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


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


3


The P&ID will

use symbols to

represent each

instrument and

how they are

inter-connected

in the process.

Lecture 4


4


Lecture 4


5


Lecture 4


6


Lecture 4


7

ISA S5.1 Identification Letters

Lecture 4


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


9

Instrument type and location

Lecture 4


10

Piping and Connection Symbols

Piping

Process

connection

Electrical

signal

Pneumatic

signal

Data link

Hydrulic

signal

Lecture 4


11

Valve Symbols

Lecture 4


12

P&ID Example

Lecture 4


13

P&ID Example

Lecture 4


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


15


Lecture 4


16


Lecture 4


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


Lecture 4


فلو ترانسمیتر

لوله های گرفته شده از

دو سر اریفیس

خروجی استاندارد تراسمیتر به سمت کامپیوتر اینترفیس داخل تابلو برق

Lecture 4


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


-HV,از خروجی این شیر

14 HV13

به ورودی ترانسمیتر

سطح ارتباط داده

. شده است

Lecture 4


HV-13شیر

سه راهی جهت

شیر به 2اتصال

ترانسمیتر سطح

Lecture 4


جریان اعمالی از کامپیوتر

اینترفیس به شیر

I/P

لوله ورودی باد برای

تحریک شیر

Lecture 4


پمپ آب

Lecture 4


مخزن نمونه گرفته

شده

Lecture 4


Lecture 4


شیر ورودی آب تانک

Drain

Lecture 4


شیر ورودی آب شهر

Lecture 4


دشیر ورودی باد گرفته شده از کمپرسور با

Lecture 4


کمپرسورهای

تولید باد

Lecture 4


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


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


Lecture 4


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


Lecture 4


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


Lecture 4


یوترکابل اتصال اینترفیس به کامپ

Lecture 4


39

Gas SweeteningGas Processing Company, Khangiran, Sarakhs, Iran

Lecture 4


40

Gas SweeteningGas Processing Company, Khangiran, Sarakhs, Iran

Lecture 4


41

Gas Sweetening

Dew-point Control TowerAbsorber Tower

Adsorber Tower

Distillation Tower

Gas Processing Facility Block Diagram

Lecture 4


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


43


Ab

sorb

er To

wer

Sour Gas

Amine(Lean) Sweet/Lean Gas

Amine(Rich)

Lecture 4


44

Dew

-poin

t Con

trol T

ow

er

Sweet/Lean Gas

Sale Gas


From Absorber Tower

To Network

H2O

Lecture 4


45

Ad

sorb

er To

wer

Amine(Lean)

Amine(Rich)

Heat

H2S Gas


From Absorber Tower

To Absorber Tower

To Sulfur Recovery

H2S

≈ 120 C

≈ 85 C

FANAbsorber Tower

Lecture 4


46


Distila

tion

Tow

er

Lecture 4


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


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


49


Sour GasFrom inlet

Sweet Gas



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


50


Sour GasFrom inlet

Sweet Gas



Rich Amine

To Adsorber tower

Rich Amine

To Adsorber tower

TI

TE

Type G thermocouple

Thermocouple moduleTI

TE

Lecture 4


51


An electronic card that amplifies the thermocouple voltage.

Lecture 4


52


An electronic card that amplifies the thermocouple voltage.

Lecture 4


53


Type G thermocouple

Display

Lecture 4


54


Sour GasFrom inlet

Sweet Gas



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


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

Lecture 4


Some Useful websites for the course

56

v http://saba.kntu.ac.ir/eecd/ecourses/instrumentation.htm

v http://profsite.um.ac.ir/~shoraka/Instrumentation.htm

v http://karimpor.profcms.um.ac.ir/index.php/courses/10328

lecture 4 in the name of allah - ali...

Documents