SIMBOLOGIA ISA

SISTEMAS INDUTRIAL PARA CONTROL

Proceso

El trmino proceso suele ser utilizado en control de

procesos o procesos industriales, se refiere a cambiar o

refinar materias primas para lograr un producto final.

La materia prima, que puede o no cambiar de estado fsico

durante el proceso, es transferida, medida, mezclada,

calentada, enfriada, filtrada, almacenada o manipulada de

alguna manera para producir el producto final

Ejemplos de procesos industriales

Industrias qumicas

Petrleo y gas

Alimentos y bebidas

Productos farmacuticos

Tratamientos de agua

Generacin de energa

Etc.

Control de Procesos

El controlar un proceso, se refiere a como se controlan

variables inherentes al mismo para:

Reducir la variabilidad del producto final

Incrementar la eficiencia

Reducir impacto ambiental

Mantener el proceso dentro de los lmites de

seguridad que corresponda

El lazo de control

Un lazo de control requiere la ocurrencia de tres tareas:

Medida

Comparacin

Ajuste

NIVEL MAXIMO

Variable de proceso Son aquellas que pueden cambiar las condiciones de un

proceso

Setpoint

Valor al que se desea mantener una variable de proceso

Variable medida

Es aquella que se desea mantener estable

Variable manipulada

Es aquella que vara para mantener constante la variable

medida

Error

Es la diferencia entre la variable medida y el setpoint.

Puede ser +

Est compuesto por:

Magnitud

Duracin

Velocidad de variacin X

T

Duracin

Magnitud

variacin

SP

Offset Es una variacin constante de la variable de proceso,

respecto del setpoint.

Variacin de carga Es un cambio no deseado en algn factor que pueda

afectar la variable de proceso.

Algoritmo de control Es la expresin matemtica de una funcin de control

Lazo abierto y lazo cerrado

Lazo cerrado existe cuando la variable de proceso es medida,

comparada con el sec point y se genera una accin tendiente a

corregir cualquier desviacin respecto del mismo.

A lazo abierto, la variable de proceso no es comparada y se

genera una accin independientemente de las condiciones de la

misma.

Componentes del lazo de control

Elemento primario o sensor

Es el primer elemento en un lazo de control el cual mide la

variable de proceso.

Trasductor

Convierte una seal fsica en una elctrica

Convertidor

Convierte una seal de un dominio en otro

Transmisor

Convierte la lectura de un sensor en una seal estndar que

pueda ser transmitida

Seales En procesos industriales existen tres tipos de seales para

transmitir informacin

Neumticas (3 15 psi) Cambios en la presin de aire de una caera, proporcionales a

las variaciones de magnitud medida.

Se siguen utilizando en aplicaciones particulares

Analgicas (4 20 mA), (1 5 V) La forma de transmisin mas comn desde los aos 1960.

A partir de los 90 se comenzaron a reemplazar por seales

digitales.

Digitales

Seales de niveles discretos que combinados de forma

particular representan la magnitud de las variables del proceso

La metodologa utilizada para combinar las seales digitales,

se denomina protocolo.

Los protocolos de comunicacin pueden ser estndar o

propietarios (abiertos o cerrados). Ejemplos

Ethernet, Profibus, CAN, Hart, etc.

Indicadores

Son dispositivos lebles por los humanos que

muestran informacin del proceso

Pueden ser analgicos o digitales, simples o

complejos.

Controladores

Es un dispositivo que recibe los datos del instrumento de

medida, lo compara con el dato de setpoint programado, y si es

necesario ordena al elemento de control que genere una accin

correctiva.

Pasaron de neumticos y analgicos mono lazo a:

CDS

CDD / Control Centralizado / Multilazo

Control Distribuido / multilazo / monolazo

PLC (Programmable Logic Controller) Bsicamente una computadora conectada a dispositivos de

entradas y salidas, analgicas y digitales. Responden a

seales de entrada con seales de salida que intentan

mantener el/los valores de setpoint.

DCS (Distributed Control System) Adems de realizar las funciones de control, proveen

lecturas del estado del proceso, mantienen bases de

datos, manejan HMIs

IED (Intelligent Electronic Device)

PLCs utilizados en las denominadas Power Utilities

Dispositivo Corrector o Elemento final de

control. Es quien acta fsicamente para cambiar la variable

manipulada. Ej. Vlvula

Actuador

Es la parte final del dispositivo de control que

produce un cambio fsico en el elemento final

de control. Ej. Actuador elctrico o neumtico

de una vlvula.

Simbologa ISA

La ISA (Instrumentation, System and Automation Society),

es una de las ms importantes organizaciones de

estandarizacin en el campo del control de procesos.

En particular la ISA S5.1 especifica simbologa de

instrumentacin

Los crculos representan instrumentos de medida

individuales. Ej. Sensor, transmisor, etc.

El instrumento se encuentra ubicado en una

localizacin primaria o principal.

Ej. Sala de control

El instrumento se encuentra ubicado en una

localizacin secundaria.

Ej. Mdulo Rack de instrumentacin

El instrumento se encuentra ubicado en el campo

El instrumento no se encuentra accesible

Un cuadrado con un crculo interno, representa

instrumentos que muestran informacin y realizan

acciones de control

Idem Anterior

Un hexgono representa dispositivos con

capacidades de cmputo. Ej. controladores

Idem Anterior

El siguiente smbolo indica PLCs

Idem Anterior

Los siguientes smbolos representan vlvulas con sus

respectivos tipos de actuador

Actuador

Neumtico

Actuador

Manual

Actuador

Elctrico

Caeras y conexiones

caera

conexin entre proceso e instrumentos

seal elctrica

seal neumtica

conexin de intercambio de datos

Identificacin

La primer letra indica la variable medida

T (temperatura)

F (Flujo)

P (presin)

La segunda letra indica la funcin del dispositivo

T (transmisor)

E (sensor)

I (indicador)

La tercer letra es un modificador o indica multifuncin

(funcin del dispositivo)

Ejemplo

FIC

123

instrumento que muestra

informacin

en sala de control

F Flow

I Indicator

C Controller

El nmero representa una etiqueta, frecuentemente

relacionada con un lazo de control particular

Ejemplo

SENSORES

Tipos:

* Sensores de contacto

* Sensores digitales

* Sensores analgicos

* Sensores mecnicos

* Sensores electro-mecnicos

* Sensores de no contacto

Control Manual

Control Automtico

CODIGOS Y SIMBOLOGIA QUE RIGENCODIGOS Y

SIMBOLOGIA QUE RIGENLA INSTRUMENTACION

Y CONTROL

SIMBOLISMO

La aplicacin de la instrumentacin, medicin y control de Procesos debe ser un punto importante para la representacin por smbolos para indicar lo realizado.

El simbolismo es un proceso abstracto en el cual las caractersticas salientes de los dispositivos o funciones son representados de forma simple por figuras geomtricas como crculos, rombos, tringulos y otros para escribir caracteres como letras y nmeros identificando la ubicacin y el tipo de instrumento a ser utilizado

FIGURAS GEOMTRICAS

Las figuras geomtricas son usadas para

representar funciones de medicin y control

en el proceso, as como dispositivos y

sistemas.

CRCULOS

El Crculo se usa para indicar la

presencia de un instrumento y

como elemento descriptor;

como smbolo de un

instrumento representa, el

concepto de un dispositivo o

funcin. En la figura 1, se

muestra un dispositivo

indicador de Presin (PI)

CRCULOS

Como elemento descriptor es usado para proporcionar informacin acerca de otro smbolo. En la figura 2, se muestra una vlvula para el control de Flujo (FV).La diferencia entre ambos usos est en la inclinacin de la lnea saliente del crculo y en el trazo incompleto para el caso del descriptor. El elemento descriptor suele llevar adems un cdigo proporcionando informacin adicional sobre el tipo de instrumento y el tipo de variable medida

Localizacin del Instrumento en la

planta se indica

Ninguna lnea para instrumentos montados en planta (o campo)Una lnea slida dividiendo el crculo para instrumentos montados en paneles de salas de control (de fcil acceso para el operador)

Localizacin del Instrumento en la planta se

indica: Una lnea entrecortada

dividiendo el crculo para

instrumentos montados detrs

de paneles o gabinetes (de fcil

acceso para el operador Una

lnea slida doble dividiendo

el crculo para instrumentos

montados en paneles auxiliares

o secundarios

Localizacin del Instrumento en la planta se

indica: Lneas entrecortadas dobles

dividiendo el crculo para instrumentos montados detrs de paneles secundarios

En el caso de tener demasiados paneles, dificultando la interpretacin de panel principal o panel secundario se puede usar combinaciones de letras distinguiendo los paneles unos de otros: P1, P2,.(paneles).Sin embargo, sea cual sea el sistema de descripcin usado, se debe indicar en la leyenda del diagrama

CUADRADOS PEQUEOS

Uno de los primeros usos de los

cuadrados pequeos es la representacin de actuadores del tipo solenoide, en este uso se prefiere dibujar el cuadrado con una letra S inscrita en l .

Los cuadrados pequeos son tambin usados para representar actuadores de pistn dibujando para esto una pequea T representando el pistn y lneas simples y dobles para pistones de simple y doble accin respectivamente.

Otros actuadores, se pueden representar inscribiendo un cuadrado con la combinacin E/H para indicar actuadores electro hidraulicos o con una X para representar actuador es no clasificados.

El cuadrado pequeo puede

representar tambin un

posicionador dibujndose al

lado del cuerpo de la vlvula.

Uno de los ms recientes

usos para los cuadrados es la

representacin de bloques

defunciones o como

indicador defuncin.

CUADRADOS GRANDES Con la llegada del control

compartido y visualizadores o pantallas mostrando datos de diversos lazos, se requera poder distinguir instrumentos independientes y aquellos cuyos componentes se encuentran repartidos en diversos gabinetes no pudiendo reconocrseles como localizados en un slo lugar.

La solucin se encontr usando un cuadrado alrededor del smbolo del instrumento. Esto indica la funcin cumplida por varios elementos no localizados en un slo gabinete

SIMBOLISMO DE SEALES

SIMBOLISMO DE FUNCIONES

SIMBOLISMO DE FUNCIONES

SIMBOLISMO DE INSTRUMENTOS

IDENTIFICACIN DE ELEMENTOS

La identificacin de los smbolos y elementos debe ser alfa numrica, los nmeros representan la ubicacin y establecen el lazo de identidad, y la codificacin alfabtica identifica al instrumento y a las acciones a realizar.

LETRAS DE IDENTIFICACIN PARA

INSTRUMENTOS

Diagrama de Procesos o Equipos