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ISA Standards Reference for Industrial Automation

工业自动化ISA标准参考文档

ISA-5.1: Instrumentation Symbols and Identification

ISA-5.1：仪表符号与标识

Tag Number Structure

标签编号结构

[Area].[Functional ID].[Loop Number][Suffix]

Functional ID = [First Letter: measured variable] + [Succeeding Letters: function/modifier]

Examples from project:
  11301.PDI.076A   = Area 11301, Pressure Differential Indicator, loop 076, suffix A
  11301.SALL.020A  = Area 11301, Speed Alarm Low-Low, loop 020, suffix A
  11301.FIC.056A   = Area 11301, Flow Indicating Controller, loop 056, suffix A
  11301.CLWW.1A1   = Area 11301, Conveyor (equipment tag), unit 1A1

[Area].[Functional ID].[Loop Number][Suffix]

Functional ID = [First Letter: measured variable] + [Succeeding Letters: function/modifier]

Examples from project:
  11301.PDI.076A   = Area 11301, Pressure Differential Indicator, loop 076, suffix A
  11301.SALL.020A  = Area 11301, Speed Alarm Low-Low, loop 020, suffix A
  11301.FIC.056A   = Area 11301, Flow Indicating Controller, loop 056, suffix A
  11301.CLWW.1A1   = Area 11301, Conveyor (equipment tag), unit 1A1

First Letter (Measured/Initiating Variable)

首字母（被测/触发变量）

Letter	Variable	As Succeeding Letter
A	Analysis (pH, O2, conductivity)	Alarm
B	Burner, Combustion	User's choice
C	User's Choice	Control
D	User's Choice	Differential
E	Voltage (EMF)	Sensor/Element
F	Flow Rate	Ratio/Fraction
G	User's Choice	Glass/Gauge
H	Hand (Manual)	High
I	Current (Electrical)	Indicate
J	Power	Scan
K	Time, Schedule	Time Rate of Change
L	Level	Light/Low
M	User's Choice	Middle/Intermediate
N	User's Choice	User's choice
O	User's Choice	Orifice/Restriction
P	Pressure, Vacuum	Point (test)
Q	Quantity	Totalize/Integrate
R	Radiation	Record
S	Speed, Frequency	Switch/Safety
T	Temperature	Transmit
U	Multivariable	Multifunction
V	Vibration, Mechanical Analysis	Valve/Damper
W	Weight, Force	Well/Probe
X	Unclassified	Unclassified
Y	Event, State, Presence	Relay/Compute
Z	Position, Dimension	Actuator/Driver

字母	变量	作为后续字母时
A	分析（pH值、氧气、电导率）	报警
B	燃烧器、燃烧	用户自定义
C	用户自定义	控制
D	用户自定义	差值
E	电压（EMF）	传感器/元件
F	流量	比率/分数
G	用户自定义	玻璃/仪表
H	手动	高
I	电流（电气）	指示
J	功率	扫描
K	时间、调度	时间变化率
L	液位	灯光/低
M	用户自定义	中间值
N	用户自定义	用户自定义
O	用户自定义	孔板/限流装置
P	压力、真空	测点（测试）
Q	数量	累计/积分
R	辐射	记录
S	速度、频率	开关/安全
T	温度	传输
U	多变量	多功能
V	振动、机械分析	阀门/挡板
W	重量、力	阱/探头
X	未分类	未分类
Y	事件、状态、存在	继电器/计算
Z	位置、尺寸	执行器/驱动器

Common Tag Combinations

常见标签组合

Flow: FE (element), FT (transmitter), FI (indicator), FIC (indicating controller), FCV (control valve), FAH (alarm high), FAL (alarm low), FAHH (alarm high-high), FALL (alarm low-low), FSH (switch high), FSL (switch low), FQI (quantity indicator/totalizer), FR (recorder)

Level: LT, LI, LIC, LCV, LAH, LAL, LAHH, LALL, LSH, LSL, LSHH, LSLL, LG (gauge glass)

Pressure: PT, PI, PIC, PCV, PAH, PAL, PAHH, PALL, PDI (differential indicator), PDIC, PDT, PSH, PSL, PSV (safety valve), PG (gauge)

Temperature: TE (element), TT, TI, TIC, TCV, TAH, TAL, TSH, TSL, TR (recorder), TW (thermowell)

Position/Valve: ZT (position transmitter), ZI, ZIC, ZAH (open alarm), ZAL (closed alarm), ZSH (open switch), ZSL (closed switch), ZSHH, ZSLL

Speed: ST, SI, SIC, SAH, SAL, SAHH, SALL

Current (Electrical): II (current indicator), IIC (current indicating controller), IAH, IAHH

Vibration: VI (vibration indicator), VAH, VAHH

流量： FE（元件）、FT（变送器）、FI（指示器）、FIC（指示控制器）、FCV（控制阀）、FAH（高报警）、FAL（低报警）、FAHH（高高报警）、FALL（低低报警）、FSH（高开关）、FSL（低开关）、FQI（数量指示器/累计器）、FR（记录仪）

液位： LT、LI、LIC、LCV、LAH、LAL、LAHH、LALL、LSH、LSL、LSHH、LSLL、LG（玻璃液位计）

压力： PT、PI、PIC、PCV、PAH、PAL、PAHH、PALL、PDI（差压指示器）、PDIC、PDT、PSH、PSL、PSV（安全阀）、PG（压力表）

温度： TE（元件）、TT、TI、TIC、TCV、TAH、TAL、TSH、TSL、TR（记录仪）、TW（热电偶套管）

位置/阀门： ZT（位置变送器）、ZI、ZIC、ZAH（开启报警）、ZAL（关闭报警）、ZSH（开启开关）、ZSL（关闭开关）、ZSHH、ZSLL

速度： ST、SI、SIC、SAH、SAL、SAHH、SALL

电流（电气）： II（电流指示器）、IIC（电流指示控制器）、IAH、IAHH

振动： VI（振动指示器）、VAH、VAHH

Equipment Tags (Non-ISA, Plant-Specific)

设备标签（非ISA标准，工厂自定义）

Code	Equipment Type	Example
K	Kiln/Equipment	11301.K.9
N	Pump	11301.N.3A
F	Feeder	11301.F.4
WG	Weighing belt	11301.WG.8
SR	Screen/Separator	11301.SR.9A
CL/CLWW	Conveyor (weigh)	11301.CLWW.1A1
KC	Crusher	11301.KC.F.4
EL	Elevator	11301.EL.AA
Z	Silo/Storage	11301.Z.2A

代码	设备类型	示例
K	窑炉/设备	11301.K.9
N	泵	11301.N.3A
F	进料器	11301.F.4
WG	称重皮带	11301.WG.8
SR	筛网/分离器	11301.SR.9A
CL/CLWW	输送机（称重型）	11301.CLWW.1A1
KC	破碎机	11301.KC.F.4
EL	提升机	11301.EL.AA
Z	料仓/存储设备	11301.Z.2A

Tag Naming Variations by Region/Vendor

不同地区/厂商的标签命名差异

Convention	Format	Example
ISA Pure	FIC-101A	American standard
European (this project)	11301.FIC.101A	Area.Function.LoopSuffix
Siemens/KKS	+FIC101A=	German power plant standard
DeltaV path	FIC-101A/PV	With parameter path
Honeywell	FIC101A.PV	With point parameter

规范	格式	示例
ISA纯标准	FIC-101A	美国标准
欧洲（本项目）	11301.FIC.101A	区域.功能.回路后缀
Siemens/KKS	+FIC101A=	德国电厂标准
DeltaV路径	FIC-101A/PV	带参数路径
Honeywell	FIC101A.PV	带测点参数

ISA-88: Batch Control (S88)

ISA-88：批量控制（S88）

Physical Model Hierarchy

物理模型层级

Enterprise
  +-- Site
       +-- Area
            +-- Process Cell
                 +-- Unit
                      +-- Equipment Module (EM)
                           +-- Control Module (CM)

Enterprise
  +-- Site
       +-- Area
            +-- Process Cell
                 +-- Unit
                      +-- Equipment Module (EM)
                           +-- Control Module (CM)

Mapping to DCS Engineering

与DCS工程的映射

ISA-88 Concept	DCS Implementation	Example
Control Module	Function block instance	Motor block, valve block, PID loop
Equipment Module	Sequence/SFC	Reactor filling sequence
Unit	Process unit with sequences	Reactor R-101
Process Cell	Group of units	Production Line A

ISA-88概念	DCS实现方式	示例
控制模块	功能块实例	电机块、阀门块、PID回路
设备模块	序列/SFC	反应器进料序列
单元	带序列的工艺单元	反应器R-101
工艺单元组	单元组	生产线A

Control Module Types (Standard Templates)

控制模块类型（标准模板）

Motor CM: Start/Stop, feedback, interlock, mode selection
On/Off Valve CM: Open/Close, position feedback, interlock
Modulating Valve CM: Analog output, position feedback, PID output
PID Loop CM: AI input, PID algorithm, AO output
Analog Input CM: Scaling, filtering, alarm limits
Digital Input CM: State detection, alarm on state

电机CM：启停、反馈、联锁、模式选择
开关阀CM：开关、位置反馈、联锁
调节阀CM：模拟输出、位置反馈、PID输出
PID回路CM：AI输入、PID算法、AO输出
模拟输入CM：量程缩放、滤波、报警限值
数字输入CM：状态检测、状态报警

ISA-95: Enterprise-Control Integration

ISA-95：企业-控制集成

Equipment Hierarchy (extends ISA-88 upward)

设备层级（扩展ISA-88至上层）

Enterprise > Site > Area > Work Center > Work Unit

Enterprise > Site > Area > Work Center > Work Unit

Relevance to Tag Naming

与标签命名的关联

Tags should encode the hierarchy. Example:

11301.FIC.056A

```
11301
```
= Area identifier (maps to ISA-95 Area)
```
FIC
```
= Function (ISA-5.1)
```
056
```
= Loop number (unique within area)
```
A
```
= Suffix (parallel instance)

标签应编码层级信息。示例：

11301.FIC.056A

```
11301
```
= 区域标识符（对应ISA-95区域）
```
FIC
```
= 功能（ISA-5.1标准）
```
056
```
= 回路编号（区域内唯一）
```
A
```
= 后缀（并行实例）

ISA-18.2: Alarm Management

ISA-18.2：报警管理

Alarm Priority Distribution (Guideline)

报警优先级分配（指南）

Priority	Percentage	Response Time
Critical (1)	~5%	Immediate
High (2)	~15%	< 5 minutes
Medium (3)	~30%	< 30 minutes
Low (4)	~50%	Next round

优先级	占比	响应时间
关键（1）	~5%	立即响应
高（2）	~15%	< 5分钟
中（3）	~30%	< 30分钟
低（4）	~50%	下一轮处理

Alarm Tag Properties for Bulk Engineering

批量工程的报警标签属性

Each alarm tag requires: Priority, Setpoint (limit), Deadband, On-delay, Off-delay, Alarm class (Process/Safety/Equipment), Shelving capability.

每个报警标签需包含：优先级、设定值（限值）、死区、触发延迟、恢复延迟、报警类别（工艺/安全/设备）、搁置功能。

Naming Convention for Alarms

报警命名规范

{Area}.{Variable}{AlarmType}.{Loop}{Suffix}
  PAH  = Pressure Alarm High
  PAHH = Pressure Alarm High-High
  PAL  = Pressure Alarm Low
  PALL = Pressure Alarm Low-Low

In Freelance EAM: XA1 = primary alarm, XA2 = secondary alarm

{Area}.{Variable}{AlarmType}.{Loop}{Suffix}
  PAH  = 压力高报警
  PAHH = 压力高高报警
  PAL  = 压力低报警
  PALL = 压力低低报警

在Freelance EAM中：XA1 = 主报警，XA2 = 副报警

ISA-101: Human Machine Interfaces

ISA-101：人机界面（HMI）

Display Hierarchy

显示层级

Level	Name	Content	Quantity
1	Plant Overview	Entire plant, KPIs	1-3
2	Area Overview	One process area	5-20
3	Unit Detail	One unit operation	20-100
4	Faceplate/Detail	One control loop	Auto-generated

层级	名称	内容	数量
1	工厂概览	整个工厂、关键绩效指标（KPIs）	1-3个
2	区域概览	单个工艺区域	5-20个
3	单元详情	单个单元操作	20-100个
4	面板/详情页	单个控制回路	自动生成

High-Performance HMI Principles

高性能HMI原则

Gray backgrounds (not black)
Analog representations (bar graphs, sparklines, not just numbers)
Minimal animation (no rotating equipment, no flowing pipes)
Color reserved for abnormal states (alarms, deviations)
Consistent navigation (plant hierarchy)
Situational awareness focus

灰色背景（非黑色）
模拟表示（条形图、迷你折线图，而非仅数字）
最少动画（无旋转设备、无流动管道）
颜色仅用于异常状态（报警、偏差）
一致的导航（工厂层级）
聚焦情境感知