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2ENSAK -- S7 -- Schéma P&IDLAJOUAD Rachid

Schémas de tuyauterie et d’instrumentation
• Parmi l’ensemble de la documentation d’un
procédé industriel, on devrait retrouver des
indications sur l’instrumentation raccordée au
procédé.
– Ce qui est utile pour la maintenance;
– Ce qui permet de mieux comprendre le procédé pour
l’ingénieur de procédé.

Normes utilisées
• Identification Symbols and Instrumentation;
– ANSI/ISA-5.1-2009.
– AFNOR/NF E04-203.1-2006.

Normes utilisées
• Binary Logic Diagrams for Process Operations
– ANSI/ISA-5.2-1976 (R1992)
– AFNOR/NF E04-203.2.

Normes utilisées
• Graphic Symbols for Distributed Control/Shared
Display Instrumentation, Logic and Computer
Systems
– ISA-5.3-1983. et AFNOR/NF E04-203.3

Normes utilisées
• Instrument Loop Diagrams
– ANSI/ISA-5.4-1991 et AFNOR/NF E04-203.4.

Normes utilisées
– Graphic Symbols for Process Displays
– ISA-5.5-1985 et AFNOR/NF E04-203.5

Normes utilisées
• Specification Forms for Process Measurement
and Control Instruments
– ISA-S20-1999 -- IEC/TS 62876-2-1

Composantes d’un schéma P&ID
1
2 6
3
4
5

Zone de titre [1]
ENSAK -- S7 -- Schéma P&ID 11LAJOUAD Rachid
Nom de la compagnie
Nom de l’usine
Titre de la planche
N° Dessin
Version

Zone du schéma P&ID [2]

Zone identifiant la tuyauterie [3]
• Matériau de la conduite
– TF = Téflon
– SS = Stainless Steel
– CS = Carbon Steel

Zone identifiant les gros
équipements [4]
• Généralement les équipements
de plus de 10000 DHs.

Zone identifiant les gros équipements [4]
• Numéro 3-14R2:
– 3 = 3e étage de l’usine
– 14 = Aire (Bay) #14
– R2 = Réacteur #2

Repérage du matériel principal
LAJOUAD Rachid ENSAK -- S7 -- Schéma P&ID 16

Symboles des équipements de Processus
Colonnes de distillation

Colonnes de distillation

Réservoirs
Echangeurs

Aéro-réfrigérant

Fours

Pompes

Zone des révisions et
changements du schéma [5]

Zone des notes [6]
• On y décrit les verrouillages des commandes
(interlocks) du système.

SCHÉMAS D’INSTRUMENTATION

Éléments de base d’un schéma
d’instrumentation
ENSAK -- S7 -- Schéma P&ID 27
Bulle
Identification
Signaux
Conduite
Débitmètre
Valve
LAJOUAD Rachid

Identification des instruments
6-FRC-1B
6 F RC 1 B
Préfixe Variable
mesurée
Fonction N° de
boucle
Suffixe
- -

Codet
signifiant Signifiant suivant
varaible mesurée ou mesurande ou
variante initiale
Complement Affichage Action
1 2 3 4
A Analyse Alarme
B Combustion (y) (x)
C Conductivité ou (y) Régulation
D Masse volumique ou (y) Différence
E Tension électrique Elément primaire
F Débit Proportion
G (x) Visuel
H Commande manuelle (3)
I Courant électrique Indication
J Puissance Strutation
K Temps
Temporisation, taux de
variation
Selection auto/manu
L Niveau Signalisation lumineuse
M Humidité ou (y)
N Viscosité ou (y) (x) (x)
O (x) Restriction
P Pression Point d'essai
Q Quantité Intégration, totalisation Intégration, totalisation
R Rayonnement Enregistrement
S Vitesse Sécurité Commutation
T Température Transmission
U Variable multiple (4) Fonction multiples
V Grandeurs mécaniques (Vibration, …) Dispositif réglant
W Masse ou force Protection (doigt de gant)
X (x) Coordonnée (x) (x)
Y Evénement Coordonnée Relais
Z Position, longueur Coordonnée Actionneur

Signaux et connections (1)

Signaux et connections (2)
• The following abbreviations are suggested de denote the types of power
supply. These designations may also be applied to purge fluid supplies.
AS – Ais Supply HS – Hydraulic supply
IA – Instrument Air (en option) NS – Nitrogen supply.
PA – Plant air (en option) SS – Steam supply
ES – Electric supply WS – Water supply
GS – Gas Supply
The supply level may be added to the instrument supply line, e.g., AS-100
a 100-psig air supply; ES-24DC, a 24 volt direct current power supply.
** The pneumatic signal symbol applies to a signal using any gas as the
signal medium. If a gas other than air is used, the gas may be identified
by a note on the signal symbol or otherwise.
*** Electromagnetic phenomena include heat, radio waves, nuclear radiation,
and light.

Les bulles

Les bulles
Une pièce d’équipement indépendante, comme un
contrôleur ou un enregistreur
Instruments partagés: affichage, régulation, etc…
(Instrumentation avec microcontrôleurs)
Une pièce de logiciel ou d’équipement qui réalise des
calculs et/ou des opérations logiques et qui transmet
un ou plusieurs signaux de sortie
Commande logique et séquentielle
(Automate programmable)
LAJOUAD Rachid

Les bulles
Panneau auxiliaire de
commande (accessible
à l’opérateur)
Panneau principal de
commande (accessible
à l’opérateur)
Au site du procédé
LAJOUAD Rachid

Fonctions des équipements _Y

Exemple

Réseau
Signal électrique
Signal
pneumatique
Convertisseur
courant/Pression

Niveaux de détail
Schéma de
principe

Niveaux de détail
Schéma
fonctionnel

Niveaux de détail
Schéma
détaillé

APPROCHES DE CONTRÔLE

Exemple:
Traitement des huiles lourdes
47ENSAK -- S7 -- Schéma P&ID
Pétrole brut
Air Carburant
F, Ti
Fo, T
QA, Débit d’air QF, Débit de carburant
PF, Pression du carburant
lF, Contenu énergétique
LAJOUAD Rachid

Contrôle en « feedback » (rétroaction)
Pétrole brut
Air Carburant
F, Ti
Fo, T
TT
TC
TCV
Consigne T*
LAJOUAD Rachid

Schéma bloc du contrôle en rétroaction
TC TCV G1(s)
TT
TempératureConsigne
Débit du
carburant
Mais, assume que le débit de pétrole brut (F) reste constant.
Que se passe-t-il si ce débit (F) varie ?

Contrôle en « feedforward »
(commande prédictive)
Pétrole brut
Air Carburant
F, Ti
Fo, T
FT
FFC
FFCV

Schéma bloc de la commande prédictive
FFC FFCV G2(s)
FT
Température
Débit du
carburant
Débit du
pétrole brut
Assume que la pression du carburant (PF) et la conversion de
chaleur (lF) restent constants. Assume la linéarité du
système.

Commande en rétroaction et prédictive
Pétrole brut
Air Carburant
F, Ti
Fo, T
TT
TC
TCV
Consigne T*
FT
FFC
TY
S

Schéma bloc la commande en rétroaction et
prédictive
TC TCV G2(s)
TT
Débit du
carburant
TY
FFC
FT
Débit du
pétrole brut
Mais, assume que la pression du carburant (PF) reste
constant.

Contrôle en « cascade » (et prédictive)
Pétrole brut
Air Carburant
F, Ti
Fo, T
TT
TC
FCV
Consigne T*
FT1
FFC
TY
S
FT2
FC SP

Schéma bloc du contrôle en cascade (et
prédictive)
TC G3(s) G2(s)
TT
Débit du
carburant
TY
FFC
FT1
Débit du
pétrole brut
FC FCV
FT2
Meilleure résistance aux perturbations.
Partie commande en cascade

EXEMPLES DE PROCÉDÉS

Digesteur de copeaux
de bois pour faire de
la pâte de papier.
Photo, source: http://www.pulpandpaper-technology.com/contractors/steel/avesta/

Ces trois capteurs
et enregistreurs
permettent à
l’opérateur de
vérifier
l’homogénéité de
la température
LAJOUAD Rachid

Au démarrage
• Mécanisme permettant un démarrage
progressif…

Cooking by indirect streaming
On augmente selon une rampe à la
pression/ température de cuisson
avec FIC-1 (durée fixée par KI-1)
PIC-1 maintien la pression de
cuisson.
La pression est un paramètre clé
pour le contrôle de la cuisson
(représente la température du
“digesteur”)

Relief control system
Maintenir la pression à la pression de
vapeur saturée équivalente à la mesure
de température faite par TT-4.
La sortie de TT-4 est calibrée pour
suivre la courbe de température de la
vapeur saturée vs la pression. Consigne
de PIC-2

Vapeur saturée, table de température

Blowback control system
Pour éviter le blocage du filtre sur le
tuyau de dégagement (relief line), on
envoie de la vapeur sous pression au
filtre.
PDSH-2 et temporisateur KI-2 ouvre
FCV-5 et ferme PCV-2 pour
déboucher le filtre.

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