Какое устройство напрямую управляет дисплеем
Обновлено: 02.07.2024
На схемах трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID) используются специальные символы, чтобы показать подключение оборудования, датчиков и клапанов в системе управления. Эти символы могут обозначать приводы, датчики и контроллеры и могут быть видны на большинстве, если не на всех, системных схемах. P&ID предоставляют больше деталей, чем схема технологического процесса, за исключением параметров, т. е. значений температуры, давления и расхода. «Технологическое оборудование, арматура, приборы и трубопроводы маркируются уникальными идентификационными кодами, настроенными в соответствии с их размерами, содержанием жидкости в материале, способом соединения (резьбовое, фланцевое и т. д.) и статусом (клапаны — нормально закрытые, нормально открытые). )"[1] Эти две диаграммы можно использовать для связи параметров с системой управления для разработки полного рабочего процесса. Стандартные обозначения, варьирующиеся от букв до цифр, важны для понимания инженерами, потому что это общий язык, используемый для обсуждения заводов в промышленном мире.
P&ID можно создавать вручную или на компьютере. Общие программы для ПК и Mac, которые создают P&ID, включают Microsoft Visio (ПК) и OmniGraffle (Mac). Как и в случае с другими P&ID, эти программы не показывают фактический размер и положение оборудования, датчиков и клапанов, а скорее предоставляют относительные положения. Эти программы полезны для создания чистых и аккуратных P&ID, которые можно хранить и просматривать в электронном виде. См. ниже шаблоны P&ID для этих программ.
В этом разделе рассматриваются четыре основных типа номенклатуры. В первом разделе описывается использование линий для описания связности процесса. Во втором разделе описываются буквы, используемые для идентификации управляющих устройств в процессе. В третьем разделе описываются приводы, которые представляют собой устройства, непосредственно управляющие процессом. В последнем разделе описываются датчики/преобразователи, которые измеряют параметры в системе.
Символы линий
Линейные символы используются для описания связи между различными блоками в контролируемой системе. В таблице описаны наиболее распространенные строки.
Таблица 1: Символы линий
В таблице 1 «основной процесс» относится к трубе, по которой проходит химическое вещество. Термин «изолированный» означает, что труба имеет изоляцию. «След с подогревом» показывает, что вокруг трубы обернута проводка, которая поддерживает подогрев содержимого. «Lagged» указывает на P&ID, что труба обернута тканью или стекловолокном в качестве альтернативы покраске для улучшения внешнего вида трубы. См. здесь дополнительную информацию. В последнем столбце Таблицы 1 показаны трубы, которыми управляет контроллер. «Электрический импульс» показывает, что информация передается от контроллера к трубе с помощью электрического сигнала, тогда как «пневматический импульс» указывает на то, что информация передается газом.
В дополнение к символам линий существуют также метки линий, представляющие собой краткие коды, передающие дополнительные свойства этой линии. Эти краткие коды состоят из: диаметра трубы, службы, материала и изоляции. Диаметр трубы представлен в дюймах. Услуга — это то, что переносится по трубе, и обычно является основным компонентом потока. Материал говорит вам, из чего сделана эта часть трубы. Примерами являются CS для углеродистой стали или SS для нержавеющей стали. Наконец, «Y» обозначает линию с изоляцией, а «N» обозначает линию без нее. Примеры сокращенных кодов линий на P&ID приведены ниже на рисунке A.
Рисунок A: Метки линий
Это полезно для предоставления вам более практической информации о данном сегменте трубы.
Например, в потоке 39 на рисунке A труба имеет диаметр 4 дюйма, обслуживает/переносит химическое вещество, обозначенное буквой «N», изготовлена из углеродистой стали и не имеет изоляции.
Идентификационные буквы
Следующие буквы используются для описания устройств управления, задействованных в процессе. Каждое устройство обозначено двумя буквами. Первая буква описывает параметр, которым должно управлять устройство. Вторая буква описывает тип устройства управления.
Таблица 2: Первое идентификационное письмо
Таблица 3: Второе идентификационное письмо
Например, символ "PI" означает "индикатор давления".
Символы клапана
Следующие символы используются для обозначения клапанов и приводов клапанов в химико-технологическом процессе. Приводы — это механизмы, которые активируют оборудование управления технологическим процессом.
Таблица 4: Символы клапанов
Таблица 5: Символы привода клапана
Общие символы инструментов или функций
Инструменты могут иметь различное расположение, доступность и функциональные возможности в полевых условиях для определенных процессов. Важно четко описать это в P&ID. Ниже приведена таблица этих символов, обычно используемых в P&ID.
Дискретные инструменты — это инструменты, отдельные или отделенные от других инструментов в процессе. Общий дисплей, общие инструменты управления разделяют функции с другими инструментами. Инструменты, управляемые компьютерами, относятся к категории «компьютерные функции». Приборы, которые вычисляют, передают или преобразуют информацию из данных, собранных с других приборов, находятся в разделе «Программируемое логическое управление».
Например, дискретный прибор для определенного процесса измеряет расход через трубу. Дискретный прибор, датчик расхода, передает данные о расходе на прибор общего управления с общим дисплеем, который показывает поток оператору. Компьютерный функциональный прибор будет сообщать клапану о закрытии или открытии в зависимости от расхода. Прибор из категории «Программируемое логическое управление» будет управлять клапаном в полевых условиях, например, если он управляется пневматически. Прибор собирал информацию от отдельных приборов, измеряющих положение привода на клапане, и затем соответствующим образом регулировал клапан.
На приведенной выше схеме необходимо знать, где находится инструмент и его функции, чтобы правильно изобразить его на P&ID. Первичный инструмент — это инструмент, который функционирует сам по себе и не зависит от другого инструмента. Полевой прибор — это прибор, который физически находится в поле или на заводе. Полевые приборы недоступны оператору в диспетчерской. Вспомогательный инструмент — это инструмент, который помогает другому основному или вспомогательному инструменту. Основные и вспомогательные приборы доступны операторам в диспетчерской.
Символы передатчика
Передатчики играют важную роль в P&ID, позволяя достигать целей управления в процессе. Следующие символы обычно используются для обозначения передатчиков.
Ниже приведены три примера преобразователей расхода. В первом используется расходомер с отверстием, во втором — турбинный счетчик, а в третьем — счетчик неопределенного типа.
Таблица 6: Символы передатчика
Расположение передатчика зависит от приложения. Хорошим примером является преобразователь уровня в резервуаре для хранения. Например, если компания заинтересована в том, чтобы резервуар был заполнен, было бы важно, чтобы датчик уровня был размещен в верхней части резервуара, а не в середине. Если трансмиттер был смещен посередине из-за неправильной интерпретации P&ID, то бак не будет заполнен должным образом. Если необходимо, чтобы передатчик находился в определенном месте, он будет четко обозначен.
Разные символы
Следующие символы используются для обозначения других различных частей технологического и трубопроводного оборудования.
Таблица 7: Технологическое оборудование
Таблица 8: Линейные фитинги
Таблица 9: Опоры для труб
Создание P&ID
Чтобы значительно упростить схемы P&ID для целей этого класса, необходимо использовать стандартное соглашение. Это соглашение упрощает многие устройства управления, которые необходимо использовать. Для краткости датчики, преобразователи, индикаторы и контроллеры будут обозначены на P&ID как контроллер. Тип указанного контроллера (например, температура или уровень) будет зависеть от переменной, которой нужно управлять, а не от действия, необходимого для ее управления.
Например, рассмотрим, нужно ли регулировать температуру жидкости, выходящей из теплообменника, путем изменения расхода охлаждающей воды. Реальной регулируемой переменной в этом случае является температура, а действие, предпринимаемое для управления этой переменной, заключается в изменении скорости потока. В этом случае на P&ID схематично будет представлен регулятор температуры, а не регулятор расхода. Добавление этого контроллера температуры к P&ID также предполагает, что в процесс включены датчик температуры, преобразователь и индикатор.
Как вы можете видеть на P&ID выше, эти контроллеры представлены в виде кружков. Кроме того, каждый контроллер определяется тем, чем он управляет, что указано в полях со стрелками рядом с каждым контроллером. Это упрощает P&ID, позволяя каждому интерпретировать, на что влияет каждый контроллер. Такие P&ID можно создать в Microsoft Office Visio.
Пример схемы
Ниже приведен пример схемы P&ID, которая фактически используется в промышленном приложении. Это явно сложнее, чем то, что было подробно описано выше, однако используемые здесь символы остаются прежними.
< бр />
Таблица 10: Пример схемы P&ID
Пример 1
Опишите словами следующий контролируемый процесс:
< бр />
Ответ: Реагенты поступают в CSTR с рубашкой, где происходит реакция, а продукты выходят. Реактор охлаждается водяным теплоносителем. Температура внутри корпуса реактора контролируется с помощью регулятора температуры (в контроллер также входят датчик, индикатор и преобразователь), который электрически управляет клапаном. Клапан может изменять скорость потока охлаждающей воды, тем самым контролируя температуру внутри реактора. Также присутствует регулятор давления, который соединяется с впускным клапаном. Следовательно, мы можем сделать вывод, что эта реакция, скорее всего, протекает в газовой фазе, и если CSTR станет слишком полным (высокое давление), впускной клапан закроется.
Пример 2
Нарисуйте правильную схему P&ID для следующего процесса:
Резервуар для хранения заполняется конденсированными продуктами, полученными с помощью CSTR в Примере 1. Резервуар содержит регулятор уровня с заданной точкой в верхней части резервуара. Если бы этот резервуар заполнился, материалы засорились бы в реакторе. Таким образом, если емкость резервуара достигает 90 %, контроллер уровня подает электрический сигнал, который открывает линию аварийного слива, расположенную на дне резервуара. Контроллер уровня также активирует аварийный сигнал, предупреждающий инженеров завода о проблеме с резервуаром для хранения. Наконец, контроллер уровня также закроет впускной клапан в резервуар для хранения.
< бр />
Пример 3
Ниже представлена схема P&ID процесса переэтерификации для производства биодизельного топлива. Соевое масло, метанол и катализатор метоксид натрия закачиваются в реактор. Температура реактора регулируется циркуляционной водой. Полученное биодизельное топливо затем выкачивается из реактора и поступает на другие процессы, чтобы его можно было продать. Ниже приведена схема P&ID процесса, в котором отсутствуют клапаны, насосы и датчики. Добавьте насосы, датчики и клапаны, необходимые для успешного управления процессом.
< бр />
Пример 4
Ниже приведен пример типичной проблемы P&ID. A является жидкостью при Tamp, но кипит при Trx. B и P — жидкости с высокой температурой кипения, а C — твердое вещество. Реакция процесса 2A+B+C-->P в Trx. A кормят в избытке.
< бр />
Ниже приведено решение описанной выше проблемы.
< бр />
Уголок мудреца
Краткое руководство по стандартным обозначениям схем трубопроводов и приборов
слайды к этому докладу
Дополнительная литература
- Запись символов Википедии ChemE P&ID
- Запись P&ID в Википедии
- Интернет-статья Control Engineering: как читать P&ID
Вот шаблоны для создания P&ID в Visio (ПК) и OmniGraffle (Mac).
Ссылки
- Технические услуги по разработке полезных ископаемых; «Технологическая инженерия». Последнее обновление: 09.05.2007.
- Solar Rating and Certification Corporation; «Пример проектирования системы». Последнее обновление: 09.05.2007.
- Карим, Назмул М.; Риггс, Джеймс Б. «Управление химическими и биотехнологическими процессами». 3-е издание. Издательство Феррет.
- Огуннаике, Бабатунде А.; Рэй, В. Хармон. «Динамика процессов, моделирование и управление». Нью-Йорк Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1994 г.
- Бердмор, Рой; «Символы технологических карт». Последнее обновление: 02.12.2006.
Вклады и атрибуции
Эта страница находится под лицензией CC BY, автором, ремикшированием и/или курированием занимались Питер Вульф и др. Подробная история версий изменений исходного контента доступна по запросу.
Когда вы находитесь в командировке или работаете дома, AirDroid Cast может помочь преодолеть разрыв в общении на удаленной встрече. Отсканировав QR-код или введя код трансляции, участники собрания могут легко поделиться экранами своих мобильных устройств с организатором собрания. Каждый участник может напрямую нарисовать и показать свою идею, используя функцию двусторонней аудиосвязи, чтобы сделать общение более эффективным.
Онлайн-презентация
С помощью AirDroid Cast вы можете проводить встречи, тренинги или демонстрации продуктов внутри компании. Это позволяет вам поделиться экраном вашего устройства Android/iOS с компьютером в конференц-зале, независимо от того, находятся ли устройства в одной и той же локальной сети.AirDroid Cast также поддерживает AirPlay, позволяя вам делиться экранами устройств macOS или iOS с компьютерами Windows или Mac. Совместимость с другими инструментами для проведения совещаний, такими как Zoom и Google Meet.
Удаленное онлайн-обучение
Как инструктор, вы можете превратить свое устройство Android или iOS в удобную доску с помощью AirDroid Cast. Вы можете ввести ключевые точки или нарисовать формулу прямо на своем устройстве и поделиться экраном с компьютером. Кроме того, вы можете сразу же получать отзывы от учащихся, используя функцию двусторонней аудиосвязи.
Трансляция игр, в одиночку или с друзьями
С помощью AirDroid Cast вы можете легко передавать экран устройства Android/iOS вместе со звуком на компьютер с помощью кабеля или Wi-Fi. Таким образом, ваши поклонники могут наслаждаться просмотром прямых трансляций игр. Кроме того, AirDroid Cast поддерживает одновременную трансляцию до 5 устройств, ваши друзья могут присоединиться к вам и показать свои навыки вместе с вами.
Мощный инструмент для трансляции
Трансляция экрана на компьютер с Windows или Mac, устройство Android или iOS или даже на Android TV1.
На фоне вхождения человеческого общества в эпоху экономики знаний и быстрого развития информационных технологий все более широкое применение получают приборы, а также технологии их измерения и контроля, что дает хорошие возможности для быстрого развития приборов и приборостроение. Инструментарий является источником и компонентом информационной индустрии и важной основой информационных технологий. Международная индустрия производства информации подразделяется на три отрасли: компьютерная, коммуникационная и инструментальная.
Приборы и счетчики широко используются при измерении и контроле технологического процесса оборудования и преобразования традиционных производств. Они являются важной частью современного крупного ключевого оборудования и важным звеном информатизации для индустриализации.
Через интерфейс прибора инженеры могут интуитивно просматривать и понимать проблемы между электромеханическими системами. Эти инструменты собирают, анализируют и отображают данные, позволяя инженеру бэк-офиса контролировать и контролировать машину и вносить все необходимые исправления. Во время тестирования или создания прототипа в приборе могут быть реализованы усовершенствования схемы, позволяющие создавать новые и более совершенные конструкции.
В этом документе основное внимание уделяется характеристикам применения этих инструментов в счетчиках электроэнергии
Благодаря сочетанию технологии автоматизации и устройства проверки энергосистемы на рынке систем автоматической проверки счетчиков электроэнергии в основном представлены следующие продукты:
Система автоматической поверки однофазного счетчика электроэнергии:
Система автоматической проверки однофазного счетчика электроэнергии во всей системе для однофазного счетчика (включая счетчик удаленного контроля оплаты, счетчик контроля местной оплаты) для проверки внешнего вида, напряжения, потребляемой мощности, многофункциональной проверки, ключевое программирование, проверочная карта, маркировка и другие функциональные элементы коллинеарного тестового конвейера. Он реализует работу автоматических верхних и нижних счетчиков, проверку приема и демонтажа, логистику сортировки и транспортировку, а также решает проблему низкой эффективности традиционного метода проверки и хранения большого количества счетчиков электроэнергии.
Система автоматической калибровки трехфазных счетчиков электроэнергии:
Система автоматической поверки трехфазного счетчика электроэнергии может автоматически выполнять функции подключения счетчика к складу, разборки и штабелирования контейнера, загрузки (разгрузки) или выемки (подачи) контейнера, идентификации, позиционирования, сшивки-разборки, обнаружения. , маркировка, опломбирование счетчиков, сортировка квалифицированных и неквалифицированных счетчиков, контроль передачи и т. д.
Система автоматического обнаружения терминала сбора информации об электричестве:
Терминал сбора информации Smart Power ИСПОЛЬЗУЕТ технологию микроэлектроники, технологию компьютерных микросхем, современные технологии связи, самые передовые современные технологии, такие как поддержка и передовые технологии общественной беспроводной сети связи, является реализация управления спросом является важной частью модернизации, является также системой управления мощностью, поддерживающей конечные продукты, система автоматизации маркетинга электроэнергии имеет высокую практическую ценность в конечном продукте.
Трехфазный электросчетчик совместим с системой автоматической проверки и обнаружения терминала сбора информации:
Трехфазный счетчик ватт-часов, совместимый с системой автоматической проверки терминала сбора информации, может реализовать автоматическую таблицу вверх-вниз счетчика ватт-часов, строчку, проверку, сортировку, транспортировку логистики, например, домашнюю работу, в целой системе из трех -таблица фаз, специальный терминал, концентратор и т. д. более чем один осмотр внешнего вида объекта, сжатие, энергопотребление, многофункциональная проверка и несколько функций, таких как процесс маркировки коллинеарного потока испытаний проекта.
Однофазный счетчик электроэнергии совместим с системой автоматической проверки и обнаружения терминала сбора информации:
Однофазный счетчик электроэнергии использует концепцию модульной конструкции, которая отличается компактной структурой, гибкостью размещения, удобством эксплуатации, безопасностью и надежностью.
Он в основном реализует сбор данных, обработку данных, настройку параметров и запрос, управление нагрузкой, запись событий, передачу данных, локальные функции, обслуживание терминала и т. д.
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
система управления, средство, с помощью которого переменная величина или набор переменных величин приводится в соответствие с предписанной нормой. Он либо поддерживает значения контролируемых величин постоянными, либо заставляет их изменяться заданным образом. Система управления может приводиться в действие электричеством, механическими средствами, давлением жидкости (жидкости или газа) или комбинацией средств. Когда в цепи управления задействован компьютер, обычно удобнее управлять всеми системами управления электрически, хотя довольно часто встречаются смешанные схемы.
Разработка систем управления.
Системы управления тесно связаны с концепцией автоматизации (см.), но два основных типа систем управления, упреждающая и обратная связь, имеют классическое происхождение. Ткацкий станок, изобретенный Жозефом Жаккаром из Франции в 1801 году, является ранним примером прямой связи; набор перфокарт запрограммировал узоры, сотканные станком; никакая информация из процесса не использовалась для корректировки работы машины. Подобное управление с прямой связью было включено в ряд станков, изобретенных в 19 веке, в которых режущий инструмент повторял форму модели.
Контроль с обратной связью, в котором информация о процессе используется для корректировки работы машины, имеет еще более древнюю историю. Римские инженеры поддерживали уровень воды в своей системе акведуков с помощью плавучих клапанов, которые открывались и закрывались на соответствующем уровне. Голландская ветряная мельница 17 века удерживалась лицом к ветру благодаря действию вспомогательной лопасти, которая двигала всю верхнюю часть мельницы. Самый известный пример промышленной революции — шаровой регулятор Джеймса Уатта 1769 года, устройство, которое регулировало подачу пара к паровому двигателю, чтобы поддерживать постоянную скорость двигателя, несмотря на изменение нагрузки.
Первый теоретический анализ системы управления, который представил модель дифференциального уравнения регулятора Ватта, был опубликован Джеймсом Клерком Максвеллом, шотландским физиком, в 19 веке. Работа Максвелла вскоре была обобщена, и теория управления была развита благодаря ряду работ, в том числе известному исследованию системы автоматического управления линкором США «Нью-Мексико», опубликованному в 1922 году. усилителей и общей теории сервомеханизмов, согласно которой небольшое количество энергии управляет очень большим количеством и производит автоматические корректировки. Затем последовали пневматический контроллер, лежавший в основе разработки первых автоматизированных систем в химической и нефтяной промышленности, и аналоговый компьютер. Все эти разработки легли в основу разработки теории систем управления и приложений во время Второй мировой войны, таких как зенитные батареи и системы управления огнем.
Большинство теоретических исследований, а также практических систем до Второй мировой войны были одноконтурными, т. е. они включали просто обратную связь из одной точки и коррекцию из одной точки. В 1950-х годах был изучен потенциал многоконтурных систем. В этих системах обратная связь может быть инициирована более чем в одной точке процесса, а исправления внесены более чем в одну точку.Внедрение аналогового и цифрового вычислительного оборудования открыло путь к значительному усложнению теории автоматического управления, прогрессу с тех пор, как его стали называть «современным управлением», чтобы отличить его от более старого, более простого, «классического управления».
Основные принципы.
За немногими и относительно незначительными исключениями все современные системы управления имеют две общие основные характеристики. Их можно описать следующим образом: (1) Значение регулируемой величины изменяется двигателем (это слово используется в обобщенном смысле), который черпает свою мощность из местного источника, а не из входящего сигнала. Таким образом, имеется большое количество энергии для осуществления необходимых изменений регулируемой величины и для того, чтобы операции по изменению регулируемой величины не нагружали и не искажали сигналы, от которых зависит точность управления. (2) Скорость, с которой энергия подводится к двигателю для изменения значения регулируемой величины, определяется более или менее непосредственно некоторой функцией разности между фактическим и желаемым значениями регулируемой величины. Так, например, в случае термостатической системы отопления подача топлива в топку определяется тем, выше или ниже действительная температура желаемой температуры. Система управления, обладающая этими основными характеристиками, называется системой управления с обратной связью или сервомеханизмом (см. рисунок). Системы управления без обратной связи — это системы с прямой связью.
Стабильность системы управления в значительной степени определяется ее реакцией на внезапно приложенный сигнал или переходный процесс. Если такой сигнал заставляет систему выполнять чрезмерную коррекцию, может возникнуть явление, называемое охотой, при котором система сначала выполняет чрезмерную коррекцию в одном направлении, а затем - в противоположном направлении. Поскольку охота нежелательна, обычно принимаются меры для ее исправления. Наиболее распространенной корректирующей мерой является добавление демпфирования где-то в системе. Демпфирование замедляет реакцию системы и позволяет избежать чрезмерных выбросов или чрезмерных исправлений. Демпфирование может быть в форме электрического сопротивления в электронной цепи, применения тормоза в механической цепи или проталкивания масла через небольшое отверстие, как при демпфировании амортизатора.
Еще один метод определения стабильности системы управления — определение ее частотной характеристики, т. е. ее реакции на постоянно меняющийся входной сигнал на различных частотах. Затем выходной сигнал системы управления сравнивается с входным по амплитуде и фазе, т. е. степень расхождения входного и выходного сигналов. Частотная характеристика может быть либо определена экспериментально, особенно в электрических системах, либо рассчитана математически, если известны константы системы. Математические расчеты особенно полезны для систем, которые можно описать обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями. Графические ярлыки также очень помогают в изучении реакции системы.
При разработке усовершенствованных систем управления используется несколько других методов. Адаптивное управление — это способность системы изменять свою работу для достижения наилучшего возможного режима работы. Общее определение адаптивного управления подразумевает, что адаптивная система должна быть способна выполнять следующие функции: предоставлять непрерывную информацию о текущем состоянии системы или идентифицировать процесс; сравнение текущей производительности системы с желаемой или оптимальной производительностью и принятие решения об изменении системы для достижения заданной оптимальной производительности; и инициирование надлежащей модификации для доведения системы управления до оптимального состояния. Эти три принципа — идентификация, решение и модификация — присущи любой адаптивной системе.
Динамически-оптимизирующее управление требует, чтобы система управления работала таким образом, чтобы удовлетворялся определенный критерий производительности. Этот критерий обычно формулируется таким образом, что управляемая система должна перейти из исходного положения в новое за минимально возможное время или с минимальными общими затратами.
Управление обучением подразумевает, что система управления обладает достаточными вычислительными возможностями, чтобы она могла разрабатывать представления математической модели управляемой системы и могла модифицировать свою собственную операцию, чтобы использовать преимущества этих новых знаний. Таким образом, система управления обучением является дальнейшим развитием адаптивного контроллера.
Многопараметрическое невзаимодействующее управление включает большие системы, в которых размер внутренних переменных зависит от значений других связанных переменных процесса. Таким образом, одноконтурных методов классической теории управления будет недостаточно. Для разработки соответствующих систем управления такими процессами необходимо использовать более сложные методы.
Читайте также: