明设计的分工范围 ； 4）说明所设计的控制系统在同行业中的自动化水平以及新工艺、新技术的采用情况等 ; 5）提供仪表设备汇总表、材料清单以及主要的供货厂家、供货时间与相应的价格，并和概算专业人员共同做出经费预算及使用情况的说明; 6）提出参加该项工作的有关人员和完成该项工作所需时间以及存在的问题及解决的办法等； 7）预测所设计的控制系统投入正常运行后所产生的经济效益. 10.2.2.2 施工图的设计 当立项报告设计的审批文件下达后，即可进行施工图的设计。施工图是进行施工用的技术文件与图纸资料，必须从施工的角度解决设计中的细节部分。 现以常规仪表控制系统和集散控制系统（DCS）为例，简要介绍施工图的设计内容。 1．常规仪表控制系统施工图的设计 （1） 图纸目录; （2） 说明书; （3） 设备汇总表; （4） 设备装置数据表; （5） 材料表 ; （6） 连接关系表; （7） 测量管路和绝热、伴热方式表; （8） 铭牌注字表; （9） 信号原理图; （10）平面布置图; （11） 接线（管）图; （12）空视图 ; （13） 安装图; （14）工艺管道和仪表流程图; （15） 接地系统图; （16）任选图的设计;（略）。 2．集散控制系统（DCS）施工图的设计 集散控制系统（DCS）施工图的设计内容主要有： （1） 文件目录; （2）集散控制系统技术规格说明书; （3） 集散控制系统I/O表; （4）连锁系统逻辑图; （5） 仪表回路图; （6）控制室布置图; （7） 端子配线图; （8）电缆布置图; （9） 仪表接地系统图; （10）集散控制系统监控数据表; （11）集散控制系统配置图; （12）端子（安全栅）柜布置图; （13）机房设计; （14）集散控制系统组态文件的设计; 10.2.3 控制系统的抗干扰和接地设计 仪表及控制系统的干扰是普遍存在的，若不对仪表或系统存在的干扰采取措施加以消除，轻者会影响仪表或系统的精度，重者使其无法工作，甚至会造成安全事故。所以，分析干扰的来源，采取相应的消除措施，也是工程化设计的一项重要内容。 10.2.3.1 干扰的来源 仪表及控制系统的干扰主要来自以下几个方面： 1．电磁辐射干扰; （1）电源引入线传输干扰; （2）信号引入线传输干扰; 3．接地系统的干扰; 4．系统内部干扰. 2．引入线传输干扰; 10.2.3.2 抗干扰措施 针对上述种种干扰，通常采用如下抗干扰措施： 1．隔离; 4．避雷保护; 10.2.3.3 接地系统及其设计 在上述种种抗干扰措施中，有相当部分是和接地系统有关的。 1．接地系统的作用及类型 接地系统的主要作用是保护人身与设备的安全和抑制干扰。不良的接地系统，轻者使仪表或系统不能正常工作，重者则会造成严重后果。 2．屏蔽 ; 3．滤波 ; 接地系统的类型主要分为两类，即保护性接地和工作接地。工作接地中又可分为屏蔽接地、本质安全接地和信号回路接地。 （1）保护性接地 （2）工作接地 保护性接地是指将电气设备、用电仪表中不应带电的金属部分与接地体之间进行良好的金属连接，以保证这些金属部分在任何时候都处于零电位。 正确的工作接地可抑制干扰，提高仪表的测量精度，保证仪表系统能正常可靠地工作。工作接地中又可分为信号回路接地、屏蔽性接地和本质安全接地。 1） 信号回路接地是指由仪表本身结构所形成的接地