EPLAN 带你做项目 | P&ID设计 & 管道设备清单设计介绍

上一章回顾：

在上一章中，我同事李元庆为大家分享的议题：EPLAN 带你做项目-部件库创建与准备介绍，该章主要阐述的在EPLAN 2022平台中使用外部编辑进行部件数据批量创建的过程和关键点，该内容适配EPLAN 平台中管道仪表，电气，流体，3D箱柜多专业的部件数据准备，敬请读者典藏。

- 关于EPLAN PrePlanning

EPLAN PrePlanning 在EPLAN平台中是一个多面手，从工程设计角度，主要进行基础工程设计，而EPLAN Electric P8 、EPLAN Fluid 、EPLAN Pro Panel 、EPLAN Harness proD 都是面向详细工程设计。

图1：EPLAN PrePlanning 设计目标

在基础工程设计中，主要体现工程设计中的规划阶段，在这个阶段中不需要体现非常多的详细设计信息，例如过程控制系统中的工艺流程图 （PFD）,产线规划中的结构化草图定义，这些数据有些类似“概念”设计，使用EPLAN PrePlanning 的优势在于概念设计中的数据可以传递给后期的详细工程设计，例如概念设计中的部件选型，结构定义（高层代号和位置代号），以及仪表流程图中的回路号，都可以传递到后期的详细工程设计中，无缝的，不需要单独进行数据交互开发，这就是EPLAN 平台性的特有优势。

当然，EPLAN PrePlanning也可以应用在详细设计中，例如，在本次介绍中的管道仪表图（P&ID）将采用该软件进行设计。

- P&ID设计要素及EPLAN PrePlanning 标准符号库支持

我们就来说说EPLAN PrePlanning 多面手之一: P&ID 设计。

什么是P&ID呢？它是经常出现在冶金行业、石油化工行业等流程行业详细设计中，中文简称管道仪表流程图，是过程控制工程中的工艺专业设计的图纸，有别于我们常常提到的电气原理图，该图专门用来显示主工艺流程及主要工艺设备之间的流程关系，并显示装置的主要工艺流程路径，P&ID使用各种符号表示实际设备的实际过程。

有专属的标准符号库，参考标准是欧标EN 1861（国标：GB_T23681-2009.）美国ISA标准也是重要的P&ID 设计标准。

图2：符合EN 1861标准的PID_ESS 符号库

--P&ID 提供哪些信息？

（1）所有设备，包括已安装的备件，以及包括排水管和排

（2）气管在内的相关管道。

（3）仪表安装方式及信号类型

（4）伴热和绝缘设计

（5）管道特性，包括它们的尺寸、压力等级、保温伴热等级、管道编号等

（6）工艺介质名称、状态等；

（7）温度、压力、流量、液位等设定值、报警值等；

   ......

--P&ID 中不包括什么？

（1）工艺条件和物理数据

（2）运行条件

（3）介质详细信息

（4）设备安装位置

（5）管道布线、长度和配件

（6）管道及设备的安装指导

- EPLAN P&ID设计过程

步骤1：EPLAN 工作模式切换

在EPLAN 中，PrePlanning 使用专有的工作环境，主要开启相适应的专有导航器，在EPLAN 2022 中，使用右上角的工作区域切换命令，可以快速进入PrePlanning 工作模式：

图3：预规划工作区域切换

通过该命令，快速进入预规划设计模式，开启预规划，管路，结构段模板导航器。

步骤2：创建管道及仪表流程图设计页

在EPLAN中，P&ID设计有专有的页类型“管道及仪表流程图（交互式）”，有别于电气的“多线原理图（交互式）及液压气动的”流体原理图（交互式），EPLAN 的P&ID设计需要使用正确的页类型。

图4：管道及仪表流程图页类型

由于P&ID设计属于大型图纸，可切换图纸比例或者使用大型图框，例如A0，A1，A2图框。

步骤3：管道仪表流程图绘制及管路定义

在EPLAN 2022 中使用插入中心，拖取设计符号到图页中，这个绘制的过程和电气原理图绘制过程类似，P&ID 符号中定义了连接点。所有阀，泵，变径 都具有自动连线功能，关于阀，泵的名称使用可参考ISA 5标准，企业可以按行业标准定义，这和工况有关。

图5：EPLAN P&ID 流程图绘制

在绘制流程图的过程中，关于容器的管道连接，请使用容器连接点，该命令如下图所示：

图6：容器连接点

该容器连接点，有专有的符号表达类型（管道及仪表流程图）。

图7：容器连接点的使用

根据P&ID 设计要求，对于管件需要定义尺寸、等级和标签编号，在EPLAN PrePlanning 中使用“管路定义点”来定义相关信息。

美国机械工程师学会（ASME）定义了管路等级的标准，例如CS150，SS150等，可以在结构段模板中根据标准预定义等级信息，如下图所示：

图8：管路等级预定义

管路定义中也需要明确介质的类型，根据P&ID设计的行业，介质也可以通过结构段模板进行预定义，如下图所示：

图9：管路介质预定义

管径的尺寸可以在项目“设置”中进行预定义，如下图所示：

图10：管径尺寸的预定义

根据标准，预定义完成所需的管路信息后，可以使用EPLAN PrePlanning 中的管路定义点来定义排P&ID 图中的管路设计技术参数。

图11：管路定义命令菜单

通过该命令弹出的属性对话框，进行管路参数的设计和定义，如下图所示：

图12：管路定义属性对话框

定义设计结果如下图所示：

图13：管路定义示例图

步骤4：管道仪表流程图-仪表回路设计

在P&ID 流程图中还有一个非常重要的设计环节，就是仪表设计。冶金及石油化工行业根据行业设计标准，明确定义了仪表符号的显示标准规则，如下图所示：

图14：仪表设计图形符号说明

标准中也明确了仪表中被测量变量及修饰词的代号规则，如下图所示：

图15：文字代号说明

在EPLAN PrePlanning 中，使用预规划导航器来进行仪表回路的设计，如下图所示：

图16：预规划导航器

在该导航器中，使用快捷菜单中的【新建规划对象】命令来创建仪表回路，如下图所示：

图17：新建规划对象命令

在新建规划对象时，EPLAN PrePlanning 预定义了规划对象类型，该类型为：“回路”和“用电设备回路”，对于仪表回路，选择“回路”，如下图所示：

图18：规划对象类型选择

对象类型选择“确定”后，进入PCT回路属性对话框，如下图所示：

图19：PCT 回路属性对话框

在该对话框中，确定三个重要的信息：

（1）被测变量：选择根据 图15 中定义的标准测量变量代号，如下图所示：

图20：被测变量类型选择

例如流量，温度，压力等，这个被测变量类型可以在项目设置中自由定义。

（2）功能选择：确定被测变量后，需要确定回路的主要功能或者多功能，这个功能选择对话框可以多项同时选择，例如同时选择I(显示)和C(自动调节)，如下图所示：

图21：功能类型选择

功能类型可以通过PrePlanning的项目设置自由添加。

（3）PCT 类型选择：

PCT 的类型根据 图14 所规定的标准来进行定义，例如就地安装的仪表，PLC内部仪表等类型，如下图所示：

图22：PCT 类型选择下拉列表

在EPLAN PrePlanning 中新建规划对象时，可以通过下拉列表来选择PCT回路类型，但如果创建完成后，想修改PCT回路类型时，将不再使用该命令，需要通过回路属性对话框中的“符号数据”选项卡中的选择设置来完成，如下图所示：

图23：PCT回路类型修改

（4）回路编号：

通过这个三个关键参数的选择，确定了仪表回路的功能，为了确保回路的唯一性，需要对仪表回路指定一个回路号，习惯性定义回路好为4位数字组成，如果仪表回路较少，可以减少回路的编号的位数。

不同回路的类型选择，有着不同的参数定义，这些属性可以通过PrePlanning 的【配置结构段定义】命令来进行自定义，这行自定义的属性可以预置在EPLAN项目模板中，创建项目时自动加载，如下图所示：

图24：预置的PCT回路属性

通过上述的内容，设计了一个仪表回路规划对象，这些对象存储在预规划导航器中，通过快捷菜单中的【放置】命令，将仪表回路放置到检测位置，形成仪表检测回路图，如下图所示：

图25：仪表回路图

在EPLAN中，对于P&ID 设计，连接的类型也进行预置，这个连接类型的显示显示参考了ISA标准，在绘制的自由连线中，可以选择设计对应的信号类型图层，例如图 14所使用的毛细管压力取样连接类型，如下图所示：

图26：预置的连接类型图层

通过上述的操作，就创建设计了一个完整的P&ID图，整体结果参考如下图所示：

图27：P&ID图整图预览

步骤5：管道仪表流程图-自动化报表

在EPLAN PrePlanning中，完成P&ID 图纸绘制和相关参数定义后，可以自动生成“管路概览”、规划对象总览等报表，用于方案讨论，价格估算，工时估算，参考报表如下：

图28：管路概览表

图29：PCT 回路总览表

图30：管路元件总览表

本文为《EPLAN带你做项目》系列设计课题中的P&ID 设计主题，参考图为冶金行业的喷煤流程环节，通过该主题向大家介绍EPLAN PrePlanning 怎样进行仪表流程图的设计以及相关报表的自动生成，目前企业中P&ID 设计大多使用AutoCAD。EPLAN PrePlanning 基于数据库和面向对象设计的方式更有助于报表的自动生成和数据的传递（回路号、PLCI/O点表等），这也是EPLAN 平台化软件的魅力所在，特别对于有数字化设计的工程而言，将非常高效。

下一章提要：

将为大家介绍《仪表回路设计及设备设计》相关的内容，敬请期待！