Ce qu'est un P&ID
Le P&ID (« piping and instrumentation diagram », schéma de tuyauterie et d'instrumentation) montre les équipements d'un procédé, les tuyauteries qui les relient, les instruments qui les mesurent et les boucles qui les régulent. Il sert à la conception, à la construction, à la mise en service, puis à l'exploitation : c'est souvent le document de référence d'un écran de supervision.
L'étiquette d'un instrument : PIC-101
L'étiquette se lit en trois morceaux : la variable mesurée, les fonctions, le numéro de boucle.
| Morceau | Exemple | Sens |
|---|---|---|
| Première lettre | PIC | variable mesurée : pression |
| Lettres suivantes | PIC | fonctions : indicateur, régulateur |
| Numéro | 101 | boucle 101, souvent liée à une zone ou un équipement |
Une lettre de modification peut suivre la première : PD pour pression différentielle, FQ pour débit totalisé.
Les premières lettres les plus courantes
| Lettre | Variable |
|---|---|
| A | analyse (pH, conductivité, oxygène…) |
| F | débit |
| L | niveau |
| P | pression |
| T | température |
| S | vitesse |
| Z | position |
| H | commande manuelle |
Les lettres de fonction les plus courantes
| Lettre | Fonction |
|---|---|
| I | indication |
| R | enregistrement |
| C | régulation |
| T | transmission (transmetteur) |
| S | contact, seuil |
| A | alarme |
| V | vanne, organe de réglage |
| E | élément primaire, capteur |
| H, L | haut, bas (associés à S ou A) |
Quelques lectures : TT transmetteur de température ; LIC indicateur-régulateur de niveau ; LSH contact de niveau haut ; PSHH contact de pression très haute ; FV vanne de régulation de débit ; ZS contact de position.
La forme de la bulle : où est la fonction
La bulle (le cercle autour de l'étiquette) dit où se trouve l'instrument ou la fonction, et si l'opérateur y a accès.
| Forme | Sens usuel |
|---|---|
| cercle seul | instrument sur le terrain, monté localement |
| cercle barré d'un trait plein | en salle de contrôle, accessible à l'opérateur |
| cercle barré d'un trait pointillé | en salle de contrôle, derrière le panneau, non accessible |
| cercle inscrit dans un carré | fonction partagée d'un système de conduite (DCS), affichée à l'écran |
| hexagone | fonction calculée par un ordinateur |
| losange dans un carré | fonction réalisée par un automate (API) |
Les mêmes formes avec un trait double indiquent souvent un panneau local, en dehors de la salle de contrôle. La légende du projet le précise.
Les lignes : comment le signal circule
| Trait | Sens usuel |
|---|---|
| trait plein épais | tuyauterie de procédé |
| trait fin barré de deux petits traits obliques, à intervalles | signal pneumatique |
| trait pointillé | signal électrique |
| trait fin avec des croix | tube capillaire |
| trait fin avec de petits cercles | liaison de données, logicielle |
| trait fin avec des L | signal hydraulique |
Une flèche sur la tuyauterie indique le sens d'écoulement ; un renvoi de page (un pentagone avec un numéro) dit où la ligne continue.
Les équipements
Les équipements n'ont pas d'étiquette normalisée aussi stricte : on trouve souvent P-101 pour une pompe, V- ou T- pour une capacité, E- pour un échangeur, K- pour un compresseur. Leurs symboles suivent des formes reconnaissables :
| Famille | Formes typiques |
|---|---|
| Vannes | deux triangles pointe contre pointe (vanne à passage direct), avec un rond (à boule), un trait (papillon), un actionneur au-dessus (motorisée, pneumatique, électrovanne) |
| Pompes | cercle avec une sortie tangentielle (centrifuge), variantes pour volumétrique, doseuse, à vis |
| Capacités | cylindre vertical ou horizontal, sphère, toit flottant, double enveloppe, serpentin |
| Échangeurs | calandre et faisceau, à plaques, aéroréfrigérant |
| Séparation | séparateur, cyclone, filtre, crépine en Y |
Une boucle de régulation lue de bout en bout
Prenons une régulation de niveau dans une cuve :
- LT-201, cercle seul sur la cuve : transmetteur de niveau sur le terrain.
- Un trait pointillé, ou un trait à petits cercles, rejoint LIC-201 dans un cercle inscrit dans un carré : l'indication et la régulation sont dans le DCS, à l'écran de l'opérateur.
- Un autre trait rejoint LV-201 sur la tuyauterie de sortie : la vanne de régulation, avec son actionneur.
- LSH-201 et LAH-201, s'ils figurent, ajoutent un contact et une alarme de niveau haut.
Le numéro 201 relie tous les éléments de la même boucle. C'est ce numéro qu'on retrouve dans la liste d'E/S, dans le programme de l'automate et sur l'écran de supervision.
Du P&ID à l'écran de supervision
Un synoptique d'IHM ne recopie pas le P&ID : il en garde ce dont l'opérateur a besoin pour conduire. Les symboles y sont plus simples, l'état (marche, arrêt, défaut, ouvert, fermé) se lit à la couleur ou à la forme, et les valeurs s'affichent à côté de l'équipement. Les principes de l'IHM haute performance demandent un fond neutre et peu de couleur, réservée à l'anormal.
Des symboles prêts à l'emploi
pid-symbols fournit 117 symboles dessinés sur la même grille, en 11 familles (vannes, pompes, machines tournantes, capacités, échangeurs, séparation, eau, CVC, électricité, instruments avec les bulles et les boucles PIC, TIC, FIC, LIC, tuyauterie et lignes), en SVG, PNG et bibliothèque draw.io. Pour l'IHM web, les états s'animent en CSS. Les formes s'inspirent des conventions usuelles (ISA-5.1, ISO 10628), sans certification ni affiliation. Pour assembler ces symboles en écran animé, voir le synoptique IHM web.
Sources
- ANSI/ISA-5.1, Instrumentation Symbols and Identification (non reproduite, conventions usuelles résumées)
- ISO 10628, Schémas de procédé pour l'industrie chimique et pétrochimique (non reproduite)
- ISO 14617, Symboles graphiques pour schémas (non reproduite)