系统专业：管道仪表流程图（P&ID）
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§2-1 控制方案的确定
要进行生产过程的自控设计，必须先要了 解生产过程的构成及特点。
现以化工生产过程为例来说明。 化工生产过程的构成可由图2-1表示。
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1 主体——化学反应过程。 2 化学反应过程中所需的化工原料，首先送入输入设备。然后将原料 送入前处理过程，对原料进行分离或精制，使它符合化学反应对 原料提出的要求和规格。 3 化学反应后的生成物进入后处理过程，在此将半成品提纯为合格的 产品并回收未反应的原料和副产品，然后进入输出设备中贮存。 4 同时为了化学反应及前、后处理过程的需要，还有从外部提供必要 的水、电、汽以及能量等能源的公用工程。有时，还有能量回收 提 和三废处理系统等附加部分。分
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控制方案的正确确定应当在与工艺人员共同研究的基础上 进行。要把自控设计提到一个较高的水平，自控设计人员必须：
一、熟悉工艺，这包括了解生产过程的机理，掌握工艺的操作条件 和物料的性质等。
二、应用控制理论与过程控制工程的知识和实际经验，结合工艺情 况确定所需的控制点，并决定整个工艺流程的控制方案。 控制方案的确定主要包括以下几方面的内容： (1) 正确选定所需的检测点及其安装位置；
离 精 制 纯 回 收
化工生产过程的特点：
（1） 产品从原料加工到产品完成，流程都较长而复杂，
并伴有副反应。
（2）工艺内部各变量间关系复杂，操作要求高。 （3）关键设备停车会影响全厂生产。 （4）大多数物料是以液体或气体状态，在密闭的管道、 反应器、塔与热交换器等内部进行各种反应、传热、 传质等过程。 这些过程经常在高温、高压、易燃、易爆、有 毒、有腐蚀、有刺激性臭味等条件下进行。
然而，目前大多数是先定工艺，再确定设备，最后再配自 控系统。由工艺方面来决定自控方案，而自动化方面的考虑不能 影响到工艺设计的做法是较为普遍的状况。从发展的观点来看， 自控人员长期处于被动状态并不是正常的现象。工艺、设备与自 控三者的整体化将是现代工程设计的标志。
3．技术与经济的关系 设计工作除了要在技术上可靠、先进外，还必须考虑到经 济上的合理性。过程中应在深入实际调查研究的基础上，进行方 案的技术、经济性的比较。
①仪表回路图图形符号；②逻辑图图形符号；③仪表位置图图 形符号； ④半模拟流程图和过程显示图形符号；⑤仪表常用电器设备 图形符号和文字代号；⑥其他常用文字代号。 这些内容主要用于化工装置自控工程设计的仪表回路图、仪表 位置图、仪表电缆桥架布置总图、仪表电缆（管缆）及桥架布置图、 现场仪表配线图、逻辑图、半模拟流程图和DCS过程显示、仪表常用 电器设备等图形符号的绘制。 12
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随着计算机技术成功地应用于生产过程的控制后，除了常 规的单回路、串级、比值、均匀、前馈、选择性等控制系统已广 泛应用外， 一些先进的控制算法，如纯滞后补偿、解耦、推断、 预测、自适应、最优等也能借助于计算机的灵活、丰富的功能， 较为容易地在过程控制中实现。 况且，近年来人们对生产过程的认识逐步深化，人工智能 的研究卓有成效，这些都为自动化水平的进一步提高创造了有利 条件。所以，在考虑自控方案时，必须处理好可靠性与先进性之 间的关系，一般来说，可以采用以下两种方法：
管道仪表流程图（P&ID）的绘制是自控工程设计的核心内容， 虽然在设计新体制中，各版管道仪表流程图（P&ID）并不归在自控专
业工程设计的设计文件内，但它仍是整个自控设计的龙头。
所以，自控设计人员必须认真仔细地配合工艺、系统设计人员完 成管道仪表流程图（ P&ID）。 工艺专业：工艺流程图（PFD）
自控专业：工艺控制流程图（PCD）
在设计过程中，将会有两类情况出现，一类是设计的工艺过 程已有相同或类似的装置在生产运转中。此时，设计人员只要深 入生产现场进行调查研究，吸收现场成功的经验与原设计中不足 的教训，其设计的可靠性是较易保证的。
另一类是设计新的生产工艺，则必须熟悉工艺，掌握控制对 象，分析扰动因素，并在与工艺人员密切配合下，确定合理的控 制方案。 可靠性是一个设计成败的关键因素，但是从发展的眼光看， 要推动生产过程自功化水平不断提高，使生产过程处在最佳状态 下运行，获取最大的经济效益，先进性将是衡量设计水平的另一 个重要标准。
一、仪表位号（重点）
在检测、控制系统中，构成一个回路的一组工业自动化仪表，其中 每个仪表（或元件）都用仪表位号来标识。
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§2-2 图例符号的统一规定（重点）
在自控工程设计的图纸上，按设计标准，均有统一规定的图例、 符号。在本节把行业标准《过程检测和控制系统用文字代号和图形符 号》（HG 20505－92）中的一些主要内容作简要介绍，这些文字代 号和图形符号主要用于工艺控制流程图（PCD）、管道仪表流程图 （P&ID）。另外在新体制的设计规定中，专有一个分规定“自控专业 工程设计用图形符号和文字代号”（HG/T 20637.2），列出了：
(2) 合理设计各控制系统，选择必要的被控变量和恰当的操纵变量；
(3) 生产安全保护系统的建立，包括声、光信号报警系统、联锁系 统及其他保护性系统的设计。
在控制方案的确定中还应处理好以下几个关系。
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1．可靠性与先进性的关系
在控制方案确定时，首先应考虑到它的可靠性，否则设计的 控制方案不能被投运、付之实践，将会造成很大的损失。
一种是留有余地，为下步的提高水平创造好条件。也就是在 眼前设计时要为将来的提高工作留出后路，不要造成困难。
另一种是做出几种设计方案，可以先投运简单方案，再投 运下一步的方案。采用DCS等计算机控制系统后，完全可以通过 软件来改变方案，这为方案的改变提供了有利的条件。
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2．自控与工艺、设备的关系
要使自控方案切实可行，自控设计人员熟悉工艺，并与工 艺人员密切配合是必不可少的。
过程控制工程设计
200KW螺旋桨模拟负载装置
过程控制流程图
（P&ID:Process and Instrument drawing）
§2-1 控制方案的确定 §2-2 图例符号的统一规定 §2-3 管道仪表流程图（P&ID）的绘制
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§2 管道仪表流程图（P&ID）