Lecture 4 In The Name of Allah - Ali...
Transcript of Lecture 4 In The Name of Allah - Ali...
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
Instrumentation
In The Name of Allah
Dr. Ali Karimpour
Associate Professor
Ferdowsi University of Mashhad
I appreciate Mr. Nafis for his help in slides of this lecture.
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
2
Piping and Instrumental Diagram(P&ID)
Piping and Instrumentation Diagrams or simply P&IDs are the
“schematics” used in the field of instrumentation and control
(Automation)
• Piping & Instrumentation Drawing (original)
• Process & Instrumentation Diagram (also used)
• Process Flow Diagram – PFD (simplified version of the P&ID)
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
3
Piping and Instrumental Diagram(P&ID)
The P&ID will
use symbols to
represent each
instrument and
how they are
inter-connected
in the process.
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
8
Instrument Location
The instrument is in the field near the process,
(close to the operator)
The instrument is in the control room
(accessible to the operator)
The instrument is out of sight.
(not accessible to the operator)
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
10
Piping and Connection Symbols
Piping
Process
connection
Electrical
signal
Pneumatic
signal
Data link
Hydrulic
signal
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
14
Process Flow Diagram - PFD
A PFD shows less detail than a P&ID and is used only to understand
how the process works
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
اریفیس جهت
ایجاد اختالف
فشار
ار دو فلوترانسمیتر با استفاده از اختالف فش
نال فلو را اندازه گیری و به سیگسراریفیس
.استاندارد تبدیل می کند
شیر کنترل
د تناسبی عملکر
توسط باد
مبدل جریان تحریک
I/P))الکتریکی به بادی
تانک
آب
پمپ
آب
رای ترانسمیتر فشار ب
اندازه گیری ارتفاع
آب مخازن
گیج های فشار
مخازن
آب
شیرهای
کنترلی
دستی
ه شیر نمون
برداری
شستی ها و کلید
کنترلی
جهت راه اندازی پمپ
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
فلو ترانسمیتر
لوله های گرفته شده از
دو سر اریفیس
خروجی استاندارد تراسمیتر به سمت کامپیوتر اینترفیس داخل تابلو برق
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
ترانسمیتر سطح آب
با استفاده از فشار
ستون سیال ارتفاع را
اندازه گیری می نماید
سیگنال خروجی
به سمت
کامپیوتر
اینترفیس
ورودی ترانسمیتر
گرفته شده از
خروجی مخازن
آب
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
-HV,از خروجی این شیر
14 HV13
به ورودی ترانسمیتر
سطح ارتباط داده
. شده است
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
جریان اعمالی از کامپیوتر
اینترفیس به شیر
I/P
لوله ورودی باد برای
تحریک شیر
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
24Vمنبع تغذیه
DC
کنتاکتور راه انداز
پمپ
فیوزهای
حفاظتی
ترمینال های ورودی
و خروجی مدار
اینترفیس های جمع
آوری اطالعات و
ارتباط با
کامپیوتر
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
USBاین کارت پروتکل در )
را به ( سمت کامپیوتر
RS485 تبدیل می کند و از
ا طریق این استاندارد صنعتی ب
دیگر کارتها ارتباط برقرار
(. به صورت شبکه)می نماید
USBکنتاکتور از )
یک طرف به کارت
واسط اتصال می یابد
و از طرف دیگر به
(کامپیوتر
RS485
این کارت همچنین می
را به USBتواند RS-
و 232 RS-422 تبدیل
.نماید
RS-232 ,RS422ترمینال های
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
ورودی 4این کارت دارای
خروجی آنالوگ است 4دیجیتال و
که از یک خروجی آنالوگ آن .
میلی آمپر تنظیم 20تا 4که روی
شده است برای اعمال فرمان به
.شیر کنترل استفاده شده است
خروجی آنالوگ
RS485ولت 24
تغذیه ماژول
ورودی های دیجیتال
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
ورودی 8این کارت دارای آنالوگ تفاضلی است که
می توان آن ها را به صورت جریانی یا ولتاژی
از این ماژول . پیکربندی نمودبرای دریافت اطالعات
استفاده... ترانسمیترهای فلو و .شده است
RS485ولت24
تغذیه
ماژول
ورودی های
ه آنالوگ گرفته شد
از ترانسمیترها
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
39
Gas SweeteningGas Processing Company, Khangiran, Sarakhs, Iran
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
40
Gas SweeteningGas Processing Company, Khangiran, Sarakhs, Iran
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
41
Gas Sweetening
Dew-point Control TowerAbsorber Tower
Adsorber Tower
Distillation Tower
Gas Processing Facility Block Diagram
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
42
Tower in a Process Industry
Ab
sorb
er To
wer
Sour/Acid/Rich Gas
Amine(Lean) Sweet/Lean Gas
Amine(Rich)
H2S
H2O
H2S
From Separation Unit
To Dew-Point Control Tower
To Adsorber Tower
From Adsorber Tower
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
43
Tower in a Process Industry
Ab
sorb
er To
wer
Sour Gas
Amine(Lean) Sweet/Lean Gas
Amine(Rich)
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
44
Dew
-poin
t Con
trol T
ow
er
Sweet/Lean Gas
Sale Gas
Tower in a Process Industry
From Absorber Tower
To Network
H2O
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
45
Ad
sorb
er To
wer
Amine(Lean)
Amine(Rich)
Heat
H2S Gas
Tower in a Process Industry
From Absorber Tower
To Absorber Tower
To Sulfur Recovery
H2S
≈ 120 C
≈ 85 C
FANAbsorber Tower
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
47
Amine Absorber Control
Ab
sorb
er To
werSour Gas
Amine(Lean) Sweet Gas
Amine(Rich)
≈ 50 C
≈ (50+8) C
Control loops in Absorber control.
2- Inside tower temperature.
1- Input Amine temperature.
≈ 85 C
≈ 58 C
3- Amine level in the boot.
4- Different pressure of input and output Gas.
5-Amin temperature in trays
6- Gas input temperature
7-Amin and gas flow rate
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
48
Absorber Tower P & ID
Sour GasFrom inlet
Sweet Gas
To Dew point control tower
Lean AmineFrom Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
49
Absorber Tower P & ID
Sour GasFrom inlet
Sweet Gas
To Dew point control tower
Lean AmineFrom Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Control Valve
Ball Valve
Ball Valve
FI
FT
FE
FR
FTFE
FR FSL FAL
FI: Flow indicator
FE: Flow element
FT: Flow transmitter
FSL: Flow switch low
FAL: Flow switch low
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
50
Absorber Tower P & ID
Sour GasFrom inlet
Sweet Gas
To Dew point control tower
Lean AmineFrom Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
TI
TE
Type G thermocouple
Thermocouple moduleTI
TE
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
51
Absorber Tower P & ID
An electronic card that amplifies the thermocouple voltage.
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
52
Absorber Tower P & ID
An electronic card that amplifies the thermocouple voltage.
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
54
Absorber Tower P & ID
Sour GasFrom inlet
Sweet Gas
To Dew point control tower
Lean AmineFrom Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
Rich Amine
To Adsorber tower
PDT
FR
FTFE
PDSHPDAH
PDR
LT
LSH LAH
LIC
LV
PDSH:
Pressure difference high
LV: Level valve
Lecture 4
Dr. Ali Karimpour May 2016
References
v Industrial Control Electronics J.M. Jacob, Prentice-Hall,
1989
v مبانی اندازه گیری در سیستمهای ابزار دقیق، حمید رضا تقی راد و سید
1392علی سالمتی، انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،
v Principles and Practice of Automatic Process Control,
Third edition, C. A. Smith, A. Corripio, Wiley 2006
v Instrument Control Engineers' Handbook Fourth
Edition, Béla G. Lipták, editor-in-chief. CRC Press 2003
55