CAPITULO II Normas de Instrumentación Industrial DIN Origen de DIN El DIN fue establecido el 22 de diciembre de 1917 como Normenausschuss der deutschen Industrie (NADI). El acrónimo DIN también ha sido interpretado como Deutsche Industrie Norm (Norma de la Industria Alemana) y Das Ist Norm (Esto es norma). (Campos, 2017) Desarrollo El Deutsches Institut für Normung e.V. (Instituto Alemán de Normalización), con sede en Berlín, es el organismo nacional de normalización de Alemania. Elabora, en cooperación con el comercio, la industria, la ciencia, los consumidores e instituciones públicas, estándares técnicos (normas) para la racionalización y el aseguramiento de la calidad. El DIN representa los intereses alemanes en las organizaciones internacionales de normalización (ISO, CEI, entre otros.). El comité electrotécnico es la DKE en DIN y VDE (Frankfurt). (Campos, 2017) Las normas DIN se dividen en dos grupos:
DIN 19227-1 Símbolos gráficos y letras de identificación en control de procesos. DIN 19227-2 Símbolos gráficos y letras de identificación en control de procesos, representación de detalles. (Creus, 2010)
Símbolos en Ingeniería de Control Señales en los diagramas de flujo La señalización de un diagrama de flujo es la representación simbólica de las interacciones funcionales en un sistema. Los componentes esenciales de los sistemas de control se representan mediante diagramas de bloques. Si es necesario, la representación de un bloque por un símbolo puede ser descrita adicionalmente agregando un texto escrito.
Sin embargo, los diagramas de bloques no son adecuados para representaciones muy detalladas. Los símbolos descritos a continuación son más adecuados para representar claramente los detalles funcionales. (Samson, 2003) Bloques y líneas de acción La relación funcional entre una señal de salida y una señal de entrada se simboliza mediante un rectángulo (bloque). Las señales de entrada y salida están representadas por líneas y su dirección de acción (entrada o salida) está indicada por flechas. (Samson, 2003)
Ejemplo: El resultado de la raíz cuadrada de una cantidad
𝑿𝒆 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑿𝒂 = 𝑅𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑎𝑖𝑧 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙
Fig. 1. Extracción de raíz de una señal de presión diferencial (Samson, 2003)
Ejemplo: Representación de un comportamiento dinámico
𝑿𝒆 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑿𝒂 = 𝑁𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
Fig. 2. Incremento de un líquido a lo largo del tiempo (Samson, 2003)
Ejemplo: Punto de Suma
La señal de salida es la suma algebraica de las señales de entrada. Esto se simboliza por el punto de suma. Cualquier número de entradas puede conectarse a un punto de suma que está representado por un círculo. Dependiendo de su signo, las entradas se suman o restan. (Samson, 2003)
Fig. 3. Punto de suma (Samson, 2003)
Ejemplo: Punto de Ramificación
Un punto de ramificación está representado por un punto. Aquí, una línea de acción se divide en dos o más líneas de acción. La señal transmitida permanece inalterada. (Samson, 2003)
Fig. 4. Punto de ramificación (Samson, 2003)
Ejemplo: Simbología de un diagrama de flujo de un circuito abierto y de un circuito cerrado Simbología del diagrama de bloque de un sistema de control de lazo abierto El operador posiciona el ajustador remoto dependiendo de la variable de referencia w. El ajuste se realiza de acuerdo con una especificación de asignación (p.ej. una tabla: punto de ajuste w1 = posición de ajuste remoto v1; W2 = v2; Etc.) determinada anteriormente (Samson, 2003)
Fig. 5. Diagrama de bloque del sistema de control de lazo abierto (Samson, 2003)
Simbología del diagrama de bloque de un sistema de control de lazo cerrado La variable controlada "x" se mide y se devuelve al controlador. El controlador determina si esta variable adopta el valor deseado de la variable de referencia w. Cuando x y w difieren entre sí, el ajustador interviene para que las dos variables sean iguales. (Samson, 2003)
Fig. 6. Diagrama de bloque del sistema de control de lazo cerrado (Samson, 2003)
Elementos y señales de un sistema de control Usando los símbolos y terminología definidos anteriormente, la Fig.7 muestra el diagrama de acción de un sistema de control de lazo cerrado. (Samson, 2003)
Fig. 7 Diagrama de bloque de un sistema de control (Samson, 2003)
Símbolos gráficos para representaciones detalladas, representaciones relacionadas con la solución: Siempre que se señale la solución técnica de un sistema de control de procesos, se recomienda utilizar símbolos gráficos en el diagrama de señales de flujo (Fig. 8). Dado que este método de representación se concentra en los dispositivos utilizados para realizar ciertas tareas en un sistema de control de proceso, se denomina representación relacionada con la solución. Tales representaciones gráficas constituyen una parte esencial de la documentación cuando se trata de planificación, ensamblaje, pruebas, puesta en marcha y mantenimiento. (Samson, 2003)
Fig. 8. Símbolos gráficos para describir control de temperatura de un sistema de intercambiador de calor. (Samson, 2003) 1. Sensor (temp.)
2. Transmisor
3. Convertidor de señal
4. Controlador
5. Válvula neumática lineal
6. Intercambiador de calor
Cada unidad tiene su propio símbolo gráfico que suele estandarizarse. El equipo que consiste en varias unidades es representado a menudo por varios símbolos alineados.
Funciones realizadas por el software están marcadas con un indicador.
Fig. 9. Símbolos gráficos para controladores, válvulas de control y funciones basadas en software según DIN 19227 Parte 2 (Samson, 2003)
Símbolos gráficos para el control de procesos: Los símbolos gráficos utilizados para el control del proceso se especifican en la norma DIN 19227, incluyendo símbolos para sensores, adaptadores, controladores, válvulas de control, equipos operativos, generadores, conductos y accesorios (Figs. 9 y 10). (Samson, 2003)
Fig. 10. Símbolos gráficos para sensores, transmisores, ajustadores e indicadores según DIN 19227 Parte 2 (Samson, 2003)
Fig. 11. Etiquetas de instrumentación y control designadas según DIN 19227 Parte 1 (Samson, 2003)
Etiquetas de Instrumentación y Control (Samson, 2003) Aparte de la representación relacionada con la solución, los sistemas de control de procesos también pueden representarse mediante instrumentos y etiquetas de control (DIN 19227 Parte 1) que describen la tarea a realizar. Una etiqueta de instrumentación y control está representada por un círculo. Cuando el círculo se divide por una línea adicional, los procedimientos de edición y operación no se llevan a cabo en el sitio, sino en una estación de control centralizada. En la mitad inferior del círculo, encontrará el número de la etiqueta de instrumentación y control. Las letras de identificación en la mitad superior especifican la variable de medición o de entrada, así como el tipo de procesamiento de la señal, la información de la organización y la ruta de flujo de la señal. Si se necesita espacio adicional, el círculo se alarga para formar un óvalo (Fig. 11). El uso típico de las letras de identificación en una etiqueta de instrumentación y control se muestra a continuación:
El significado y el orden de las letras de identificación se enumeran en la siguiente tabla.
Tabla 1. Códigos de identificación de la norma DIN 19227 (Creus, 2010)
Los dos métodos posibles de representación gráfica se comparan entre sí en las Figs. 12 y 13. La representación relacionada con el dispositivo de acuerdo con DIN19227 Parte 2 (figura 13) es, en general, fácilmente comprensible. Mientras que las etiquetas de instrumentación y de control de acuerdo con DIN19227 Parte 1 (Fig. 12) son más adecuadas para trazar sistemas complejos. (Samson, 2003) Etiquetas de instrumentación y control:
Fig. 12. Representación de un lazo de control según DIN 19227 Parte 1 (Samson, 2003)
Símbolos relacionados con el dispositivo:
Fig. 13. Representación de un lazo de control según DIN 19227 Parte 2 (Samson, 2003)
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