در مهندسی کنترل و ابزار دقیق، نقشه خوانی P&ID مهمترین کاری است که شما با آن سر و کار دارید.
یک مهندس ابزار دقیق بدون دسترسی و تسلط بر نقشه P&ID قادر نخواهد بود که از دیگر مدارک و اطلاعات، استفاده مناسب نماید.
نقشه P&ID اطلاعات کافی را از فرآیندهای در حال اجرا در اختیار ما قرار می دهد و در این نوشته با مهمترین سمبل ها در نقشه خوانی P&ID آشنا می شویم.
۱- نقشه خوانی P&ID
۲- نقشه P&ID چیست؟
در هر پروژه ای، مهندسین فرآیند یا مهندسین شیمی نقشه P&ID را گردآوری و تدوین کرده و برای پروسه های دیگر در اختیار دیگر مهندسین نیز قرار می دهند.
نقشه P&ID مخفف Piping and Instrument Diagram است.
همان طور که از اسم این نقشه مشخص است، از ادوات لوله کشی "piping" و ابزار دقیق "instrument" در این نقشه ها استفاده می شود.
در نقشه خوانی P&ID ما با سه آیتم رو به رو هستیم:
- Pipe: تمامی لوله ها و متعلقات مربوط به آن ها
- Instrument: تمامی ادوات ابزار دقیق از فلومتر ها و سطح سنج ها گرفته تا فشارسنج ها همگی بایستی در نقشه P&ID آورده شوند.
- Equipment: تجهیزات یا به عبارت بهتر تمامی وسل ها، درام ها، مخازن، موتورها، پمپ ها، هیترها و برج ها
۳- استاندارد نقشه خوانی P&ID
استاندارد ISA به عنوان یکی از مهمترین استاندارد های این حوزه نام برده شده است که ما آن را با تلفظ "آی زا" بیشتر شنیده و با این اسم آشنایی بیشتری داریم.
در این استاندارد موارد بسیار زیادی در پارت S 5.1 ذکر شده است که ما علائم و اختصارات را بیشتر براساس این استاندارد ارائه خواهیم کرد.
۴- علائم و اختصارات در نقشه خوانی P&ID (Symbol ها)
مطابق با استاندارد ISA S5.1، علائم و اختصارات گوناگونی ذکر شده است که مهمترین این علائم و اختصارات عبارت اند از:
۴-۱- دایره (Field Instrument) در نقشه خوانی P&ID
تمامی تجهیزات ابزار دقیقی که داخل سایت نصب شده اند، از جمله روی خطوط، روی مخازن و ... را با این علامت نمایش می دهیم.
این تجهیز ممکن است یک گیج (ایندیکیتور) مانند گیج فشار یا یک گیج دما بوده یا آنکه یک ترانسمیتر دما یا فشار باشد.
۴-۱-۱- ) دایره با یک خط (Main Panel)
تمامی تجهیزاتی که بر روی یک main panel یا همان پنل اصلی (در کنار تجهیزات و در محل) قرار می گیرند، را با این علامت نشان می هیم.
۴-۱-۲- ) دایره با یک خط چین (back panel)
اگر تجهیزات فوق، در پشت پنل های محلی نصب شوند، آن ها را با این علامت نمایش می دهیم.
این تجهیزات را Rear Panel نیز می گویند.
۴-۱-۳- ) دایره با دو خط (Aux. Console)
Auxiliary Console ها، پنل های کمکی ای هستند که عموما در اتاق های کنترل استفاده می شوند.
از این پنل ها با نام Mimic Panel نیز یاد می شود.
از این سمبل بسیار زیاد در نقشه خوانی P&ID استفاده خواهیم کرد.
بر روی این پنل معمولا تعدادی سوئیچ، تعدادی لامپ سیگنال و تعدادی کلید فشاری قرار دارند.
اگر در سایت خطایی رخ بدهد یا دستگاهی از کار بیافتد، اپراتور از طریق آلارم متوجه خواهد شد که در سایت این اتفاق افتاده است و برای رفع مشکل اقدام خواهد کرد.
مثلا اپراتور می تواند از طریق شاسی "Pb" که بر روی Auxiliary Console نصب شده است، یک سیستم را خاموش یا روشن کند.
۴-۲- ) دایره با دو خط چین (back panel)
اگر این تجهیزات در پشت پنل نصب شوند، آن ها را با این علامت نمایش می دهیم.
۴-۳- مربع و دایره (Monitoring in control system) در نقشه خوانی P&ID
تجهیزاتی که از اتاق کنترل می توانیم آن ها را مانیتورینگ کرده و در سیستم کنترل آن ها را مشاهده کنیم.
به خصوص تجهیزات ترانسمیتری که مقدارشان ارسال شده و در اتاق کنترل مشاهده می شود را با این علامت نشان می دهیم.
در نقشه خوانی P&ID مثلا ترانسمیتر دما، دما را اندازه گیری کرده و در نهایت مقدار اندازه گیری شده را برای نمایش به HMI 551 منتقل می کند.
هرگاه رصد کردن در اتاق کنترل رخ بدهد از این سمبل استفاده می شود.
۴-۴- لوزی (Interlock) در نقشه خوانی P&ID
Interlock بیانگر منطق یک برنامه است.
تصور کنید بر روی یک مخزن از تجهیزات مختلفی برای حفاظت استفاده شده است.
مثلا از یک سوئیچ سطح (level switch) یا یک سوئیچ فشار (switch pressure) سطح بالا استفاده شده است.
اکنون می توانیم یک منطق را بین تجهیزات نوشته و بگوییم که در صورت بالاتر رفتن سطح یا فشار مخزن از یک مقدار مشخص (LSH یا PSH رخ بدهد)، این سوئیچ ها عمل کرده و منجر به بسته شدن شیر ورودی شوند.
با این کار از خسارت رسیدن به مخزن جلوگیری می شود.
عموما در پروژه های صنعتی از PLC استفاده می نماییم.
ما می توانیم یک منطق را برای این سوئیچ ها در PLC بنویسیم که اگر آلارم این سوئیچ ها به اتاق PLC آمد، شیر ورودی بسته شود.
مثلا در اینجا از یک منطق or استفاده می کنیم که اگر آلارم سوئیچ فشار یا سوئیچ سطح آمد، شیر بسته شود.
این منطق در نقشه P&ID به صورت یک لوزی و حرف I نمایش داده می شود.
۴-۵- نمایش سیگنال های ارتباطی در نقشه خوانی P&ID
سیگنال های کنترلی و ارتباطی را با شکل و شمایل مختلفی نمایش می دهند.
۴-۵-۱- ) لوله (Pipe)
لوله و خطوط عبوری را به صورت یک خط نمایش می دهیم.
۴-۵-۲- ) سیگنال الکتریکی (Electrical Signal)
سیگنال های ولتاژی، جریانی و مقاومتی از این دسته است که با خط چین نمایش می دهیم.
۴-۵-۳- ) سیگنال الکتریکی برای سیستم امرجنسی (ESD Electrical Signal)
این سیستم را ESD) Emergency Shut Down) می گویند.
سیگنال الکتریکی ای را که به سمت سیستم ESD ارسال می شود، به صورت خط چین و خط مورب نمایش می دهیم.
۴-۵-۴- ) سیگنال serial link یا Soft link
کلیه شبکه های صنعتی که تا الان اسم آن ها را شنیده اید، مثل profibus ها و ethernet ها را با این نماد، نشان می دهیم.
برای اتصال پی ال سی یا DCS یا ESD به کامپیوتر خود یا HMI از بستر سریال یا سافت استفاده می کنیم.
۴-۵-۵- ) سیگنال نیوماتیک (Pneumatic Signal)
در این حالت، میزان فشار هوا، بیانگر اطلاعات سیگنال مورد نظر است.
