Instrumentação Básica

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1 Aula Instrumentação Símbolos e Identificação “Não é que eu procure falar difícil, é que as coisas têm nome” João Guimarães Rosa Instrumentação: Símbolos e identificação 1 Uso de simbologia de instrumentação e Controle O uso correto da simbologia de representação de instrumentos é fundamental para a correta apresentação de documentos na área de controle e instrumentação. Toda esta simbologia foi padronizada pelos órgãos normativos, no caso a ISA (The international society for measurement and control, antiga Instrument Society of America) e a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Em geral esta notação é utilizada lado a lado com a representação dos equipamentos de processo formando um documento denominado diagrama P&I (Process and Instrumentation/ Piping and Instrumentation). Conceitos Básicos: Nomenclatura de equipamentos industriais Todo equipamento industrial deve ser identificado por seu tag. Este tag é formado pelo nome da área, tipo do equipamento e um número seqüencial, caso haja mais de uma equipamento do mesmo tipo na mesma área, separados por hífens, o que totaliza oito caracteres. Muitas empresas adotam tags mais longos de 12 ou mais caracteres. 14-TC-06 Seqüencial: 06 Tipo de equipamento: transportador de correia Área: 14 Instrumentação: Símbolos e identificação 2 A tabela 1 contém os símbolos dos principais equipamentos utilizados na indústria: Sigla AL BA BP BR CX DV EP HC MB PE SL TC CN VV Sigla alternativa BC SL CD Equipamento Alimentador Bomba de Água Bomba de Polpa Britador Caixa Desviador Espessador Hidrociclone Moinho de bolas Peneira vibratória Silo Transportador de Correia Carregador de navios Virador de Vagões Tabela 1: Alguns nomes usuais de equipamentos em português Instrumentação: Símbolos e identificação 3 Exercícios Dê um nome para cada um dos equipamentos exibidos na simbologia abaixo: Representação gráfica Nome M M M M M M M Instrumentação: Símbolos e identificação 4 Identifique todos os equipamentos no diagrama de processo abaixo: 1 2 3 8 4 9 7 10 5 16 11 6 12 Produto 1 13 14 Produto 2 Produto 3 15 Produto 4 Figura 1: Um fluxograma típico de processo Instrumentação: Símbolos e identificação 5 Nomenclatura controle: de instrumentos e malhas de Regras básicas: O nome de um instrumento é formado por: 1. Conjunto de letras que o identificam funcionalmente • Primeira letra: identifica a variável medida pelo instrumento • Letras subsequentes: descrevem funcionalidades adicionais do instrumento 2. Número • Identifica o instrumento com uma malha de controle. Todos os instrumentos da mesma malha devem apresentar o mesmo número: Exemplo: Instrumento: Registrador controlador de temperatura. T RC - 2 A Primeira Letra Letras Número da Malha Sufixo Opcional subsequentes Identificação funcional Identificação da Malha Identificação do instrumento 1. As letras usadas na identificação estão codificadas na tabela 2. 2. O que interessa na identificação é a função e não a construção do instrumento. 3. Um registrador de pressão diferencial usado para registro de vazão é identificado como FR. 4. Um indicador de pressão e um pressostato transmissor de nível são denominados: LI e LS. conectado à saída de um 5. Malhas de controle: A primeira letra corresponde à variável medida. Uma válvula de controle que varia uma vazão para controlar um nível é denominada LV. 6. Quando as letra C e V são usadas em conjunto, C (Control) deve preceder V (Valve): Válvula de controle Manual: HCV 7. As letras modificadoras devem ser colocadas logo após as letras que modificam. 8. Para cada função de um instrumento deverá ser colocado junto ao desenho círculo concêntricos tangenciais Exemplo: Um controlador de temperatura com chave de nível alto. O instrumento pode ser designado como TIC/TSH-3 Instrumentação: Símbolos e identificação 6 ...com chave de nível alto Controlador de temperatura... TIC-3 TSH-3 9. O número de letras não deve ultrapassar a 4. Se o instrumento é registrador e indicador da mesma variável, o I de Indicador pode ser omitido. 10. Todas as letras devem ser maiúsculas. Malhas de controle 1. Se uma malha possui mais de um instrumento com a mesma identificação, então adiciona-se um sufixo à malha: FV-2A, FV-2B, etc. Para o caso de registro de temperatura multiponto utiliza-se: TE-25-01, TE-25-02, TE-25-03, etc. 2. Em fluxogramas não é obrigatório identificar todos os elementos de uma malha. Por exemplo, uma placa de orifício, uma válvula e elementos primários de temperatura podem ser omitidos para se representar instrumentos mais importantes. Símbolos para linhas de instrumentação Alimentação do instrumento, ligação mecânica, ou conexão ao processo Sinal pneumático ou outro gás Sinal elétrico Tubo capilar Sinal Hidráulico Sinal eletromagnético, sônico, IR, etc. (sem fios) Instrumentação: Símbolos e identificação 7 O tipo do suprimento é designado por duas linhas encima da linha de alimentação: AS ES GS HS NS SS WS Air Supply Electric Supply Gas Supply Hydraulic Supply Nitrogen Supply Steam Supply Water Supply Exemplo: alimentação elétrica 24VDC ES 24 DC Instrumentação: Símbolos e identificação 8 EXERCÍCIO 1 FV 202 SV 104 HS 204 FC 202 TI 201 HS 104 TI 101 HV 206 FT 202 TT 201 TT 101 LT 102 TE 101 TANK1 LI 102 HTR 201B TE 201 TANK2 HS 103 LT 203 HTR 201C HTR 201A LI 203 HS 204 HTR 201D P204 P103 FC 205 FV 205 TC 201 FT 205 FE 205 1. No diagrama P&I acima identifique todos os instrumentos: Classe de equipamento Bombas Válvulas de controle Válvula solenóide Placas de orifício Medidores de vazão Válvula manual Termopares Transmissores de temperatura Indicadores de temperatura Transmissores de nível Indicadores de nível Controladores PID Malhas de controle Aquecedores Exemplo 1 Exemplo 2 2. Quais as medições efetuadas no Tanque 1 ? Instrumentação: Símbolos e identificação 9 3. Quais as medições efetuadas no Tanque 2 ? 4. Quantas malhas de controle você observou ? 5. No diagrama anterior inclua sinalização para nível de tanque baixo e nível de tanque alto, indicado no painel central da sala de operação. EXERCÍCIO 2 Construa o diagrama P&I para a planta de tanques interativos do laboratório. Instrumentação: Símbolos e identificação 10 Símbolos gerais de instrumentos Montado no campo Montado atrás Montado no painel principal de controle do painel principal de controle Montado em painel local ou do equipamento Interface CLP/Supervisório/CLP Interface CLP/Panel View/CLP Instrumento Discreto Diâmetro = 12 mm Display compartilhado (Panel view) Função executada no computador PLC Interface CLP/ Campo/CLP Instrumentação: Símbolos e identificação Interface Interna (lógica) 11 Tabela 2: Significado das letras de identificação: Primeira Letra Variável medida ou Modificadora inicial A B C Analisador Chama de queimador Condutividade elétrica - D Diferencial E Densidade ou massa específica (Density) Tensão elétrica F Vazão (Flow) G H I J Medida dimensional Comando Manual (Hand) Corrente Elétrica Potência Razão (fração) - L Nível (Level) M N O Umidade (Moisture) Indefinida Indefinida P Q Pressão ou Vácuo Quantidade ou Evento R Radioatividade S T U V W X Velocidade ou freqüência (Speed) Temperatura Multivariável Viscosidade Peso ou Força (weigh) Não classificada Y Indefinida - Z Posição - - Varredura ou seletor - Integrador ou totalizador Segurança - Instrumentação: Símbolos e identificação Função de informação ou Passiva Alarme Indefinida - Letras subsequentes Função Modificadora Final - Indefinida Controlador (12) - Indefinida - Elemento primário - - - - - Visor - - Indicador - - - Lâmpada piloto Indefinida Orifício de restrição Ponto de teste - - - Registrador ou Impressor - Multifunção Poço Não classificada - Indefinida - Indefinida - - - - - Chave Transmissor Multifunção Válvula Não classificada Relé ou computação Elemento final de controle não classificado - Multifunção Não classificada - 12 Primeiras Letras COMBINAÇÕES DE LETRAS TÍPICAS Variável Inicial ou Medida Controladores Regist r Indica Cego Válvula de controle auto atuada Dispositivo de leitura Registr Indica Chaves e dispositivos de alarme High Low Comb Transmissores Registr Indica Element primar. Cego Solenóide Reles Disp comp Ponto de teste Poço ou Prova Disp. Visu al Disp. Segur Elem. Final AP AW BG AV BW BG BZ A Análise ARC AIC AC AR AI ASH ASL ASHL ART AIT AT AY AE B BRC BIC BC BR BI BSH BSL BSHL BRT BIT BT BY BE C D E Queimador Combustão LIVRE LIVRE Voltagem ERC EIC EC ER EI ESH ESL ESHL ERT EIT ET EY EE F Vazão FRC FIC FC FR FI FSH FSL FSHL FRT FIT FT FY FE FQRC FQIC FQR FQI FQY FQE FQV FFIC FFC FFR FFI FQS L FFS L FQT FFRC FQS H FFSH FQIT FF Vazão Quantidade Flow ratio FE FFV G H LIVRE Hand HIC HC I J K L M Corrente Potência Tempo Nível LIVRE N O P LIVRE LIVRE Pressão Vácuo Pressão diferencial Quantidade FQ PD Q R S T TD U Radiação Speed Freqüência Temperatura Temperatura diferencial Multivariável IRC JRC KRC LRC IIC JIC KIC LIC KC LC PRC PIC PDRC PDIC QRC QIC RRC SRC RIC SIC RC SC TRC TDRC TIC TDIC TC TDC FCV FICV EZ FP FG FV HS HV KCV LCV IR JR KR LR II JI KI LI ISH JSH KSH LSH ISL JSL KSL LSL ISHL JSHL KSHL LSHL IRT JRT KRT LRT IIT JIT KIT LIT IT JT KT LT IY JY KY LY IE JE KE LE PC PCV PR PI PSH PSL PSHL PRT PIT PT PY PE PP PDC PDCV PDR PDI PDIT PDT PDY PE PP QI PDS L QSL PDRT QR PDS H QSH QSHL QRT QIT QT QY QE SCV RR SR RI SI RSH SSH RSL SSL RSHL SSHL RRT SRT RIT SIT RT ST RY SY RE SE TCV TDCV TR TDR TI TDI TSH TDS H TSL TDS L TSHL TRT TDRT TIT TDIT TT TDT TY TDY TE TE UR UI Instrumentação: Símbolos e identificação UY LW IZ JV KV LV LG PSV PSE PV PDV QZ RW TP TP TW TW RZ SV TSE TV TDV UV 13 V W WD X Y Z ZD Vibração Peso Força Peso Força Diferencial LIVRE Evento Estado Presença Posição Dimensão Gauging Desvio WRC WIC WC WCV VR WR VI WI VSH WSH WDR C WDIC WDC WDCV WDR WDI WDS H VSL WS L WD SL YIC YC YR YI YSH YSL ZRC ZIC ZC ZCV ZR ZI ZSH ZSL ZDRC ZDIC ZDC ZDCV ZDR ZDI ZDS H ZDS L Instrumentação: Símbolos e identificação VSHL WSH L ZSHL VRT WRT VIT WIT VT WT VY WY VE WE VZ WZ WDRT WDIT WDT WDY WE WDZ YT YY YE YZ ZRT ZIT ZT ZY ZE ZV ZDRT ZDIT ZDT ZDY ZDE ZDV 14 Anexos A referência [2] é apresentada como anexo a esta instrução. Bibliografia • Control System Documentation – Applying Symbols and Identification, Raymond Mulley, ISA, 1993 • ABNT 03.004, NBR 8190, Simbologia de Instrumentação, Out/1983 • ISA-S5.1-1984, Instrumentation Symbols and Identification, ISA • ISA-S5.3-1983, Graphics Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems. Instrumentação: Símbolos e identificação 15