Libro De Instrumentacion Industrial

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 auto-matización 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 pro-yecto, 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.

1. GENERALIDADES DE NORMAS

En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el ob-jeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Esto es indis-pensable 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 industria-les.

Ciertos campos, como la astronomía, navegación, y medicina, usan instru-mentos 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 ins-trumento 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, diagramas lógicos

• Descripciones funcionales

• 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 INTRUMEN-TOS.

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 funcio-nes, pero también para describir las funciones análogas de sistemas que son: des-pliegue 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 contro-lar el desempeño de las acciones de control; como ejemplo: cambios en el set-point (punto de ajuste), transferencia auto-manual 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 cam-bio 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 ele-mento.

Estación auto-manual Término empleado como sinónimo de estación de control.

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 encendido-apagado o de alto-bajo.

Board Término en inglés el cual se interpreta como sinónimo de pa-nel.

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-ble o de cómputo Dispositivo o función que emplea uno o más cálculos u operaciones lógicas, o ambas, y transmite uno o más resultados a las señales de salida.

Configurable Término aplicado a un dispositivo o sistema cuyas caracterís-ticas funcionales pueden ser seleccionadas a través de un programa o de otros métodos.

Controlador 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 pro-cedimiento 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 ma-nualmente o por sí mismo, que directamente manipula el flujo de uno o más procesos.

Convertidor Es un dispositivo que recibe información en determinada ma-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 discre-tos.

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-trol Dispositivo que controla directamente los valores de la varia-ble manipulada en un lazo de control. Generalmente el ele-mento 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

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