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4. SIMBOLOGA Y DIAGRAMAS

DE PROCESO E

INSTRUMENTACIN

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Este tema tratara sobre:

Los smbolos e identificadores asociados con la

instrumentacin.

Los diagramas de procesos e instrumentacin

(P&ID).

4.1. Introduccin

3

Lazo de control de caudal.

Introduccin

Por ejemplo veamos el siguiente proceso industrial en el

cual no podemos por simple observacin, darnos cuenta

de su operacin y tipo de variables .

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En sistemas de control de procesos, los smbolos y

los identificadores son usados:

Como herramientas de comunicacin.

Para representar grficamente dispositivos y

funciones, as como sus interconexiones.

Como un medio de ayuda, para conceptualizar y

registrar la informacin acerca de los sistemas de

instrumentacin.

Introduccin

5

As su uso es indispensable en el diseo, seleccin,

operacin y mantenimiento de los sistemas de

medicin y control.

Introduccin

Dado que el principal uso de los smbolos y los

identificadores es comunicar informacin ha ser

compartida, por lo tanto es necesario el uso de normas.

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La Sociedad Internacional de Automatizacin (ISA)

por sus siglas en ingles (International Society of

Automation) publica normas para smbolos e

identificadores, las cuales son empleadas

internacionalmente.

Introduccin

Un sistema de smbolos e identificadores ha sido

estandarizado por la ISA en ANSI/ISA-5.1-2009

Instrumentation Symbols and Identification.

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Los diagramas de procesos e instrumentacin

representan el diseo detallado del equipamiento del

proceso y sus interconexiones.

Introduccin

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Entre los smbolos de un P&ID tenemos:

1. Figuras geomtricas

2. Simbologa de Seales

3. Simbologa de Funciones

4. Simbologa de Instrumentos

4.2. Simbologa

En los sistemas de control y medicin, los smbolos son

usados para representar la aplicacin de los instrumentos

en el control y medicin de los procesos.

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Las figuras geomtricas son usadas para representar

funciones de medicin y control en el proceso, as

como dispositivos y sistemas; para la cual se utilizan:

4.2.1. Figuras geomtricas

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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 (a), se muestra un dispositivo Indicador

de Presin (PI):

(a) Circulo como instrumento

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Como elemento descriptor es usado para

proporcionar informacin acerca de otro smbolo. En

la figura (b), se muestra una vlvula para el control

de Flujo (FV).

(b) Crculo como identificador

Crculos

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La localizacin del instrumento se indica dibujando: a. Ninguna lnea para instrumentos montados en planta (o campo)

b. Una lnea slida dividiendo el crculo para

instrumentos montados en paneles de salas de control (de fcil acceso para el operador).

Crculos

13

c. Una lnea entrecortada dividiendo el crculo para instrumentos montados detrs de paneles o gabinetes (de no fcil acceso para el operador).

d. Una lnea slida doble dividiendo el crculo para

instrumentos montados en paneles auxiliares o

secundarios.

Crculos

FY

3

14

e. Lnea entrecortadas doble dividiendo el crculo

para instrumentos montados detrs de paneles

secundarios.

Crculos

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Uno de los primeros usos de los cuadrados

pequeos es la representacin de actuadores del

tipo solenoide, en este caso se recomienda dibujar

una letra S inscrita dentro de este.

Cuadrados Pequeos

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Los cuadrados pequeos son tambin usados para

representar actuadores de pistn, dibujando para

esto una T que representa el pistn y lneas

simples y dobles para pistones de simple y doble

accin respectivamente.

Cuadrados Pequeos

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Otros actuadores, se pueden representar

inscribiendo un cuadrado con la combinacin E/H

para indicar actuadores electrohidrulicos o con

una X para representar actuadores no clasificados

Cuadrados Pequeos

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El cuadrado pequeo puede representar tambin

un posicionador, dibujndose este al lado del

cuerpo de la vlvula.

Cuadrados Pequeos

19

Uno de los ms recientes usos de los cuadrados es

la representacin de bloques de funciones o como

indicador de funcin.

FY

5

Cuadrados Pequeos

20

Se requiere poder distinguir instrumentos

independientes y aquellos cuyos componentes se

encuentran repartidos en diversos gabinetes no

pudiendo reconocrseles como localizados en un

slo lugar.

Cuadrados Grandes

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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.

PIC

2

PIC

2

Cuadrados Grandes

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Las combinaciones de tringulos se emplean en

gran medida para simbolizar cuerpos de vlvulas.

Tringulos

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Son empleados para representar conexiones en paneles de acoplamiento, purgas de instrumentos, funciones de reset, smbolos de entrelace y puertas lgicas simples.

Diamantes

OR

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4.2.2. Simbologa de Seales

Las lneas de unin para envo de seales o

conexiones deben ser presentadas ms finas en

relacin a tuberas de proceso, tal como se muestra

en el cuadro.

Las lneas son usadas para representar el flujo de

las seales.

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Conecta a proceso

Seal neumtica

Seal elctrica

Seal elctrica

Seal de trasmisin capilar

Seal hidralica

Seal electromagntica o

de sonido guiada

Seal electromagntica o

de sonido no guiada

Seal interna del sistema o

software

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4.2.3. Simbologa de Funciones

La simbologa utilizada para determinar las funciones

de cada instrumento se presentan a continuacin.

27

28

4.2.4. Simbologa de Instrumentos

La representacin de los instrumentos como

sensores y controladores se muestran en el

siguiente cuadro.

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Identificacin de Elementos

El identificador de los instrumentos o funciones es

un cdigo alfanumrico. Los nmeros representan

la ubicacin y establecen el lazo de identidad, y la

codificacin alfabtica provee identificacin

funcional.

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# # #

Ubicacin o posicin del

Elemento (0 - 9)

Primera Letra (A - Z)Instrumento de Medida Letras Sucesivas (A - Z)

Funciones pasivas de salida

y las posibles modificaciones

(Representacin alfa-numrica)

Identificacin de Elementos

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Letras de Identificacin para Instrumentos

Cada instrumento se identifica mediante un sistema de letras, clasificadas en cuanto a la funcin (ver cuadro).

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Letras de Identificacin para Instrumentos

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Ejemplos

Identificador

FIC 302 Identificador del instrumento

FIC Identificacin Funcional

F 302 Identificacin del Lazo

302 Nmero de Lazo

F Primera Letra

IC Letras siguientes

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Detectores de Temperatura Resistivos (RTD):

Ejemplos

Transmisor de

Temperatura

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Flujmetro Magntico:

Ejemplos

Transmisor indicador

de Flujo

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Motor AC:

Ejemplos

37

Vlvula tipo mariposa Vlvula tipo Globo

Ejemplos

38

Controlador PID:

Ejemplos

Controlador Indicador de

Nivel

39

4.3. Diagramas de Equipos de

Procesos

40

Clasificacin de los Equipos

Los equipos en los procesos puedes ser clasificados en

varias categoras, segn su funcin:

- Mezcla

- Reaccin

- Separacin de Materiales

- Reduccin de Tamao

- Almacenamiento

- Operaciones de transferencia, etc.

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Cicln

Columna empacada

para destilacin

Columna de

destilacin

Secador,

Adsorvedor

Secador

discontinuo

Secador de

faja

Secador de

tamborSecador

Rotatorio

Secador

rotatorio

extractor centrifugo

(liquido/liquido)

Evaporador

Circulacin, fuerza

Evaporador

Conveccin natural

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Evaporador

Efecto multipleVibrador, protegido

Hidroprotector Filtro rotatorio Precipitador

Molino

giratorio

Molino debolas

Molino de

discos

Molino de rodillos Lavador

filtro de

bolas

Filtro prensa

Tanque

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4.4. Diagramas de Procesos e

Instrumentacin

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Introduccin

El diagrama de proceso e instrumentacin es una

descripcin grafica detallada, que muestra las tuberas,

el equipamiento y la instrumentacin asociadas a un

proceso dado.

Este diagrama proporciona informacin bsica del

proceso, las tuberas y el diseo estructural, asimismo

refleja el diseo de los sistemas de control.

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Equipos de proceso: mostrar los equipos de respaldo,

unidades paralelas, detalles principales para cada una. Caeras: Tamao (usar estndares), espesor de la

pared (schedule), material de construccin , aislamiento

(tipo y espesor). Instrumentos: Indicadores, registradores, controladores

y tipo, caeras o alambres de los instrumentos. Servicios: Entradas y salidas de las corrientes (aire,

vapor, etc.), salidas de las corrientes a las plantas de

tratamiento de efluentes.

Introduccin.- recomendaciones

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Ejemplo.- Intercambiador de calor

Se tiene un intercambiador de calor, que se utiliza para calentar

un material determinado. La variable que se desea controlar es la

temperatura del material utilizando el flujo de vapor como

elemento regulador de la temperatura.

47

Lectura de un Lazo Simple

Su nmero de identificacin es (TAG) 301. Con este

numero y la primera letra de identificacin T para

temperatura, puede determinarse que el propsito

primario de este lazo es la medicin y control de

temperatura del intercambiador de calor. Los

instrumentos en el lazo incluyen un transmisor de

temperatura, un controlador y una vlvula. Cada una

de estas funciones son designadas por la segunda o

tercera letra en la identificacin.

El smbolo del transmisor nos revela que esta montado en campo, esto se asume debido a que no tiene una

lnea dentro del circulo.

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Lectura de un Lazo Simple

La lnea que contiene las x indica que el transmisor esta conectado al proceso por medio de un tubo capilar. La

lnea punteada indica que la seal del transmisor

hacia el controlador es elctrica. La lnea dentro del

circulo del controlador indica que este instrumento esta

situado en un tablero.

La seal elctrica desde el controlador es recibida por

un transductor que convierte esta seal. Este a su vez

manda una seal al elemento final que es una vlvula.

La posicin de la flecha indica que si la vlvula pierde la

seal automticamente se cerrara.

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Planta de Control de Flujo

(Diagrama P&ID)

50

Ejemplo.-