INTRODUCCION
La información de este material esta preparado para entender todos los lineamientos según las normas internacionales y nacionales como son las normas “ISA” para la ingeniería básica y de detalles de instrumentación en los tantos proyectos de automatización de las diferentes industrias. Los participantes podrán manejar la información de los planos que se generan en las diferentes fases de la ingeniería de detalles de un proyecto de automatización o de instrumentación y control, igualmente para la función de diseño, montaje, corrección de problemas y mantenimiento de instrumentación. Existen diversas prácticas de ingeniería para la realización de los planos de un proyecto, siendo diferentes unos de otros dependiendo directamente de los ingenieros que ejecutan el diseño y desarrollo de estas, los cuales según su criterio siguen las normas ISA o la desarrollan fuera de norma. Independientemente que estén fuera de norma o no, los planos siempre serán como mínimo seis tipos a saber: planos de procesos o P&ID, lazos de control, diagramas eléctricos, planos de ubicación de instrumentos, planos de rutas de instrumentos, y planos de detalles de instrumentos. Los anexos de este curso fue una recopilación de diferentes empresas venezolanas y extranjeras dedicadas a ingeniería, como también de plantas de fabricación de productos de acero, química, petróleo, generación de electricidad, etc.
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1. GENERALIDADES DE NORMAS En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Esto es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control. Un sistema de símbolos ha sido estandarizado por la ISA por sus siglas en ingles (Instrumentation Society of America) Sociedad de Instrumentación Americana. La siguiente información es de la norma: ANSI / ISA-S5.1-1984 (R 1992). Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes. La norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo alternativos. Se mantienen varios ejemplos agregando la información o simplificando el simbolismo, según se desee. Los símbolos de equipo en el proceso no son parte de esta norma, pero se incluyen para ilustrar aplicaciones de símbolos de la instrumentación. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA. La norma es conveniente para el uso en la química, petróleo, generación de poder, aire acondicionado, refinando metales, y otros numerosos procesos industriales. Ciertos campos, como la astronomía, navegación, y medicina, usan instrumentos muy especializados, diferentes a los instrumentos de procesos industriales convencionales. Se espera que la norma sea flexible, lo bastante para encontrarse muchas de las necesidades de campos especiales. APLICACIÓN EN ACTIVIDADES DE TRABAJO. La norma es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos de simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los usos siguientes, así como otros:
Bocetos del plan Ejemplos instrucción Papeles técnicos, literatura y discusiones Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas eléctricos, lógicos Descripciones funcionales
diagramas
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Diagramas de flujo: Procesos, Mecánicos, Ingeniería, Sistemas, que conduce por tuberías (el proceso) e instrumentación Dibujos de construcción Especificaciones, órdenes de compra, manifiestos, y otras listas Identificación (etiquetado) de instrumentos y funciones de control Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivos
Se piensa que la norma proporciona la información suficiente para habilitar a cualquiera de los documentos del proceso de medida y control (quién tiene una cantidad razonable de conocimiento del proceso) para entender los medios de medida y mando del proceso. El conocimiento detallado de un especialista en la instrumentación no es un requisito previo a esta comprensión. APLICACIÓN A CLASES DE INTRUMENTACIÓN Y FUNCIÓNES DE INTRUMENTOS. El simbolismo y métodos de identificación proporcionados en esta norma son aplicables a todas las clases de medida del proceso e instrumentación de control. Ellos no sólo son aplicables a la descripción discreta de instrumentos y sus funciones, pero también para describir las funciones análogas de sistemas que son: despliegue compartido, control compartido, control distribuido y control por computadora. DEFINICIONES Para un mejor entendimiento de la norma, se tienen las siguientes definiciones: Accesible
Este término se aplica a un dispositivo o función que puede ser usado o visto por un operador con el propósito de controlar el desempeño de las acciones de control; como ejemplo: cambios en el set-point (punto de ajuste), transferencia automanual o acciones de encendido y apagado.
Alarma
Es un dispositivo o función que detecta la presencia de una condición anormal por medio de una señal audible o un cambio visible discreto, o puede tratarse de ambas señales al mismo tiempo, las cuales tienen el fin de atraer la atención.
Asignable
Este término se aplica a una característica que permite el cambio (o dirección) de una señal de un dispositivo a otro sin la necesidad de la activación de un switch o algún otro elemento.
Estación auto-manual
Término empleado como sinónimo de estación de control. 3
Balón
Se emplea como sinónimo de burbuja.
Detrás del panel
Este término se refiere a la posición de un instrumento, el cual ha sido montado en un panel de control, pero no es normalmente accesible al operador.
Binario
Término aplicado a una señal o dispositivo que tiene solo dos posiciones o estados discretos. Cuando es usado en su forma más simple, como en señal binaria (lo que es opuesto a señal analógica), el término denota un estado de encendidoapagado o de alto-bajo.
Board
Término en inglés el cual se interpreta como sinónimo de panel.
Burbuja
Símbolo circular usado para denotar e identificar el propósito de un instrumento o función. Puede contener una etiqueta con un número. Es también un sinónimo de balón.
Dispositivo computa- Dispositivo o función que emplea uno o más cálculos u operable o de cómputo ciones lógicas, o ambas, y transmite uno o más resultados a las señales de salida. Configurable
Controlador
Término aplicado a un dispositivo o sistema cuyas características funcionales pueden ser seleccionadas a través de un programa o de otros métodos. Dispositivo con una salida que varía para regular una variable de control de una manera específica. Un c Controlador automático varía su salida automáticamente en respuesta a una entrada directa o indirecta de un proceso variable. Un controlador manual es una estación manual de carga y su salida no depende de una medida de un proceso variable pero puede variarse solamente por medio de un procedimiento manual.
Estación de control
Una estación de carga manual que también proporciona un control en el cambio de manual a automático de los modos de control dentro de lazo de control, como estación auto-manual.
Válvula de control
Es un dispositivo, el más comúnmente usado, que actúa manualmente o por sí mismo, que directamente manipula el flujo de uno o más procesos.
Convertidor
Es un dispositivo que recibe información en determinada ma4
nera de un instrumento y transmite una señal de salida en otra forma. Un convertidor es también conocido como transductor, de cualquier forma, transductor es un término general, y su uso para conversión de señales no es recomendado. Digital
Término aplicado a una señal o dispositivo que usa dígitos binarios para representar valores continuos o estados discretos.
Sistemas de control distribuidos DCS
Sistema el cual, mientras es funcionalmente integrado, consiste de subsistemas los cuales pueden ser físicamente separados y colocarse de una forma remota unos de otros.
Elemento final de con- Dispositivo que controla directamente los valores de la variatrol ble manipulada en un lazo de control. Generalmente el elemento final de control es una válvula de control. Función
Propósito que debe cumplir un dispositivo de control.
Identificación
Secuencia de letras o dígitos, o ambos, usados para señalar un instrumento en particular o un lazo.
Instrumentación
Colección de instrumentos o sus aplicaciones con el fin de observar mediciones, control, o cualquier combinación de estos.
Local
Es la localización de un instrumento que no esta ni dentro ni sobre un panel o consola, ni esta montado en un cuarto de control. Los instrumentos locales están comúnmente en el ámbito de un elemento primario o un elemento de control, la palabra “campo” es un sinónimo muy usado con local.
Panel local
Que no esta en un panel central, los paneles locales están comúnmente en el ámbito de subsistemas de plantas o sub áreas. El término instrumento local de panel no puede ser confundido con instrumento local.
Lazo
Combinación de uno o más instrumentos o funciones de control que señalan el paso de uno a otro con el propósito de medir y/o controlar las variables de un proceso.
Estación manual de carga
Dispositivo o función que tiene un ajuste de salida manual que es usado con un actuador o como más dispositivos. La estación no proporciona un cambio entre un modo de control automático o manual de un lazo de control. La estación puede 5
tener indicadores integrados, luces u otras características. Esto es normalmente conocido como estación manual o cargador manual. Medida
Determinación de la existencia o magnitud de una variable.
Monitor
Término general para un instrumento o sistema de instrumentos usados para la medición o conocer la magnitud de una o más variables con el propósito de emplear la información en determinado momento. El término monitor no es muy específico, algunas veces significa analizador, indicador, o alarma.
Luz del monitor
Sinónimo de luz piloto.
Panel
Estructura que tiene un grupo de instrumentos montados sobre ella. El panel puede consistir de una o varias secciones, cubículos, consolas o escritorios.
Montado en panel
Término aplicado a un instrumento que esta montado sobre un panel o consola y es accesible para un operador en uso normal.
Luz piloto
Es una luz que indica cual número o condiciones normales de un sistema o dispositivo existe. Una luz piloto es también conocida como una luz monitor o de monitor.
Elemento primario
Sinónimo de sensor.
Proceso
Es cualquier operación o secuencia de operaciones que involucren un cambio de energía, estado, composición, dimensión, u otras propiedades que pueden referirse a un dato.
Variable de proceso
Cualquier propiedad variable de un proceso. El término variable de proceso es usado en como un estándar para la aplicación a todas las variables.
Programa
Secuencia respetable de acciones que definen el nivel de las salidas como una compostura de las relaciones al establecimiento de las entradas.
Controlador lógico programable
Un controlador, usualmente con entradas y salidas múltiples que contiene un programa alterable, es llamado de esta manera o comúnmente conocido como PLC.
Relay
Dispositivo cuya función es pasar información sin alterarla o solo modificarla en determinada forma. Relay es comúnmente 6
usado para referirse a dispositivos de cómputo. Sensor
Parte de un lazo o un instrumento que primero detecta el valor de una variable de proceso y que asume una correspondencia, predeterminación, y estado inteligible o salida. El sensor puede ser integrado o separado de un elemento funcional o de un lazo. Al sensor también se le conoce como detector o elemento primario.
Set point
El set point o punto de ajuste o de referencia puede ser establecido manualmente, automáticamente o programado. Su valor se expresa en las mismas unidades que la variable controlada.
Switch
Dispositivo que conecta, desconecta, selecciona, o transfiere uno o más circuitos y no esta diseñado como un controlador, un relay o una válvula de control.
Punto de prueba
Proceso de una conexión el cual no esta permanentemente conectado, su conexión es solamente temporal o intermitente a un instrumento.
Transductor
Término general para un dispositivo que recibe información en forma de uno o más cuantificadores físicos, modificadores de información y/o su forma si requiere, y produce una señal de salida resultante. Dependiendo de la aplicación un transductor puede ser un elemento primario, un transmisor, un relay, un convertidor u otro dispositivo. Porque el término transductor no es específico, su uso para aplicaciones específicas no es recomendado.
Transmisor
Dispositivo que detecta la variable de un proceso a través de un sensor y tiene una salida la cual varía su valor solamente como una función predeterminada de la variable del proceso. El sensor puede estar o no integrado al transmisor.
2. NORMAS Y NORMALIZACION: La instrumentación industrial se ejecuta en dos grandes actos, medir y controlar. En el caso de medir, la normalización esta inmersa desde las unidades utilizadas hasta el método aplicado. Es imposible aislarse del mundo y utilizar unidades propias o métodos de medición exclusivos. Es necesario que las medidas sean reproducibles
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en cualquier sitio del planeta con el mínimo de error. Para ello existe la norma, para reglamentar, para equilibrar, para mecanizar y por supuesto para legislar. La normalización es el resultado de un proceso continuado de comunicación entre productores y consumidores. Es el producto de la industrialización y el intercambio comercial internacional. Hoy por hoy, la normalización priva sobre la calidad de los productos. Alguien dijo que es preferible un producto limitado en calidad pero con buenas especificaciones técnicas a un producto de características imprecisas o desconocidas. La normalización es parte integral de la instrumentación industrial. Es necesario conocer y manejar aspectos relativos a las normas para escoger un dispositivo o método de medición. La normalización se convierte entonces en una herramienta para el diseño, especificación, organización y dirección. CONCEPTOS EN NORMALIZACIÓN: Los conceptos generales más aplicados en normalización son: Norma: Es la solución que se adopta para resolver un problema reiterativo, también es catalogada como una referencia bajo la cual se juzga un producto o una función. La promulgación de una norma es un acto de elección razonado y colectivo. Especificación: Es una exigencia o requisito que debe cumplir un producto, un proceso o un servicio. Una especificación puede ser una norma, o parte de una norma. OBJETOS DE LA NORMALIZACIÓN: Prácticamente todo puede estar sometido a norma. Sin restar las actividades creativas, como el arte, en donde en algunos casos se establecen normas como bases de concursos. En general los objetos físicos y no físicos que pueden ser objeto de normalización son:
Cantidades y unidades. Símbolos y signos. Nombres y etiquetas. Productos (normas de calidad). Métodos. (Métodos de análisis y pruebas). Funciones. (Cargos, actividades, competencias y atribuciones.).
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ESPACIOS DE LA NORMALIZACIÓN. La normalización es tridimensional, fundamentalmente a lo que se refiere a su aplicación. Tales dimensiones son: El dominio: constituido por el sujeto, o actividad sometida a norma. Entre ellas podemos destacar a: La agricultura, la industria alimenticia, las comunicaciones, la instrumentación industrial, la siderúrgica etc. Los objetos: Que son los aspectos que se incluyen en las normas y que en conjunto establecen el proceso o producto normalizado. La jerarquía o nivel de la norma: La cual delimita su aplicabilidad, ámbito o legalidad. De manera que se pueden tener normas de empresas, de asociaciones de empresas, normas nacionales, internacionales y mundiales. Como ejemplo a las normas de asociaciones de empresas mas conocidas se pueden citar a las normas: API: Instituto Estadounidense del Petróleo. ASME: Sociedad norteamericana de ingenieros de manufactura. ASTM: Sociedad Norteamericana de pruebas de Materiales. IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. FF: Fundación para Buses de Campo. ISA: Sociedad Americana de Instrumentación Como ejemplo de normas Nacionales se pueden citar a: ANSI: Instituto Estadounidense de Normas. FCC: Comisión Federal de Comunicaciones. CONATEL: Comisión Nacional de Telecomunicaciones. COVENIN: Comisión Venezolana de Normalización. DIN: Normas industriales Alemanas. Como ejemplo de normas internacionales tenemos: CEN: Organismo Europeo de Normalización. ISO: Normas internacionales. Asociación libre por cualquier país. 9
Cuando una empresa somete su producto a una prueba de calidad y aprueba, el organismo evaluador autoriza a la empresa a utilizar el sello de calidad, a fin de que el público consumidor reconozca a este producto como un artículo de calidad. Algunos de estos sellos de calidad son: CE: para la comunidad Económica Europea. SA: Para los productos Canadienses. NORVEN. Para productos venezolanos. UL. Para productos Estadounidenses. Las normas son documentos. En ellos se plasma la experiencia de muchas personas e instituciones. Su importancia fundamental esta en la homogeneización de la calidad de los productos, aplicación correcta de métodos y tecnologías y la preservación del acervo tecnológico y del ambiente.
NORMAS UTILIZADAS EN LAS INDUSTRIAS
Para las industrias estas normas y estándares van de acuerdo al tipo de proceso sea químico, metálico, petróleo, etc. E igualmente otros parámetros, por las cuales deben regirse los diseños en cada proyecto de instrumentación, tales normas se pueden denominar de la forma siguiente: NORMA DS
DESIGN STANDARDS
ESTANDARES DE DISEÑO
NORMA GS
GENERAL SPECIFICATION
ESPECIFICACIONES GENERALES
NORMA PS
SPECIFICATION PARTICULAR
ESPECIFICACIONES PARTICULARES
NORMAS ISA Para elegir, designar y representar los instrumentos de medición y control, sus accesorios y otros adecuadamente, se emplean Normas muy variadas que varían de industria en industria. Esta gran variedad de Normas y sistemas utilizadas en las organizaciones industriales indica la necesidad universal de una normalización en el campo de la instrumentación. Varias sociedades han realizado muchos esfuerzos en este sentido, y entre ellas la mas destacada y una de las más importantes es la Sociedad de Instrumentos de América, ISA (Instrument Society of America) en cuyas normas se incluyen sistemas para la escogencia y designación de instrumentos de medición y control en industrias de aplicacio10
nes químicas, petroquímicas, etc. Otras sociedades internacionales igualmente han desarrollado normas en cuyo contenido se consideran los sistemas de medición y control, entre otras se pueden citar: API, NEMA, ASME. Tales normas internacionales sirven de patrón para guiar a cada industria a desarrollar su propia normalización o estandarización interna, predeterminadas a su vez por las normas internacionales. En todo proceso industrial es importante el manejo del mismo lenguaje con el fin de lograr la misma interpretación sobre el funcionamiento del mismo. Durante mucho tiempo cada empresa ha definido la forma de escribir o representar sus procesos y ha sido en la época actual que se ha generado un consenso que permita una única interpretación. La normalización regula desde las unidades utilizadas hasta el método aplicado para Instalar el instrumento. La normalización es el proceso, método o sistema definido exhaustivamente para aplicar, instalar o describir un proceso o sistema especifico. Para llegar al proceso de la normalización o a su producto, debe haber un consenso entre las empresas, instituciones o personas involucradas con el fenómeno a describir. El producto de este proceso es la norma. La normalización es parte integral de la instrumentación industrial. Es necesario conocer y manejar aspectos relativos a las normas para escoger un dispositivo o método de medición. La normalización se convierte entonces en una herramienta para el diseño, especificación, organización y dirección. Las normas pueden provenir de asociaciones de empresas, de instituciones o de países. Debido a que en el desarrollo de cada proyecto de instrumentación hay que tomar consideraciones para la selección y designación de los instrumentos de medición y control, todas estas normas constituyen una recomendación a seguir en las consideraciones antes mencionadas. A continuación se exponen un tabulador de normas ISA de mayor uso: RP2.1 Manometer Tables S5.1 Instrumentation Symbols and Identification S5.2 Binary Logic Diagrams for Process Operations S5.3 Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems S5.4 Instrument Loop Diagrams S5.5 Graphic Symbols for Process Displays 11
S7.0.01 Quality Standard for Instrument Air S12.1 Definitions and Information Pertaining to Electrical Instruments in Hazardous (Classified) Atmospheres TR12.2 Intrinsically Safe System Assessment Using the Entity Concept RP12.2.02 Intrinsic Safety Control Drawings RP16.1, 2, 3 Terminology, Dimensions and Safety Practices for Indicating Variable Area Meters (Rotameters, Glass Tube, Metal Tube, Extension Type Glass Tube) RP16.4 Nomenclature and Terminology for Extension Type Variable Area Meters (Rotameters) S20 Specification Forms for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valves S26 Dynamic Response Testing of Process Control Instrumentation S37.3 Specifications and Tests for Strain Gage Pressure Transducers S37.6 Specifications and Test for Potentiometric Pressure Transducers S37.8 Specifications and Tests for Strain Gage Force Transducers RP42.1 Nomenclature for Instrument Tube Fittings S51.1 Process Instrumentation Terminology RP52.1 Recommended Environments for Standards Laboratories S75.01 Flow Equations for Sizing Control Valves S75.02 Control Valve Capacity Test Procedure S75.05 Control Valve Terminology S75.11 Inherent Flow Characteristic and rangeability of Control Valves RP75.23 Considerations for Evaluating Control Valve Cavitation MC96.1 American National Standard for Temperature Measurement Thermocouples Las normas mas generales y de mayor aplicación son la ISA-S5.1 sobre simbología e identificación de la instrumentación industrial, la ISA-S5.3 sobre símbolos de sistemas de microprocesadores con control compartido, ISA-S5.4 sobre los diagramas de lazos e ISAs.20 sobre normas para especificar los instrumentos industriales.
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3. SIMBOLOS DE INSTRUMENTACION
SÍMBOLOS Y NÚMEROS DE INSTRUMENTACIÓN La indicación de los símbolos de varios instrumentos o funciones se sido aplican en las típicas formas. El uso no implica que la designación o aplicaciones de los instrumentos o funciones estén restringidas de alguna manera. Donde los símbolos alternativos se muestran sin preferencia, la secuencia relativa de los números no implica una preferencia. La burbuja se usa para etiquetar símbolos distintivos, tal como aquellos para válvulas de control. En estos casos la línea que esta conectando a la burbuja con el símbolo del instrumento esta dibujado muy cerca de él, pero no llega a tocarlo. En otras situaciones la burbuja sirve para representar las propiedades del instrumento. Un símbolo distintivo cuya relación con el lazo es simplemente aparentar que un diagrama no necesita ser etiquetado individualmente. Por ejemplo una placa con orificio o una válvula de control que es parte de un sistema completo no necesita ser mostrado con un número de etiqueta en un diagrama. También, donde hay un elemento primario conectado a otro instrumento en un diagrama, hace uso de un símbolo para representar que el elemento primario en un diagrama opcional. Los tamaños de las etiquetas de las burbujas y de los símbolos misceláneos son de tamaño recomendados. Los tamaños óptimos pueden variar dependiendo el diagrama y dependiendo el número de caracteres seleccionados apropiadamente acompañados de otros símbolos de otros equipos en dicho diagrama. Las líneas de señales pueden ser dibujadas en un diagrama enteramente o dejando la parte apropiada de un símbolo en cualquier ángulo. La función de los símbolos de bloque y los números de las etiquetas siempre son mostrados con una orientación horizontal. Flechas direccionales son agregadas a las líneas de las señales cuando se necesite aclarar la dirección del flujo para la información. La aplicación de flechas direccionales facilita el entendimiento de un sistema dado. El suministro de energía para un instrumento no se muestra, sea eléctrico, neumático o cualquier otro pero es esencial para el entendimiento de las operaciones de los instrumentos en un lazo de control. En general, una línea de una señal representara la interconexión entre dos instrumentos en un diagrama de flujo siempre a través de ellos. Pueden ser conectados físicamente por más de una línea. 13
La secuencia en cada uno de los instrumentos o funciones de un lazo están conectados en un diagrama y pueden reflejar el funcionamiento lógico o información acerca del flujo, algunos de estos arreglos no necesariamente corresponderán a la secuencia de la señal de conexión. Un lazo electrónico usando una señal analógica de voltaje requiere de un cableado paralelo, mientras un lazo que usa señales de corriente analógica requiere de series de interconexión. El diagrama en ambos casos podría ser dibujado a través de todo el cableado, para mostrar la interrelación funcional claramente mientras se mantiene la presentación independiente del tipo de instrumentación finalmente instalado. El grado de los detalles para ser aplicado a cada documento o sección del mismo esta enteramente en la discreción del usuario de la conexión. Los símbolos y designaciones en esta conexión pueden diseñarse para la aplicación en un hardware o en una función en específico. Los sketches y documentos técnicos usualmente contienen simbolismo simplificado e identificación. Los diagramas de flujo de un proceso usualmente son menos detallados que un diagrama de flujo de ingeniería. Los diagramas de ingeniería pueden mostrar todos los componentes en línea, pero pueden diferir de usuario a usuario en relación a los detalles mostrados. En ningún caso, la consistencia puede ser establecida para una aplicación. Los términos simplificado, conceptual, y detallado aplicado a los diagramas donde se escoge la representación a través de la sección de un uso típico. Cada usuario debe establecer el grado de detalle de los propósitos del documento específico o del documento generado. Es común en la práctica para los diagramas de flujo de ingeniería omitir los símbolos de interconexión y los componentes de hardware que son realmente necesarios para un sistema de trabajo, particularmente cuando la simbolización eléctrica interconecta sistemas. Un globo o círculo simboliza a un instrumento aislado o instrumento discreto, pare el caso donde el círculo esta dentro de un cuadrado, simboliza un instrumento que comparte un display o un control. Los hexágonos se usan para designar funciones de computadora. Para terminar el los controles lógicos programables PLC's se simbolizan con un rombo dentro de un cuadrado. Instrumento Discreto Display Compartido, Control Compartido o Distribuido
Función de computadora Control Lógico Programable
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Descripción de cómo los círculos indican la posición de los instrumentos. Los símbolos también indican la posición en que están montados los instrumentos. Los símbolos con o sin líneas nos indican esta información. Las líneas son variadas como son: una sola línea, doble línea o líneas punteadas.
Montado en Tablero Ubicación Auxiliar. Normalmente acce- Montado en Campo Normalmente accesible al operador sible al operador. Instrumento Discreto o Aislado Display y Control compartido o distribuido Función de Computadora Control Lógico Programable
Las líneas punteadas indican que el instrumento esta mondado en la parte posterior del panel el cual no es accesible al operador.
Instrumento Discreto Función de Computadora Control Lógico Programable
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Numero de identificación de los instrumentos o números TAG Cada instrumento o función para ser designada esta diseñada por un código alfanumérico o etiquetas con números. La parte de identificación del lazo del número de etiqueta generalmente es común a todos los instrumentos o funciones del lazo. Un sufijo o prefijo puede ser agregado para completar la identificación.
NUMERO DE IDENTIFICACION TIPICO ( NUMERO TAG) TIC 103 Identificación del instrumento o número de etiqueta T 103 Identificación de lazo 103 Número de lazo TIC Identificación de funciones T Primera letra IC Letras Sucesivas NUMERO DE IDENTIFICACION EXPANDIDO 10-PAH-5A Número de etiqueta 10 Prefijo opcional A Sufijo opcional Nota: Los guiones son optativos como separadores.
El número de lazo del instrumento puede incluir información codificada, tal como la designación del área de la planta que lo designe. Esto también es posible para series específicas de números para designar funciones especiales. Cada instrumento puede ser representado en diagramas por un símbolo. El símbolo puede ser acompañado por un número de etiqueta.
IDENTIFICACIÓN FUNCIONAL. La identificación funcional de un instrumento o su equivalente funcional consiste de letras, las cuales se muestran en la tabla 1 e incluyen una primera letra (designación de la medida o variable inicial) y una o más letras sucesivas (identificación de funciones). La identificación funcional de un instrumento esta hecha de acuerdo a su función y no a su construcción. Un registrador de diferencia de presión usado para medir flujo se identifica como FR; un indicador de presión y un switch actuado a presión conectado a la salida de un transmisor de nivel neumático están identificados por LI y LS, respectivamente.
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En un lazo de instrumentos, la primera letra de una identificación funcional es seleccionada de acuerdo a la medida y a la variable inicial y no de acuerdo a la variable manipulada. Una válvula de control varía el flujo de acuerdo a lo dictaminado por un controlador de nivel, esto es una LV. La sucesión de letras en la identificación funcional designa una o más funciones pasivas y/o salidas de función. Una modificación de las letras puede ser usada, si se requiere, en adición a una o más letras sucesivas. Por ejemplo, TDAL contiene dos modificadores. La variable medida D cambia a una nueva variable T, como diferencia de temperatura. La letra L restringe la lectura de la función A, alarma, para representar solamente una alarma baja. La secuencia de identificación de las letras llega a ser con una primera letra seleccionada de acuerdo a la tabla 1. Las letras de funciones pasivas o activas siguen cualquier orden, y las letras de la salida funcional siguen a ésta en cualquier frecuencia, excepto que la salida de la letra C (control) precede la salida de la letra V (valve), por ejemplo: PCV (válvula controladora de presión). Un dispositivo de función múltiple puede ser simbolizado en un diagrama por muchas burbujas como haya variables medidas, salidas y/o funciones. Un controlador de temperatura con un switch puede ser identificado por dos burbujas una con la inscripción TIC-3 y una con la inscripción TSH-3. El instrumento podría estar designado como TIC-3/TSH-3 para todos los usos y sus referencias. El número para las letras funcionales agrupadas en un instrumento pueden mantenerse con un mínimo de acuerdo al ajuste del usuario. El número total de letras contenidas en un grupo no pueden exceder de cuatro.
IDENTIFICACIÓN DEL LAZO. La identificación del lazo consiste en la primera letra y un número. Cada instrumento en un lazo tiene asignado a él el mismo número de lazo y, en caso de una numeración paralela, la misma primera letra. Cada lazo de instrumentos tiene un único número de identificación de lazo. Un instrumento común a dos o más lazos podría cargar la identificación del lazo al cual se le considere predominante. La numeración de los lazos puede ser paralela o serial. La numeración paralela involucra el inicio de una secuencia numérica para cada primera letra nueva, por ejemplo: TIC-100, FRC-100, LIC-100, AL-100, etc. La numeración serial involucra el uso de secuencias simples de números para proyectar amplias secciones. Una secuencia de numeración de un lazo puede realizarse con uno o cualquier otro número conveniente, tal como 001, 301 o 1201. El número puede incorporarse al código de operación; de cualquier manera su uso es recomendado.
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Si un lazo dado tiene más de un instrumento con el mismo identificador funcional, un sufijo puede ser añadido al número del lazo, por ejemplo: FV-2A, FV-2B, FV-2C, etc., o TE-25-1, TE-25-2, etc. Esto puede ser más conveniente o lógico en un instante dado para designar un par de transmisores de flujo, por ejemplo, como FT-2 y FT-3 en vez de FT-2A y FT-2B. Los sufijos pueden ser asignados de acuerdo a los siguientes puntos: 1) Se pueden usar sufijos tales como A, B, C, etc. 2) Para un instrumento tal como un multipunto que registra los números por puntos de identificación, el elemento primario puede ser numerado TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc., correspondiendo al punto de identificación del número. 3) Las subdivisiones de un lazo pueden ser designadas serialmente alternadas con letras como sufijos y números. Un instrumento que desempeña dos o más funciones puede ser designado por todas sus funciones, por ejemplo un registrador de flujo FR-2 con una presión PR-4 puede ser designada FR-2/PR-4. Y dos registradores de presión pueden ser PR-7/8, y una ventana como anunciador común para alarmas de altas y bajas temperaturas puede ser TAHL-21. Los accesorios de instrumentación tales como medidores de presión, equipo de aire, etc., que no están explícitamente mostrados en un diagrama, pero que necesitan una designación para otros propósitos pueden ser etiquetados individualmente de acuerdo a sus funciones y podría usarse la misma identificación del lazo como estos sirven directamente al lazo. La aplicación de una designación no implica que el accesorio deba ser mostrado en el diagrama. Alternativamente los instrumentos pueden ser usados con el mismo número de etiqueta con el cual ha sido asociado el instrumento, pero aclarando las palabras agregadas. Las reglas para la identificación del lazo no necesitan ser aplicados a los instrumentos y accesorios. Un usuario u operador puede identificar a estos por otros medios.
Nomenclatura de Instrumentos La siguiente tabla muestra las diferentes letras que se utilizan para clasificar los diferentes tipos de instrumentos.
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1° Letra Variable medi- Letra de Modida(3) ficación A. Análisis (4) B. Llama (quemador) C. Conductividad D. Densidad o Diferencial (3) Peso especifico E. Tensión (Fem.)
Función de lectura pasiva Alarma Libre (1)
2° Letra Función de Salida Libre (1) Control
Letra de Modificación Libre (1)
Elemento Primario
F. Caudal G. Calibre H. Manual I. Corriente Eléctrica
Relación (3)
J. Potencia K. Tiempo L. Nivel M. Humedad
Exploración (6)
Vidrio (8) Alto (6)(13)(14) Indicación o indicador (9)
N. Libre(1) O. Libre(1) P. Presión o vacío Q. Cantidad Integración (3) R. Radiactividad S. Velocidad o Seguridad (7)
Estación de Control
Luz Piloto (10)
Bajo(6)(13)(14) Medio o intermedio (6)(13)
Libre Orificio
Libre
Libre
Punto de prueba
Registro Interruptor
frecuencia Transmisión o transmisor
T. Temperatura U. Multivariable (5) V. Viscosidad
Multifunción (11)
W. Peso o Fuerza
Vaina Sin clasificar
X. Sin clasificar (2) Y. Libre(1) Z. Posición
Multifunción (11)
Multifunción (11)
Válvula Sin clasificar Relé o compensador (12)
Sin clasificar Sin clasificar
Elemento final de control sin clasificar
1. Para cubrir las designaciones no normalizadas que pueden emplearse repetidamente en un proyecto se han previsto letras libres. Estas letras pueden tener un significado como primera letra y otro como letra sucesiva. Por ejemplo, la letra N puede representar como primera letra el modelo de elasticidad y como sucesiva un osciloscopio. 2. La letra sin clasificar X, puede emplearse en las designaciones no indicadas que se utilizan solo una vez o un número limitado de veces. Se recomienda que su significado figura en el exterior del círculo de identificación del instrumento. Ejemplo XR-3 Registrador de Vibración. 3. Cualquier letra primera se utiliza con las letras de modificación D (diferencial), F (relación) o Q (interpretación) o cualquier combinación de las mismas cambia su 19
significado para representar una nueva variable medida. Por ejemplo, los instrumentos TDI y TI miden dos variables distintas, la temperatura diferencial y la temperatura, respectivamente. 4. La letra A para análisis, abarca todos los análisis no indicados en la tabla anterior que no están cubiertos por una letra libre. Es conveniente definir el tipo de análisis al lado del símbolo en el diagrama de proceso. 5. El empleo de la letra U como multivariable en lugar de una combinación de primera letra, es opcional. 6. El empleo de los términos de modificaciones alto, medio, bajo, medio o intermedio y exploración, es preferible pero opcional. 7. El termino seguridad, debe aplicarse solo a elementos primarios y a elementos finales de control que protejan contra condiciones de emergencia (peligrosas para el equipo o el personal). Por este motivo, una válvula autorreguladora de presión que regula la presión de salida de un sistema mediante el alivio o escape de fluido al exterior, debe se PCV, pero si esta misma válvula se emplea contra condiciones de emergencia, se designa PSV. La designación PSV se aplica a todas las válvulas proyectadas para proteger contra condiciones de emergencia de presión sin tener en cuenta las características de la válvula y la forma de trabajo la colocan en la categoría de válvula de seguridad, válvula de alivio o válvula de seguridad de alivio. 8. La letra de función pasiva vidrio, se aplica a los instrumentos que proporciona una visión directa no calibrada del proceso. 9. La letra indicación se refiere a la lectura de una medida real de proceso, No se aplica a la escala de ajuste manual de la variable si no hay indicación de ésta. 10. Una luz piloto que es parte de un bucle de control debe designarse por una primera letra seguida de la letra sucesiva I. Por ejemplo, una luz piloto que indica un periodo de tiempo terminado se designara KI. Sin embargo, si se desea identificar una luz piloto fuera del bucle de control, la luz piloto puede designarse en la misma forma o bien alternativamente por una letra única I. Por ejemplo, una luz piloto de marcha de un motor eléctrico puede identificarse. EL, suponiendo que la variable medida adecuada es la tensión, o bien XL. Suponiendo que la luz es excitada por los contactos eléctricos auxiliares del arrancador del motor, o bien simplemente L. 11. El empleo de la letra U como multifunción en lugar de una combinación de otras letras es opcional.
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12. Se supone que las funciones asociadas con el uso de la letra sucesiva Y se definirán en el exterior del símbolo del instrumento cuando sea conveniente hacerlo así. 13. Los términos alto, bajo y medio o intermedio deben corresponder a valores de la variable medida, no a los de la señal a menos que se indique de otro modo. Por ejemplo, una alarma de nivel alto derivada de una señal de un transmisor de nivel de acción inversa debe indicar LAH incluso aunque la alarma sea actuada cuando la señal cae a un valor bajo. 14. Los términos alto y bajo, cuando se aplican a válvulas, o a otros dispositivos de cierre apertura, se definen como sigue: Alto: indica que la válvula esta, o se aproxima a la posición de apertura completa. Bajo: Denota que se acerca o esta en la posición completamente cerrada. SÍMBOLOS DE LÍNEAS O TIPOS DE SEÑALES DE INSTRUMENTOS Para conexionar a un proceso, enlazar mecánicamente o alimentar los instrumentos existen una serie de señales las cuales se emplean en los planos y dibujos de presentación de instrumentos en los diferentes procesos industriales, diseños y proyectos inherentes a ellos. Estos son representados como a continuación se pueden ver los símbolos a emplear en los planos.
Conexión a proceso, enlace mecánico, o alimentación de instrumentos. Señal indefinida Señal Eléctrica
ó E.U.
Internacional Señal Hidráulica Señal Neumática Señal electromagnética o sónica (guiada) 21
Señal electromagnética o sónica (no guiada) Señal neumática binaria Señal eléctrica binaria
ó
Tubo capilar Enlace de sistema interno (software o enlace de información) Enlace mecánico
Se sugieren las siguientes abreviaturas para representar el tipo de alimentación (o bien de purga de fluidos): AS
Alimentación de aire.
ES
Alimentación eléctrica.
GS
Alimentación de gas.
HS
Alimentación hidráulica.
NS
Alimentación de nitrógeno.
SS
Alimentación de vapor.
WS
Alimentación de agua.
SÍMBOLOS DE VÁLVULAS Y ACTUADORES
VÁLVULAS Símbolos para válvulas de control
Globo, compuertas data u otra
Ángulo
Mariposa
Obturador rotativo o válvula de bola
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Tres vías
Globo
Cuatro vías
Diafragma
ACTUADORES Símbolos para actuadores. Diafragma con muelle, posicionador y válvula piloto y válvula que presuriza el diafragma al actuar.
Diafragma con muelle Preferido
Opcional
Cilindro sin posicionador u otro piloto
MOTOR ROTATIVO Simple acción
Preferido para cualquier cilindro
Solenoide
Actuador manual
Doble acción
Electrohidráulico
Para Válvula de alivio o de seguridad
Acción del actuador en caso de fallo de aire (o de potencia)
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Abre en fallo
Abre en fallo a vías A-C y D-B
Cierra en fallo
Abre en fallo a vía A-C
Se bloquea en fallo
Posición indeterminada en fallo
4. P & ID Diagrama de tuberías e instrumentos o planos de procesos. Para entender lo que normalmente llamamos P & ID sus siglas en ingles (piping and instrument drawing) o diagramas de tuberías e instrumentos. Los diagramas de tuberías e instrumentos muestran el proceso principal con detalles mecánicos de equipos, tuberías y válvulas, igualmente los lazos de control y garantiza la operación en la planta. Se tienen dos tipos de P & ID De proceso De servicios industriales y sistemas efluentes De proceso. En este diagrama se muestra todos los equipos, tuberías, instrumentos, sistemas de control y servicios para la operación de la planta, específicamente se incluyen equipos de control, tamaño y tipos de tuberías, válvulas, sus tipos y tamaños, equipos de seguridad, servicios, características generales de los equipos principales y auxiliares. De servicios industriales y sistemas efluentes. En este diagrama se definen los equipos, tuberías, sistemas de control y otros elementos necesarios para el funcionamiento de los servicios industriales para las unidades de proceso, sistemas de tratamiento de efluentes. Sistemas incluidos en estos P & ID de servicios industriales, generación de vapor y condensado, agua de caldera, agua de enfriamiento, refrigeración, aceite de sello y lubricación, compresores de aire para planta e instrumentos, generación de potencia tanto principal como auxiliar, generadores d gas inerte, sistemas contra incendio, sistemas de calentamiento de aceite, sistema s de distribución y tratamiento de efluentes, sistemas de aliviaderos y mechurrios 24
5. Diagramas de lazos de control. En este plano se muestra toda la información necesaria representado en el diagrama de los P & ID. Este viene dividido en zonas correspondiente al campo, sala de control y sistema supervisorio remoto, aparece representado cada uno de los instrumentos que intervienen en el lazo de control y las zonas de ubicación que le corresponde. Se encuentra también información de instalación desde el punto de vista d conexión eléctrica y neumática, se ve los accesorios de equipos que intervienen en el mismo como los fusibles, breakers, fuente de alimentación, terminales, cables, conectores, puesta a tierra y todos los puntos objetos de conexión tanto eléctrica como neumática. Las características relevantes y funcionales del lazo como la cantidad de plumas en los registradores, puntos de ajuste, rangos y alimentación serán indicadas además en este diagrama. La simbología utilizado en estos diagramas para la interconexión eléctrica entre instrumentos, equipos y accesorios se ve representado en sistema unifilar que facilita la interpretación de los circuitos, en el caso de que en el lazo se use policables (cable múltiple) entre la conexión del campo y sala de control se ve indicado el camino recorrido e identificado cada uno de los conductores de ambos extremos del policable, el apantallamiento y el numero de conductores no utilizados. En el lazo aparece cada una de las regletas de conexión que intervienen en el mismo identificado con la asignación de su instrumento, equipos o caja de conexión. En detalle tenemos que en el lazo de control contiene: a) Un diagrama tipo P & ID donde aparece los instrumentos correspondiente a este lazo y los que pertenecen a otro lazo de control con relación al funcionamiento de aquel debidamente identificado. b) Información de campo. Los conduit de interconexión entre instrumentos de campo y sala de control. Los cables que intervienen en el funcionamiento del lazo indicando su interconexión en el campo, las cajas de derivación y sala de control. Las cajas de conexión con sus regletas y el número de caja asignado. Los instrumentos que intervienen en el lazo, su característica y su regleta de conexión como aparece en el catalogo del fabricante. Ejemplos: Transmisor electrónico Marca Rango Ajuste Interruptores Tag 25
Marca Acción Rango Controladores Tag Marca Acción Rango Ajuste de la entrada Válvulas de control Tag Marca Diámetro Falla de aire Alimentación
c) Información de la sala de control
Se ve representado todas las regletas de entrada y salida que intervienen en el lazo. Los instrumentos que intervienen en el lazo con la información para el funcionamiento como la cantidad de plumas de los registradores, alimentación, Tag, acción del controlador, punto de ajuste de los interruptores. Todos los interruptores y breakers de alimentación que intervienen en el lazo con sus regletas de conexión. Los relés, alarmas y circuitos de enclavamiento del lazo. Cableados del lazo en el panel de control en sistema unifilar con la información que permite clara interpretación del mismo.
6. Planos de diagramas eléctricos o esquemáticos de control En este plano se ve de una manera agrupada y concisa todos los circuitos del sistema y dispositivos del equipo por medio de líneas rectas horizontales y verticales, símbolos eléctricos, abreviaturas y codificaciones establecidas; se hace énfasis en los dispositivos y sus funciones. Los planos esquemáticos están dibujados con los elementos representados en modo desenergizado, sin tomar en cuenta la posición física de estos. Los planos esquemáticos de control se clasifican en:
Esquemáticos de control tipo escalera Esquemáticos de control tipo pagina 26
La información que se obtiene de los planos esquemáticos es la siguiente: 1) Numero de interruptores auxiliares requeridos para el control de rupturas de circuitos principales. 2) Cantidad y tipos relés principales y auxiliares utilizados para realizar las funciones de control. 3) Numero de fusibles e interruptores encapsulados utilizados para la protección de estos controles. Como también los relés de sobrecarga con sus respectivos transformadores de corriente. 4) Localización de los contactos preferenciales a los diferentes relés usados en el sistema. 5) Estaciones de arranque y paro de estaciones remotas de control. 6) En el caso de que el control este controlado por un PLC (controlador lógico programable) aparece un contacto realizando la función de control.
Planos esquemáticos de control tipo escalera
Este plano tiene dos barras principales verticales que pueden ser de corriente continua o alterna, todos los contactos principales y auxiliares, bobinas, botoneras, contactos con relés de sobrecarga. Estos están dibujados en forma horizontal (a la izquierda están los elementos de mando, al centro los elementos accionados y ala derecha los elementos de protección). Los planos esquemáticos de control tipo escalera son requeridos para la buena verificación del funcionamiento del arranque y la parada normal de una maquina o equipo. Para facilitar la lectura e interpretación de estos planos es importante familiarizarse con los símbolos eléctricos, las abreviaturas, condiciones y las notas especificadas en las diferentes leyendas. Debemos leer primero el plano de potencia y según la secuencia de arranque y parada interpretar el control de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha siguiendo el flujo de corriente de control.
Planos esquemáticos de control tipo pagina.
Este plano esta dibujado con dos barras principales horizontales que pueden ser de corriente alterna o corriente continua. Todos los contactos principales y auxiliares, bobinas de relés, contactores, botoneras y contactos de relés de sobrecarga están dibujados en forma vertical, en la parte de arriba los elementos de protección, al centro los elementos de mando y abajo los elementos accionados.
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Los planos esquemáticos de control tipo página son requeridos y hechos para verificar el buen funcionamiento del arranque y la parada normal de una maquina o equipo, igualmente se usan para localizar fallas de control en los diferentes equipos y maquinas. Para facilitar la lectura e interpretación de estos planos es muy importante la familiarización con la simbología eléctrica, las abreviaturas, las condiciones y las diferentes notas especificadas en la leyenda. Debemos de leer e interpretar primero el plano de potencia y seguir la secuencia de arranque y parada, interpretar el control de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha siguiendo el flujo de corriente de control. Simular el arranque, la parada normal, las paradas por protección y cualquier otra parada que este especificada en este plano esquemático.
7. Planos de ubicación de instrumentos. Estos planos muestran la localización aproximada del instrumento indicando su identificación, tamaño de la toma del proceso, diagrama típico de conexión y elevación del instrumento. La indicación es mostrada por una bandera o cuadro alusivo con la siguiente información: a. b. c. d.
Tag o sigla del instrumento. Numero del diagrama típico de conexión a proceso mecánico (hook-up). Tamaño y tipo de conexión d la toma. Elevación del instrumento.
(a) Tag sigla del instrumento. Esta información mostrada en este plano viene dada por los planos de diagramas de tuberías e instrumentos P & ID y por el listado de instrumentos, en estos dos documentos deben de coincidir el TAG N°, si se da el caso d instrumentos instalados en una misma toma se indica una sola bandera con ambos Tags y un solo hook-up mecánico por ejemplo: PT/PI – 201 (b) Numero del diagrama típico de conexión a proceso mecánico (hook-up) En esta casilla se ve el N° del hook-up mecánico a que corresponde la instalación del instrumento.
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(c) Tamaño y tipo de conexión de la toma. Esta casilla indica el tamaño y tipo de toma especificado para cada instrumento y esta información viene dada de las especificaciones generales de diseño de tuberías o equipos de instrumentos instalados en línea. (d) Elevación del instrumento. En esta casilla se indica en forma absoluta la elevación con respecto a la elevación de referencia, considerando si es toma única o la toma superior del instrumento. En caso de los instrumentos localizados en stand-pipes (tuberías estándar) se indica la elevación de la toma si es toma única o la toma superior del instrumento. Los instrumentos instalados en soporte indican una elevación de aproximadamente 1.5 mts. por encima de del nivel de la plataforma. Este tipo de plano se agrega la simbología a utilizar como esta:
O
Instrumento en línea sin requerimiento de aire
●
Instrumento en línea con requerimiento de aire
□
Instrumento en soporte sin requerimiento de aire
■
Instrumento en soporte con requerimiento de aire
Instrumento electroneumático
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Bandera de ubicación de instrumentos
Hook up mecánico
Tag N°
Tamaño y tipo de conexión
Elevación aproximado del instrumento
8. Planos de rutas de señales de instrumentos. Este documento provee una planimetría de rutas de los conduit desde una sala de control hasta los instrumentos, pasando por las diferentes cajas de conexiones y de paso mostrando la información detallada. Ubicado cada instrumento y la caja de conexionen este plano se muestra el recorrido del conduit hasta cada instrumento, viendo el sentido desde la caja principal hasta la caja secundaria o el instrumento con las nomenclaturas d diámetro, % de ocupación y elevación. Se mostrara una bandera con la identificación del cable, si es de instrumentación se indica con una I y si es de alimentación con una F, inclusive puede mostrar ambas letras, el diámetro del conduit en pulgadas, porcentaje de ocupación con el símbolo %, elevación del conduit en milímetros y tipos de cable.
Ejemplo: Ø1”
Ø1”
40% 32 % 3000
I
4000
I/F
MC3 x 16 AWG
1 (MC3 x 14 AWG) MC3 x 14 AWG 1 (MC3 x 16 AWG) 4 x 123 AWG 30
Ø1” 15%
F
4000 4 x 12 AWG
Identificación del conduit
En la identificación del conduit, se tiene el diámetro en pulgadas, cantidad de cables, dependiendo de esta cantidad se indica el % y el conduit no sobrepasa el 40% de ocupación, ejemplo se considera los siguientes cables: 2c # 18 OD 34.21 mm 4c # 18 OD 44.18 mm 1p # 16 OD 47.78 mm
Porcentaje de ocupación y elevación del conduit.
La elevación se muestra en cada punto donde cambia la elevación y también se ve en este plano la elevación de referencia y la elevación de las tuberías. En consideración veremos que los tamaños d los conduits aéreos máximos son de Ø 3” y los mínimos de Ø de ¾”. Los conduits subterráneos máximos son de Ø 3” y los mínimos de Ø 1”. En un mismo conduit podemos ver las siguientes señales: Analógicas (4 a 20 mA) – discretas (24 v dc). Analógicas (4 a 20 mA) – de termocuplas. Analógicas (4 a 20 mA) – de RTD Las señales que NO veremos en un mismo conduit son: DC y AC Pulsos – cualquiera Discretas – termocuplas Discretas – RTD
Identificación de los instrumentos.
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En este caso se vera la misma simbología que en el plano de diagramas de tuberías e instrumentos P & ID ubicados todos estos que poseen requerimiento eléctrico, los que requieren suministro de alimentación AC (115 v, 220v, 480v, etc.) como las válvulas motorizadas, los instrumentos de nivel servo – activados, los analizadores, etc. son indicados en los planos eléctricos y en el de instrumentos se hace referencia a dicho plano.
Numero de hook-up eléctrico, tamaño y tipo de caja de paso.
El numero de hook-up es el numero del diagrama típico de conexión al proceso y se ve representado también en las cajas de conexión eléctrica necesarias para el cableado entre instrumentos, equipos y sala de control e igualmente en el diagramo de interconexiones eléctricas. El código que aparece indicado para los diámetros de los conduits es el siguiente: A - ½” B - ¾”
C–1“ E - 1¾
F - 1½ G – 2”
H – 3”
Diagrama de interconexiones eléctricas.
Entendiéndose como caja de conexión la que contiene regletas terminales objeto de conexión eléctrica y está identificada por su Tag y aparece representada toda la regleta de terminales debidamente identificadas con su número correspondiente así como los puentes que existen entre las mismas. Se verán unas siglas JB (Juction Box) seguidas de un numero determinado por el proyecto para la identificación de las cajas de conexión con las siglas TB (Terminal Board) seguidas de un numero determinado dentro de la misma caja de conexión, para la identificación de regletas terminales.
Representación esquemática de las cajas de paso.
En todos los diagramas de interconexión eléctrica, aparece representada todas las cajas de paso necesarias para la interconexión eléctrica de instrumentos y se entiende por caja de paso aquella que no contiene regletas terminales en su interior. Cada caja de paso se ve identificada por su N° de Tag correspondiente y representada gráficamente de acuerdo con el tipo de caja utilizada en relación con el numero de acoplamientos para conduit en que esta previsto. Gráficamente se ve dibujada por un círculo de 11 mm de diámetro t en su interior el N° de Tag que le ha sido asignado y esta identificada por las siglas CP seguido por un número de orden determinado por el proyecto. 32
Representación esquemática de los cables de interconexión.
En los diagramas de interconexión eléctrica de instrumentos se ven representados todos los cables necesarios para realizar las conexiones eléctricas delos instrumentos, equipos, cajas de conexión y sala de control identificados según las informaciones anteriores. La representación grafica de los cables es unifilar en todo el recorrido y es hecho de manera que se puede interpretar el recorrido de este, a través de las cajas de paso y cajas de conexión, de extremo a extremo e indica los instrumentos y equipos a la que esta conectado. En cada uno de los extremis se representa fielmente el número de conductores que conforman el cable que esta identificado. La identificación de los cables esta realizado con caracteres alfa - numérica agrupados así: I YYXXX Y X 1 2 3 4 1 - Indica que el cable pertenece a instrumentación 2 - Indica el Tag del instrumento, equipo o caja de conexión a que presta servicio el cable. 3 - Indica el tipo de señal que transmite el cable A: señal analógica D: señal digital F: señal de alimentación 4 - Indica número de orden en caso de que un mismo instrumento tenga más de un cable conectado de la misma característica en relación con su señal de transmisión. La identificación del cable viene dado teniendo en cuenta la dirección campo a sala de control.
La identificación de los conductores.
Ca cable en cada uno de los extremos, esta representado con el numero de conductores que lo conforman y la identificación de cada uno es la misma con que ha sido identificado este cable, es decir la misma que aparece físicamente en el cable en el momento de la construcción. Cada conductor esta representado conectado a la regleta del instrumento o caja que le corresponde.
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Si no se utiliza todos los conductores del cable en la conexión del equipo o instrumento se indica los números de conductores que quedan en reserva y si este es apantallado también es indicado.
Representación esquemática de los conduit.
En los diagramas de interconexión eléctrica aparecen representados todos los conduits necesarios para la realización del cableado entre instrumentos, equipos, cajas de conexión y sala de control. Cada conduit esta representado de tal manera que identifica claramente la caja de paso o conexión que esta acoplado y su identificación es el número que se asigno en el proyecto y el tamaño de su diámetro. La identificación de los conduits diferentes son aquellos situados entre diferentes cajas de paso o de conexión y todo el recorrido existente entre conduit sin cajas intermedias son identificados con el mismo numero.
9. Planos de detalles de instalación de instrumentos. Este tipo de plano se muestra en detalle todos los materiales necesarios para hacer las conexiones a proceso, mecánica, hidráulica y neumática de los instrumentos de aire o gas según sea el caso. Los materiales detallados son escogidos de acuerdo al servicio y las normas de consulta teniendo en cuenta el tipo de fluido para la instalación. Se considera importante que las líneas de impulsión son de ½” OD para tramos largos y de ⅜” OD para tramos cortos, haciendo la reducción si es necesario en el instrumento. Las conexiones neumáticas se muestran los materiales necesarios para la hacer la conexión de aire o gas de potencia al instrumento desde la red de distribución de gas o de aire, el tamaño del tubing utilizado varia de ¼” OD y ½” OD dependiendo del consumo del fluido en cada caso. En algunos casos se muestra diagramas de flujo que indica el modelo de selección. Las empresas de ingeniería como las de las difererentes procesos como las plantas metalúrgicas, químicas, petroleras, etc. tienen sus propios detalles típicos de instalación de instrumentos.
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Diferentes Planos P&ID o de Proceso
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Plano de detalle
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