clase 1- instrumentación industrial

Ing. Esp. John Jairo Piñeros C.

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Sesión 1: Fundamentos y transmisores

• Introducción

• Instrumentos en un sistema de control

• Elementos de un sistema de control

• Transmisores y Controladores

• Diagramas de Instrumentación

Sesión 2: Temperatura

• Principio funcionamiento termocuplas.

• Linealización – Compensación de Cero.

• Tipos de termocuplas - Identificación

• Practica I: Control de temperatura con

termocupla y PT100

Sesión 3: Presión

• Concepto Generales sobre presión

• Tipos de medidores de presión:

Mecánicos, electrónicos,

electromecánicos…

• Practica II: Configuración transmisor

Presión

Sesión 4: Nivel

• Principios Básicos

• Medidores de nivel: tipos

• Selección y Aplicaciones

• Practica III: Configuración transmisor

nivel.

Sesión 5: Caudal

• Fundamentos básicos

• Tipos de medidores de caudal

• Selección y aplicaciones

• Examen Final



Sesión 1: Fundamentos y transmisores

• Taller 1 10 %

Sesión 2: Temperatura

• Taller 2 20%

• Practica 1 10%

Sesión 3: Presión

• Taller 3 20%

• Practica 2 10%

Sesión 4: Nivel

• Taller 4 20%

• Practica 3 10%

-------------------

100%

INSTRUMENTACIÓN

INDUSTRIAL

Instrumentación Industrial Ing. John Jairo Piñeros

1. Introducción

2. Tipos de control

3. Elementos de un sistema de control

4. Características estáticas y dinámicas de los

instrumentos

5. Diagramas de Instrumentación

¿Que es la Instrumentación Industrial?

Es el conocimiento de la correcta aplicación de los equipos encaminados

para apoyar al usuario en la medición, regulación, observación,

transformación, ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un

proceso productivo.

1. Introducción


1. Introducción

¿Cuáles son las funciones de un profesional que se

desempeñe en área de instrumentación y/o Automatización?

• Seleccionar instrumentos

• Especificar instrumentos

• Generar planos de instrumentación

• Diagramas de Tuberías e Instrumentación (P&ID).

• Diagramas de lazos de control.

• Diagramas de instalación (mecánicos y eléctricos).

• Supervisar la instalación, arranque y puesta en marcha de sistemas

de instrumentación.

• Mantenimiento de instrumentos.


Detalle de la estrategia de control automático

Descripción

del

Proceso

Descripción

de

Control

Diagramas

de

Control

P&ID

Macros

de

Control

Programación

del

Sistema de

Control

por

Suministrador

LIMITES ALCANCE PROYECTO

INSTRUMENTACION


ACTIVIDADES

INGENIERIA DE INSTRUMENTACION

• Definir parte del diagrama de tubería einstrumentación P&ID:

- Representación de los instrumentos necesarios ainstalar para realizar las mediciones necesariaspara controlar, supervisar, realizar elmantenimiento o pruebas del proceso y losequipos.

- También se suele representar el control generaldel proceso.


ACTIVIDADES

INGENIERIA DE INSTRUMENTACIONDefinir listados generales:

- Listado de instrumentos

- Listados de consumidores neumáticos

- Listado de materiales y accesorios de montaje de instrumentos

- Listado de cables de instrumentación

- Listado de puntos de consigna


ACTIVIDADES

INGENIERIA DE INSTRUMENTACION• Definir esquemas de conexión deinstrumentos (Hook-ups):

- Conexionado a proceso, en tubería oequipos

- Conexionado neumático, para elsuministro de aire comprimido


Introducción Instrumentación

Instrumentación Industrial Ing. John Jairo

Piñeros

Uso de la realimentación para generar la señal de control.

El controlador debe generar una señal de control de manera que

el sistema se comporte adecuadamente.

PROCESO: Ambiente, entorno o sistema cuya evolución o estado ha

de ser controlado.

una variable a controlar - proceso uni-variable

varias variables a controlar - proceso multivariable (planta)

Proceso de Medida

Conceptos básicos Ing. John Jairo Piñeros

Medida

Proceso

Sensor

Detector

Error

Controlador

Elemento

Final de

control

Actuador

Componentes• PROCESO: Ambiente, entorno o sistema cuya evolución o estado ha de ser controlado.

• MEDIDA: Proceso empírico y objetivo de asignación de números a las cualidades de los objetos o

acontecimientos del mundo físico real.

• SENSOR: Transforma una señal mecánica en una eléctrica

• DETECTOR ERROR: Efectúa la comparación entre la variable de referencia y la variable a controlar.

• CONTROLADOR: Realiza una acción determinada en función del detector de error.

• ELEMENTO FINAL CONTROL: Ejecuta una acción determinada sobre la variable controlada o

proceso en función de la respuesta del controlador. Representado por electroválvulas, motores,

lámparas, relés, etc.

• ACTUADOR: Elemento intermedio entre el controlador y el elemento final. Proporciona la energía que

necesita el elemento final a partir de la señal (baja en energía) procedente del controlador.


Proceso de Medida

Comparación de la variable con una unidad estándar o patrón de medida. Puede ser

directa o indirecta (variable intermedia)


Proceso de Medida


• Elemento primario (sensor): En contacto con el proceso

• Captador: Medida del sensor

• Transductor: Adecuación de la señal

• Transmisor:

Conversión.

Filtrado y potencia.

Transmisión de la señal.

Importancia Instrumentación en la industria Ing. John Jairo Piñeros

Ejercicio No. 1


• Cual es el volumen del tanque

rectangular? (H=3m; L=2m;

prof=1m)

• Cual es el volumen de un tanque

cilíndrico que tiene una altura de

7m y un diámetro de 5m

• Cual es el Caudal del tanque

anterior si el tanque se demora en

llenar 10min.

• cual es la altura H del tanque

cilíndrico anterior que contiene

agua y tiene una presión de 0,5bar

(tanque abierto) ?• Densidad Agua = 1 gr/cm3 = 1000 Kg/m3

• 1bar=100.000 Pa = 100.000 N/m2

• 1N=Kg*m/s2

• Gravedad g=9.8m/s2

INSTRUMENTACION

INDUSTRIAL1. Introducción

2. Tipos de control


4. Transmisores y Controladores



Normalmente un sistema de control opera formando un

lazo o bucle (ABIERTO O CERRADO) en el que se mide el

valor de una variable, se compara con un punto de

consigna o valor deseado (set point, SP) y se toma una

acción de corrección de acuerdo con la desviación o error

existente.

TIPOS DE CONTROL

ON – OFF

CONTROL ANALÓGICO

CONTROL DIGITAL

Tipos de Control Ing. John Jairo Piñeros

Sistema de control

Control ON-OFF

1. El control On-Off es la forma mas simple de controlar.

2. Es comúnmente utilizado en la industria

3. Muestra muchos de los compromisos fundamentales inherentes a todas las soluciones de control.

La entrada no cambia tan

rápidamente pero El precio que

pagamos es una oscilación (o ciclo

lımite) en la temperatura de salida.


Control PID


P: La ganancia proporcional (Kp).

Kp pequeña implica acción proporcional pequeña

Kp grande implica acción proporcional grande.

La acción proporcional produce una señal de control proporcional a la señal de error.

I: Constante de tiempo integral (Ti).

Ti pequeña implica acción integral grande

Ti grande implica acción integral pequeña

La acción integral proporciona una corrección para compensar las perturbaciones y

mantener la variable controlada en el punto de consigna.

D: Constante de tiempo derivativa (Td).

Td pequeña implica acción derivativa pequeña

Td grande implica acción derivativa grande.

La acción derivativa anticipa el efecto de la acción proporcional para estabilizar más

rápidamente la variable controlada después de cualquier perturbación.

Control PID

el integrador libre del

controlador anula el error de

posición, pero no evita la

sobreoscilación

puede eliminar la sobreoscilación

disminuyendo K p , pero a costa de

aumentar el error de posición

sigue existiendo error de posición, pero

para la misma Kp el sistema oscila menos


Control Digital - PWM

Los parámetros fundamentales del PWM son el periodo (T) y el ciclo

de trabajo (D). El ciclo de trabajo indica el tiempo que la función vale

uno respecto al tiempo total (el periodo)


INSTRUMENTACION

INDUSTRIAL


1. Introducción

2. Tipos de control



instrumentos


Elementos de un sistema de control

Elementos de un sistema de control Ing. John Jairo Piñeros

Transmisores

Actuadores Registrador

Controladores


Clasificación transmisores


Que Hace?

permite la comunicación bi-direccional con instrumentos inteligentes

superponiendo la señal digital en la analógica sin afectarla, transmitiendo

simultáneamente por el mismo alambrado.

HART


El protocolo HART fue

desarrollado en la década

de 1980 por Rosemount IncQue es?

es un protocolo abierto que se emplea para la configuración remota y supervisión

de datos con instrumentos de campo.

protocolo maestro/servidor, lo cual significa que un dispositivo inteligente de

campo (servidor) sólo habla cuando le habla un maestro.

highway addressable remote transducer

Transductor remoto direccionable de alta velocidad


HART

Como Funciona?

Transmite la señal analógica de 4-20 mA y la señal de comunicación digital

simultáneamente sobre la misma instalación eléctrica.

Conexión?

punto a punto o multipunto

transmite información hacia y desde los

instrumentos inteligentes de campo y el

control central o los sistemas de monitoreo

Información: vble proceso y datos


Que Hace?

Permite la conexión hasta 32 dispositivos, sin embargo lo típico ( limitaciones de

voltaje y corriente ) es de 16 dispositivos por medio de bus de campo.

FOUNDATION fieldbusRedes de campo

Que es?

protocolo de comunicaciones digital de alta velocidad creada para remplazar la

clásica señal de 4-20 mA. (no tienen señal de comunicación analógica)

H1 31.25 Kbit/sec

HSE (High-speed Ethernet)

100 Mbit/sec



Conexiones

Fieldbus utiliza un cable del tipo par apantallado, permite utilizar cables existentes.

El bus se llama segmento o “trunk”, y los dispositivos se conectan al trunk

mediante “spurs”, esta topología es llamada “branch”.

4-20mA

Power

Supply

fieldbus

PowerSupply

Input card



Conexiones

En circuitos de 4-20 mA la

fuente y el dispositivo son

conectados en serie

En sistemas fielbus la

fuente y el dispositivo son

conectados en Paralelo

TECNOLOGIA WIRELESS


• Pasivos: No agregan energía como parte del proceso de medición.

Delta Temp. » Termocupla » Voltaje

Presión » Tubo Bourdon »Desplazamiento

• Activos: Agregan energía al ambiente de la medición como parte del

proceso de medición.

Radar » Ondas » Distancia

Elementos de un sistema de control

Sensores Pasivos y Activos


Conexión Transmisores Eléctricos


PIT

100

+-

+ -

FUENTE24VDC

+-

PLC4-20mA

CONEXIÓN A 2 HILOS

PIT

100

+-

+ -

FUENTE24VDC

+-

PLC4-20mA

CONEXIÓN A 3 HILOS

s

PIT

100

+-

+ -

FUENTE24VDC

+-

PLC4-20mA

CONEXIÓN A 4 HILOS

S+

S-+-

+ -

FUENTE24VDC

+ PLC4-20mA

CONEXIÓN SALIDA 2 HILOS

-

SALIDA

ENTRADA ENTRADA

ENTRADA

Conexión HARTElementos de un sistema de control Ing. John Jairo Piñeros

El lazo de señal debe tener una

carga entre 250 y 1100 ohmios para

las comunicaciones.

INSTRUMENTACION

INDUSTRIAL

Automatización Industrial Ing. John Jairo Piñeros

1. Introducción

2. Tipos de control



instrumentos


CARACTERÍSTICAS

ESTÁTICAS DE LOS

INSTRUMENTOS

1. Rango

2. Alcance

3. Error

4. Precisión

5. Zona muerta

6. Repetibilidad


7. Sensibilidad

8. Repetición

9. Histéresis

10. Linealidad

11. Sesgo

12. Condiciones de servicio

Algunas definiciones de instrumentación


Rango (range): Conjunto de valores de la variable que puede ser medido por un

instrumento. Límite superior (URV) y Limite inferior (LRV).

Range = LRV a URV

Range = 50ºC a 150ºC

Alcance (span): Diferencia entre los valores superior e inferior del rango.

Span (Sp = URV - LRV)

Sp = 150ºC – 50 ºC = 100 ºC

Error de medida: Diferencia entre la medida producida por el instrumento y la

medida ideal. (Calibración). Puede ser estático o dinámico.

Vm: Valor medido

Vr: Valor real

Características de instrumentos Ing. John Jairo Piñeros

EJERCICIO 2: Considere un instrumento que tiene las siguientescaracterísticas:

Rango: 200 ºC a 400 ºC

Exactitud: ± 0,5% del Span.

Vm: 300 ºC

Calcular entre qué valores puede estar comprendido el valor real.


Solución.

Span = RS - RI = 400 ºC - 200 ºC = 200 ºC.

Exactitud = ± 0,5% de 200 °C = ± 1ºC

El valor real debe estar comprendido entonces

entre (300 -1) y (300 +1) °C, es decir,

299 ºC < Vr < 301 ºC.

Exactitud (accuracy):La inexactitud de un instrumento es una fuente de error en

la medición, aunque generalmente no es la única. Muchos fabricantes de

instrumentos incluyen en el valor de exactitud, los errores por histéresis, banda

muerta, repetibilidad y linealidad de un instrumento

Basada en la desviación promedio

FORMAS DE ESTIMAR LA EXACTITUD.


Basada en el valor más alejado

error mayor obtenido durante el proceso de

calibración del instrumento, ya sea que este

halla sido recorriendo la escala en sentido

ascendente o descendente

se calcula la desviación promedio de todas las

mediciones tomadas para una misma entrada, y

se expresa como la exactitud

Tolerancia (tolerance) La tolerancia es un término íntimamente relacionado

con la exactitud y define el máximo error esperado en

cierto valor


• tipo de error instrumental que es reportado por el fabricante

• se obtiene de la mayor separación entre el valor medido de una cantidad con el

instrumento dado y el valor obtenido con un instrumento patrón.

• Si este error se multiplica por 100 y se divide por el rango de la escala del

instrumento, se obtiene la clase de exactitud del instrumento que

representaremos por k

LA CLASE DE EXACTITUD

Span

VrealVmedidok

los instrumentos eléctricos se clasifican de

acuerdo con su número de clase k,

las siguientes categorías

Categoría Clase de exactitud

1. Patrón K= 0,1 %

2. Precisos K= 0,2 y k= 0,5 %

3. de Laboratorio K= 1 y k = 1,5 %

4. de taller K= 2,5 y k = 5 %

Ejemplo:

Clase 0,25%

quiere decir que la exactitud es 0,25%

• Precisión o repetibilidad (repeatability): Capacidad del instrumento

para medir valores idénticos para los mismos valores de la variable

física y condiciones de medida (% Alcance).



FORMAS DE ESTIMAR LA PRECISIÓN

Basada en los valores más alejados entre sí

Se toma la máxima diferencia obtenida entre dos lecturas para la misma entrada y

en el mismo sentido de variación

Basada en la desviación estándar.

Se calcula la desviación estándar de las lecturas con respecto a la lectura

promedio, recorriendo la escala en sentido ascendente y en sentido descendente.

De los dos valores de desviación estándar obtenidos, se toma el peor (el mayor)

Zona (banda) muerta: Rango de variación de la

variable medida que no produce cambio

apreciable en la salida del mismo.


Sensibilidad: Relación que existe entre el incremento en la señal de salida

del instrumento y el de la variable física (pendiente).

Resolución: Incremento más pequeño de

la variable física que produce un cambio

apreciable en la medida

Histéresis: Valor máximo de la diferencia

entre las medidas en sentido creciente y

decreciente de la variable

Linealidad: Error máximo que se comete

al aproximar la función por una línea recta.

Calibración: La relación entre la variable física medida de entrada y la

señal variable de salida para un sensor específico

Para un instrumento de respuesta lineal la formula sería:

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑆𝑎𝑙 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑀𝑒𝑑 ∗𝑆𝑎𝑝𝑛𝑆𝑎𝑙𝑆𝑎𝑝𝑛𝑚𝑒𝑑

+ 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑟𝑎𝑛𝑔𝑜 inf 𝑠𝑎𝑙

Para un instrumento de respuesta cuadrática la formula sería:

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑆𝑎𝑙 = %𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑀𝑒𝑑 ∗𝑆𝑎𝑝𝑛𝑆𝑎𝑙

%𝑆𝑎𝑝𝑛𝑚𝑒𝑑


O teniendo en cuenta que el valor de √Span %MED es un valor constante, se

podría decir que:

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑆𝑎𝑙 = %𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑀𝑒𝑑 ∗𝑆𝑎𝑝𝑛𝑆𝑎𝑙10


• SAL: SALIDA (4 a 20 mA)

• MED: MEDIDA (valor medido)

• INF: INFERIOR (4mA)


%𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑀𝑒𝑑 SE DETERMINA POR REGLA DE TRES

DONDE RANGO SUP ES EL 100%


Ejercicio 3 Calibración:

Si tenemos un transmisor de presión de un rango de 0 a 30 psig que tiene una

salida de 4 a 20 mA. Cuando este transmisor muestra en su display una medición

de 17 psig a qué valor de mA corresponde en su salida.

ValorSAL= ValorMED x (SpanSAL/SpanMED) +Valor RANGO INF SAL

ValorSAL= 17 psig x (16 mA/30 psig) + 4 mA

ValorSAL= 9,067 mA + 4 mA

ValorSAL= 13,067 mA

Características dinámicas Instrumentos


Las características dinámicas de un instrumento se refieren al comportamiento

del mismo cuando la entrada o variable medida, está cambiando en el tiempo.


Ejercicio No. 4:

lectura y calculo de parámetros

RESOLVER EL EJERCICIO ENTREGADO POR EL

DOCENTE

Ejercicio en clase/Ejerc 5 - Hoja de calculos transmisor.pdf

INSTRUMENTACION

INDUSTRIAL


1. Introducción

2. Tipos de control



instrumentos


ENTRE LAS NORMAS:

• ANSI : American National Standard Institute

• ISA : Instrument Society of America

• API: american Petroleum Institute

• IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineering

• NEMA : National Electrical Manufacturers Association

• SAMA: Scientific Apparatus Makers Association

Normas aplicadas a Proyectos de

Instrumentación Industrial


Normas ISA aplicadas a Proyectos de

Instrumentación Industrial

Diagramas de Instrumentación Ing. John Jairo Piñeros

• ISA-S5.1: “Instrumentation Symbols and Identification”

• ISA-S5.2 “Binary Logic Diagrams for Process Operations”

• ISA-S5.3 “Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display

Instrumentation, Logic and Computer Systems”

• ISA-S5.4 “Instrument Loop Diagrams”

• ISA-S5.5 “Graphic Symbols for Process Displays”

• ISA - TR20 “Specification Forms for Process Measurement and

Control Instruments, Primary Elements and Control Valves”: Análisis

de la Norma. Especificación de manómetros, placas de orificio,

termopares, transmisores, controladores y válvulas de control.

Tipos de Diagramas Industriales (1) Diagrama de bloques: computo por cajas de texto unidas entre sí que indican la secuencia del proceso..

(2) Diagrama esquemático: igual que el anterior pero incluyendo algún dibujo que no sean cajas.

(3) Diagrama en isométricas: muestra la disposición espacial de los equipos a escala y en representación isométrica.

(4) Hoja de flujo de procesos (process flow sheet): muestra los balances de materia y energía. Las tuberías se denominan “corrientes” (“streams”).

(5) P&ID (piping and instrument diagram): Al diagrama anterior se le añade toda la parte de instrumentación. Ahora las líneas corresponden a tuberías y se proporciona toda la información sobre las mismas: diámetro, nombre, material, fluido que transportan, aislamiento/calentamiento.

(6) Isométricos: Son planos constructivos de una pequeña parte de la instalación. Sirven para indicar el trazado de las tuberías y, por tanto, construirlas físicamente. Ver este ejemplo.


Diagrama de bloques


Diagrama esquemático


Diagrama en isométricas


Hoja de flujo de procesos


P&ID


Isométricos


Diagramas de Instrumentación y tuberías P&ID

Normativa para la designación de

instrumentos.

• Cada instrumento se debe identificar

con un sistema de letras que lo

clasifique funcionalmente.

• La identificación del lazo al cual

pertenece el instrumento se designa

agregándole un número al sistema de

letras.

• Generalmente este número es el

mismo para todos los instrumentos

que forman parte del mismo lazo de

control.

• Ocasionalmente se le agrega un sufijo

para completar la identificación del

lazo.

• El número de identificación del

instrumento (TAG) puede incluir

información codificada para designar

el área de la planta

Diagramas de Instrumentación P&ID Ing. John Jairo Piñeros

Primera

letra

Variable a

controlar

Letras

SucesivasFunciones del

instrumento

Número

del lazo

de

control

sufijo

Identificación del lazo

Identificación funcional

P IT 102 A

XYZ

NNNN

INGLES ESPAÑOL

AL ALARM LOW ALARMA DE BAJA

AH ALARM HIGH ALARMA DE ALTA

AHH ALARM HIGH HIGH ALARMA DE MUY ALTA

AHL ALARM, HIGH-LOW ALARMA ALTA - BAJA

C CONTROLLER BLIND CONTROLADOR CIEGO

IC CONTROLLER, INDICATING CONTROLADOR INDICADOR

RC CONTROLLER, RECORDER CONTROLADOR REGISTRADOR

E ELEMENT ELEMENTO PRIMARIO

I INDICATOR INDICADOR

QI INTEGRATOR, TOTALIZER INTEGRADOR, TOTALIZADOR

R RECORDER REGISTRADOR

S SWITCH INTERRUPTOR

SH SWITCH HIGH INTERRUPTOR DE ALTA

SL SWITCH LOW INTERRUPTOR DE BAJA

T TRANSMITTER TRANSMISOR

IT TRANSMITTER, INDICATING TRANSMISOR INDICADOR

L LIGHT LUZ DE ESTADO

V CONTROL VALVE VALVULA

CV REGULATOR VALVULA REGULADORA

EV SOLENOID VALVE VALVULA SOLENOIDE

SV SAFETY, RELIEF VALVE VALVULA DE SEGURIDAD O ALIVIO

Y RELAY RELE

Z FINAL ELEMENT ELEMENTO FINAL DE CONTROL

LETRA SIGNIFICADO

YZ

A ANALYSIS ANALISIS

C CONDUCTIVITY CONDUCTIVIDAD

D DENSITY DENSIDAD

E VOLTAGE VOLTAJE

F FLOW FLUJO

H HAND MANUAL

I CURRENT CORRIENTE

J POWER POTENCIA

K TIME TIEMPO

L LEVEL NIVEL

M MOISTURE HUMEDAD

N VIBRATION VIBRACION

O TORQUE TORQUE

P PRESSURE PRESION

Q QUANTITY CANTIDAD

R RADIATION RADIACION

S SPEED VELOCIDAD

T TEMPERATURE TEMPERATURA

V VISCOSITY VISCOSIDAD

W WEIGHT PESO

Z POSITION POSICION

LETRA SIGNIFICADO

INGLES ESPAÑOL

X

CODIGO QUE INDICA EL TIPO DE INSTRUMENTO

CODIGO DE UBICACION DEL INSTRUMENTOSIMBOLO

NOMENCLATURA DE INSTRUMENTOS

La primera letra representa

a la variable del proceso.

Las letras posteriores nos indican el tipo de

medición y la función del instrumento


Designación de instrumentos.

ANSI: American National Standard Institute.

ISA: Instrumentation, Systems and Automation Society - Normas ISA S5.1 - S5.3


Las líneas punteadas indican que el instrumento está montado en la parte

posterior del panel el cual no es accesible al operador

Descripción de cómo los círculos indican la posición de los instrumentos


SÍMBOLOS ESTÁNDAR

Montado localmente o en el campo

Montado detrás del tablero de control

Montado en el panel de control

FUNCIONES MULTIPLES

Ejemplo: si FIT incluye un modulo de comunicación adicional,

Se incluye el segundo círculo para indicar la función

Montado localmente

o en el campo

Montado detrás del

tablero de control

Montado en el

panel de control

FUNCIONES SIMPLES

FRC

1025

Montado en el

panel de control

Nº 5

EJEMPLO


SÍMBOLOS ESTÁNDAR –

funciones adicionales

Líneas de instrumentación


CLASIFICACION DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA ATENDIENDO

AL TIPO DE SEÑAL GENERADA:

TIPO DE SEÑAL GENERADA

VARIABLE

MEDIDA

No genera señal

INDICADOR

Genera señal digital

todo - nada

INTERRUPTOR

Genera señal analógica

continua

TRANSMISOR

TEMPERATURA TERMOMETRO TERMOSTATOTRANSMISOR DE TEMPERATURA

PRESION MANOMETRO PRESOSTATO TRANSMISOR DE PRESION

CAUDALINDICADORES DE

CAUDALINTERRUPTOR DE CAUDAL TRANSMISOR DE CAUDAL

NIVEL INDICADOR DE NIVEL INTERRUPTOR DE NIVEL TRANSMISOR DE NIVEL


Ejemplo instrumentos

Ejemplo: Lazo de control de Flujo


FUENTE AIRE

80 PSI

SENSOR

Elemento

primario

Transmisor

Señal

Eléctrica

4-20mA

Controlador Panel

Posicionador

Convertidor

Corriente a presión

Conexión a

proceso

Señal neumática

3-15 PSI

Válvula de control

Con posicionador

Tubería

Ejercicio 5:Completar el diagrama P&ID entregado por el

docente

VAPOR

CALDERA

Entrada

PRODUCTO

TANQUE

PROCESO

Salida

producto

ASI/P

AS

I/P

AS

Ejercicio en clase/Ejercicio viernes - diagrama P&ID/DIAGRAMA LAZO CONTROL ON OFF.pdf

Interloks y Permisivos

Interlocks (In)= DETENERSistema de Paro por Emergencia (ESD) o

Sistema de Seguridad del Proceso o

“Interlocks” de seguridad.

Permisivos (P)= ARRANCARlógica funcional del SIS en el procesador

lógico electrónico programable, esto es las

secuencias lógicas, límites, expresiones,

entre otros, que controlan las salidas,

entradas, cálculos, y decisiones

requeridas para alcanzar los requisitos

funcionales de seguridad.


Operación (X) = ACCIONAREjecuta una acción determinada ante un

evento del sistema.

Señal para PLC

interlock

Set point alarma

Matriz Causa y Efecto


O - Abrir

C - Cerrar

I - Iniciar / Arrancar

S - Detener

P - Permitir acción

INH: Inhibir acción

Ejemplo P&ID Instrumentos

• TT-301 (sensor de tª y transmisor).

• TC-301 (controlador de tª).

• línea interna accesible al operario (sala de

control).

• el setpoint no aparece selección manual.

• PY-301 (convertidor de corriente a presión).

• Raíz cuadrada (ofrece una salida de presión

proporcional al caudal).

Elementos finales

• TV-301 (válvula de control de la entrada de vapor).

• FV-302 (válvula de salida de reactivo).

• FO-302 (lectura de caudal transduciendo a presión).

• TZ-301 (actuador neumático bucle de tª).

Otros símbolos

• Etiqueta de válvula de control de tª (TV-301).

Bucle de control

• Totalmente neumático.

• FT-302 (transmisor de presión a presión

normalizada).

• FC-302 (controlador de flujo, localizado en campo).

• FR-302 (indicador de flujo, accesible al operario)


Ejemplo P&ID


Ejercicio 6

1. Realizar el diagrama P&ID

2. Determinar las características Estáticas de los Sensores

3. Entradas y salidas del PLC (Controlador)


Datos técnicos:

• Dimensiones Tanque abierto:

Volumen=6,28m3, Diámetro=1m

• Vel Fluido entrada= 2m/s

• Temperatura Fluido entrada:

ambiente

• Temperatura Deseada: 80,5°C

• Tubería proceso 1plg (ent y sal)

• Tipo fluido: liquido, producto

alimenticio, Sin vapor

• Presión salida Producto < 1bar

GRACIASIng. Esp. John Jairo Piñeros


clase 1- instrumentación industrial

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