化工行业仪表功能标志和图形符号常用标准对比

2017-02-27孟海亮

化工设计 2017年1期

关键词：图形符号仪表字母

孟海亮

中国成达工程有限公司成都 610041

化工行业仪表功能标志和图形符号常用标准对比

孟海亮*

中国成达工程有限公司成都 610041

对化工行业仪表功能标志和图形符号常用标准的主要内容进行介绍和对比，并对新版HG/T 20505中标志字母的主要应用变化进行说明。

仪表功能标志图形符号

功能标志或图形符号在许多国际化组织的标准中都有规定，如ISO、IEC、ISA等，但是各自的侧重点和内容有所区别。其中ISA标准所规定的仪表功能标志和图形符号在过程工业领域，尤其是石油、化工领域得到了广泛的认可和应用。国内化工行业标准《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T 20505一直引用《Instrumentation Symbols and Identification》ISA 5.1中关于仪表功能标志和仪表图形符号的相关规定。

1 ISA-5.1-1984 (R1992)和ISA-5.1-2009对比

ISA-5.1-1984 (R1992)，以下称为1992版；ISA-5.1-2009，以下称为2009版。

ISA在2009版中说明当该标准与以前版本的图形符号、标志字母以及图形符号的含义不同时，如果在用户的相关文件中对以前版本的内容定义清晰的话，这些内容是可以继续使用的；另外目前实际工程项目中也还大量存在1992版或对1992版局部修改后仍然使用的情况。

2009版对使用对象范围和使用要求进行了新的说明，对标准的构架以及图形符号做了很大的修改。另外一个重要变化是2009版增加了与安全仪表系统相关的内容。

1.1 使用对象范围和要求

1992版面对的是流程工业，标准本身更倾向于是一种非强制性的共识文件，正文中包括标志、符号的含义和应用指导以及示例；在2009版中使用对象扩大为所有依靠检测和控制系统来操作制造过程、机械和设备并保护其安全的工业，正文不再体现与标志、符号本身无关的内容，并且指出当本标准被使用时，其中的标志字母、图形符号以及它们的含义和图形符号的尺寸应作为强制性的内容，除非在用户的相关文件中对不同于本标准的图形符号和用户自己选择的标志字母进行了详细的说明。

1.2 标准构架和图形符号

1992版用“标志系统纲要”、“表格”(包括标志字母表、典型的标志字母组合表和功能模块表)与“图形”(包括图形符号和应用举例)三个章节对标志字母、图形符号以及它们的含义和应用进行规定。2009版将标志系统纲要修改后放到资料性附录中；“标志字母表”、“图形符号表”这两个章节只体现标志字母、图形符号本身及含义，多余的内容进行修改后放到资料性附录中，如典型的标志字母组合表和图形符号应用举例；增加图形符号尺寸章节。主要区别对比如下：

1.2.1 标志字母

2009版在标志字母X的读出功能中增加“附属设备”，含义：仪器仪表正常使用过程中不可缺少的硬件或设备，不参与测量和控制，如流体整流器、分析取样处理设备等；在标志字母Y的输出功能中增加“辅助设备”，含义：由“控制(C)”、“变送(T)”、“开关(S)”信号驱动的设备或功能，用于连接、断开、传输、计算和/或转换气动、电子、电动、液动或电流信号，如电磁阀、继电器、计算设备或功能等；在标志字母Z的被测变量/引发变量修饰词中增加“安全仪表系统”，含义：当修饰词Z用于安全仪表系统时不表示直接测量变量，只用于标识安全仪表系统的组成部分，例如安全仪表系统中的流量回路标志 FZ。标志字母的主要变化见图1中黑色斜体字内容。

图1 标志字母的主要变化

1.2.2 图形符号

(1)基本的仪表设备和功能图形符号

1992版用“正方形内置圆”来表示“共享显示、共享控制”，在实际使用中一般被作为是分散控制系统功能的符号；而“正方形内置菱形”一般被作为是可编程逻辑控制器功能的符号。到2009版时，考虑到各系统功能的发展和应用情况，这样的表示显得不再准确，因此将两者都归属于“共享显示、共享控制”范畴，用“正方形内置圆”来表示首选或基本过程控制系统，用“正方形内置菱形”来表示替选或安全仪表系统。部分的对比内容见图2。

图2 基本图形符号的应用变化

(2)仪表元件符号、测量注释和连线符号

2009版增加了一次测量元件与变送器的通用图形符号和测量注释章节，这样在应用中可选择通用图形符号加注释的方式，或直接使用一次测量元件图形符号的方式，见图3。

图3 一次测量元件图形符号及注释

2009版对一次测量元件、阀门、执行机构、连线等图形符号进行大量的修改和增加，部分典型的符号见图4。

图4 一次测量元件、阀门、执行机构、连线部分图形符号

(3)功能图、逻辑图和电气简图图形符号

为扩大该标准的使用对象，2009版新增了功能图、逻辑图和电气简图的图形符号章节，其中功能图和逻辑图的图形符号借鉴SAMA 22.1和ISA-5.2的部分内容进行修改。新增的部分符号见图5。

图5 功能、逻辑和电气简图的部分图形符号

1.2.3 图形符号尺寸

为统一制图，2009版新增对图形符号尺寸的要求。以“单台仪表设备或功能”的圆形符号尺寸(直径为7/16或1/2inch)为基准，通过比例方式规定其它图形符号的尺寸。部分典型的符号尺寸见图6。

图6 部分图形符号的尺寸

2009版没有对标准中所有的图形符号进行尺寸标注，但是标注了用于构造这些图形符号所需全部部件的几何外形尺寸。

2 ISA-5.1-2009和HG/T 20505-2014对比

新版HG/T 20505的主体构架和上一版本(HG/T 20505-2000)基本保持一致；新版HG/T 20505中的仪表功能标志和仪表图形符号的内容引用2009版的相关规定。简要对比说明如下：

(1)新版HG/T 20505中的“仪表功能标志”章节引用2009版附录“标志系统指南”中关于功能标志、回路号、仪表位号、后缀、间隔符等的相关内容，并根据国内化工行业中的实际应用情况进行部分修改和整合。

(2)新版HG/T 20505中的仪表功能标志字母C、D、G、M仍分别定义为“电导率、密度、可燃气体和有毒气体、水分或湿度”，而2009版中则将这几个标志字母定义为“供用户选择”；新版HG/T 20505中的缩写字母表修改和新增了“安全仪表系统(SIS)、基本过程控制系统(BPCS)”等内容，2009版中没有此缩写字母表。

(3)新版HG/T 20505中的图形符号和尺寸基本引用2009版的内容，除了以下三方面的内容：对“一次元件和变送器通用符号”进行了简化；未包括火柱检测器、安全阀、爆破片、功能图图形符号等；电气图形符号引用的是国内标准。

(4)新版HG/T 20505中的应用示例根据新的仪表功能标志字母和图形符号在上一版的基础上进行了修改，未采用2009版的内容。

3 HG/T 20505-2014标志字母应用变化

3.1 仪表回路号的编制

根据HG/T 20505-2014，编写回路号时，标志字母的选取将为“被测变量或引发变量”带或不带修饰词，而不再体现回路中所有的功能标志字母。例如一个液位指示控制高报警回路的回路号将为L-001而不是LICA-001或LICAH-001。

3.2 输出功能标志字母Y 的应用

Y作为输出功能的标志字母时，将用于各类辅助设备，包括电磁阀、继电器、计算功能等，在对这类仪表设备或功能进行仪表位号编制时，宜统一使用输出功能标志字母Y。例如仪表索引中流量回路F-001组成部分中的安全栅、电磁阀的位号宜以FY-001A、FY-001B这样的形式编写。

3.3 涉及安全仪表系统的回路号和仪表位号的编制

安全仪表系统回路标志字母的选取可为“被测变量或引发变量”带或不带修饰词Z，但是相关仪表位号需要带修饰词Z。例如一个压力、液位安全联锁切断系统，其相关的压力、液位、切断阀回路号可为P-001、L-001、X-001或PZ-001、LZ-001、XZ-001，回路组成部分的仪表位号为PZT-001、XZV-001等。当XZV带有不参与联锁的限位开关时，有几种限位开关位号的编写方式供探讨，见表1。