3 Unidad 1 Diagramas p&Id

Instrumentación y sensores ESPEL Ing. José Bucheli A.04/11/23

ESPE LATACUNGA INSTRUMENTACIÓN Y SENSORES

SIMBOLOGÍA DE DIAGRAMA DE PROCESO

FUNCIONAMIENTO DEL LAZO FUNCIONAMIENTO DEL LAZO

11/04/23 Instrumentación y sensores ESPEL Ing. José Bucheli A.

Sensa el valor de la variable

de proceso

Ejerce alguna acción física que corrige a

la PV

Compara el SP y la PV, si existe diferencia toma una

decision de corrección

Transmite y

normaliza la variable de proceos

SIMBOLOGÍA DE DIAGRAMAS DE PROCESO

Los símbolos y diagramas son usados en el control de procesos para indicar:

• La aplicación en el proceso, • El tipo de señales empleadas, • la secuencia de componentes interconectadas • La instrumentación empleada.

La Sociedad de Instrumentistas de América (ISA por sus siglas en ingles Instruments Society of America) publica normas para símbolos, términos y diagramas que son generalmente reconocidos en la industria.


SIMBOLOGÍA DE DIAGRAMAS DE PROCESO

Para mostrar un proceso y el control de procesos particularmente, se

utilizan cuatro tipos de diagramas.

1) P & Id o DTI (tubería e instrumentación) como la base de cualquier diseño de procesos.

2) Localización de esquemas para indicar la posición de los instrumentos y equipos instalados

3) Esquemas de instalación para proporcionar detalles de partes y posiciones de los instrumentos

4) Diagramas de lazos de control para calibración y localización de fallas.


SIMBOLOGÍA EN DIAGRAMAS P&ID

• Los diagramas P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) constituyen una

norma de uso recomendado para la representación de instrumentos, estandarizado a través de la norma DIN/ISA-S5.1 emitida por la Sociedad Americana

de Instrumentación (ISA, Instrument Society of America).

• En estos esquemas registran toda la instrumentación sobre un diagrama de flujo de proceso. Permiten asociar a cada elemento de medición y/o control un código al que

comúnmente se lo denomina 'tag' del instrumento.

Los elementos que intervienen en un diagrama P&ID son:• Elementos básicos.• Símbolos de líneas.• Símbolos de instrumentos o equipos.• Símbolos de actuadores.• Otros símbolos.


Diagramas de proceso P&ID

Instrumentos demedida y regulaciónrepresentados porcírculos connúmeros y letras

Unidades de procesoy actuadoresrepresentados consimbolos especiales

Lineas de conexión

LT102

LC102


SEÑALES DE INSTRUMENTACIÓN EN EL CONTROL DE PROCESOS


SIMBOLOGÍA EN DIAGRAMAS P&ID

SIMBOLOGÍA EN DIAGRAMAS P&IDLa norma ISA S5.1 define cuatro elementos gráficos

• Instrumentos discretos

• Controles/indicadores compartidos

• Funciones computacionales

• Controladores lógicos programables

y los agrupa en tres categorías por ubicación (ubicación primaria, ubicación auxiliar y montado en campo).


SIMBOLOGÍA EN DIAGRAMAS P&IDEl agregar

• Una simple línea horizontal a través de cualquiera de los cuatro elementos gráficos indica que la función reside en

una ubicación de la categoría primaria.

• Una doble línea indica una ubicación auxiliar,

• La ausencia de líneas coloca al dispositivo o

función en el campo.

Los dispositivos localizados detrás del panel o alguna otra ubicación inaccesible son mostrados con una línea horizontal punteada.



Cuando dos círculos son dibujados unidos estánindicando múltiples funciones.

Un número colocado fuera del circulo identifica el tablero de control donde el instrumento está instalado

• La primera letra indica siempre la variable que se mide o controla.

• Por ejemplo, T se refiere a la variable temperatura. A veces se usa una letra adicional a esta, denominada modificadora de la primera letra para indicar diferencia (D) ,relación (F), etc. de la variable medida. Así TD significaría diferencia de temperatura.

• La segunda letra describe la función cumplida por el elemento.

Si tiene varias funciones primero se colocan las relativas a funciones pasivas (I- Indicación, R –Registro)

luego las activas (T- Transmisión, C - Control Analógico, S- Interruptor…).


Identificación de los Instrumentos

( Norma ISA –S5.1)

Identificación de los Instrumentos


•1ª letra: Variable medida o modificante•2ª y 3ª letras: Función de salida, de presentación de datos o modificante.•Adicionales: Identificación de lazo de control (Asociado a área o equipo)

•Ejemplo:

•TIC: Controlador de Temperatura con capacidad de Indicación asociado al lazo de control Nº 60.

Por ejemplo:•PT : Transmisor de presión (primera y segunda letra)

•PDT: Transmisor de Diferencia de Presión (primera letra con su modificadora y segunda).

•PIT: Transmisor de Presión con Indicador Local.

NOMENCLATURA DE INSTRUMENTOS SEGUN ISA primera letra Sucesivas variable medida Modificadora Función

Pasiva Función de salida

Modificadora

A Análisis Alarma B Llama-

Quemador A elección A elección

C Conductividad Control D Densidad Diferencial E Voltaje Elemento

Primario

F Caudal Relación-Fracción

G Vidrio H Manual Alto I Corriente Indicador J Potencia K tiempo Estación de

control

L Nivel Luz Piloto Bajo M Humedad Medio N A Elección A elección A elección O A Elección P Presión Punto Q Cantidad R Radioactividad Impresión S Velocidad Seguridad Switch T Temperatura Transmisor U Multivariable Multifunción Multifunción Multifunción V Viscosidad Válvula W Peso-Fuerza Vaina X No clasificada Y A Elección Relé-

Computador

Z Posición

11/04/23Instrumentación y sensores ESPEL Ing. José Bucheli A.

DDC = "Control Digital DirectoDCS = "Sistema de Control Distribuido

Elementos finales de control.• Las válvulas, elementos

finales en los lazos de control son los elementos de control más comunes, sin embargo se utilizan también otros elementos finales de control como son los amortiguadores, controles de velocidad o circuitería de posición


Fuentes de alimentación

• AS: Air Supply. Ejemplo: SA-100: Aire a 100 psi• ES: Electric Supply. Ejemplo: ES-24CD:

Alimentación de 24V de corriente continua.• GS: Gas Supply• HS: Hydraulic Supply• NS: Nitrogen Supply• SS: Steam Supply• WS: Water Supply


Alarmas

• LAH Alarma de nivel alto• LSL Alarma de nivel bajo• LAHHAlarma de nivel alto alto• LSLL Alarma de nivel bajo bajo• LSH Interruptor (switch) por nivel alto• LDA Desviación de set point


EJEMPLOS Y TAREA

Simbología P&ID



FT 101 representa un transmisor de flujo montado en campo conectado vía señales eléctricas (línea punteada) al controlador indicador de flujo FIC 101 ubicado en un dispositivo controlador/indicador compartido.

Como parte del funcionamiento de FIC 101 se aplica una extracción de raíz cuadrada a la señal de entrada. La salida de FIC 101 es una señal eléctrica hacia TY 101 localizado en una ubicación inaccesible o interna del panel. La señal de salida de TY 101 es una señal neumática (línea con marcas dobles rectas) lo que convierte a TY 101 en un I/P (transductor de corriente a presión).

TT 101 and TIC 101 son similares a FT 101 y FIC 101 pero en lugar de flujo, ellos miden, indican y controlan temperatura. La salida de TIC 101 está conectada vía software interno o lazo de datos (línea con burbujas) al SP (punto de consigna) de FIC 101 para formar una estrategia de control en cascada.

Diagrama P&ID

EJEMPLOS Simbología P&ID


El típico YIC indica que una válvula on/off es controlada por una válvula solenoide y que está equipado con limit switches para indicar la posición abierta (ZSH) y cerrada (ZSL).

Todas las entradas y salida están cableadas a un PLC que es accesible para el operador (rombo dentro de un cuadrado con una línea horizontal sólida).

La letra 'Y' indica un evento, estado, o presencia. La letra 'I' indica que se tiene indicación, y la letra 'C' significa que en este dispositivo se lleva a cabo un control.

EJEMPLOS Simbología P&ID


FE-110: Elemento primario de medición de caudal. Como se colocaron lasdos barras sobre la línea de caudal indica que se trata de una placaorificio con tomas de brida.

FIT-110: Transmisor conectado al elemento anterior, con un indicadorlocal (I). Este transmisor es electrónico ya que la señal de salida estádibujada con guiones.

FY110A: Relé que extrae la raíz cuadrada de la señal y se usa el sufijo Aya que el mismo lazo contiene otro relé.

EJEMPLO


FRC-110: Controlador que presenta una letra modificadora R que significaque posee un registrador (dispositivo de almacenamiento de datos).

FY-110B: Relé conversor de señal eléctrica a señal neumática (en Línea de trazo continuo con un doble guión cortándola).

FV-110: Se trata del elemento final de control, consistente en una válvula con actuador neumático.


Ejemplo de representación de un lazo de control: de presión


TAREA: Identificar todos los instrumentos


Registrador de flujo 100

Controlador registrador de temperatura 101

TAREA: Identificar todos los instrumentos

TAL alarma por baja temperatura

TEMPERATURA

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