Normas de Instrumentação Industrial: Simbologia e Identificação

Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação Normas de Instrumentação Industrial: Simbologia e Identificação Heitor Medeiros Florencio

Objetivos da aula Identificar os elementos presentes no sistema de automação a partir dos símbolos e nomenclatura descritas em normas de instrumentação industrial. Construir um diagrama de processo e instrumentação (P&ID); Tópicos: Normas na Instrumentação Industrial; Simbologia e Identificação; Regras para tagname; Regras para símbolos; Heitor Medeiros Florencio 2

Aulas anteriores Sensores discretos e analógicos ou de medição; Sensores de proximidade; Sensores de medição de pressão, vazão, nível e temperatura; Atuadores industriais: motores elétricos e válvulas de controle. Heitor Medeiros Florencio 3

Principais Normas na Instrumentação: Simbologia e Identificação Heitor Medeiros Florencio 4

Normas na Instrumentação Instituições e associações: Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Sociedade Internacional de Instrumentação e Automação (ISA - Internacional Society of Automation). Principais normas: Identificação Título Descrição NBR-8190 ANSI/ISA-5.1 Simbologia de Instrumentação Identificação e símbolos de instrumentação Estabelece símbolos gráficos para identificação dos instrumentos e dos sistemas de instrumentação usados para medição e controle. Estabelece um uniforme significado na designação de instrumentos e sistemas de instrumentação utilizados em controle e medição de processo. Heitor Medeiros Florencio 5

Normas na Instrumentação Identificação Título Descrição ISA-5.3 ANSI/ISA-5.4 Símbolos gráficos para representação de instrumentação compartilhada e controle distribuído, sistemas computadorizados e lógicos Diagrama de malhas de instrumentos Estabelece documentação para instrumentos como: computadores, controladores programáveis, minicomputadores e microprocessadores baseados em sistemas que tem controle partilhado. Estabelece as mínimas informações necessária e identifica informações opcionais adicionais de um diagrama de malha para uma malha isolada de instrumentação. Esta malha tipicamente é uma parte do processo representado no fluxograma de engenharia denominado P&ID.... Heitor Medeiros Florencio 6

Simbologia ISA-5.1 e ISA-5.3: Simbologia para representação dos elementos da instrumentação e controle. Tagname: É um código alfanumérico que identifica um instrumento dentro de uma planta industrial. Permite encontrar a localização física do instrumento dentro da planta. Heitor Medeiros Florencio 7

Formato da TAG Heitor Medeiros Florencio 8

Identificação Funcional A identificação funcional do instrumento consiste de uma sequência de letras. A primeira letra é a variável do processo medida ou de inicialização. A primeira letra pode ter um modificador opcional. Por exemplo, PT é o transmissor de pressão e PDT é o transmissor de pressão diferencial. As letras subsequentes identificam as funções do instrumento ou ainda fazem o papel de letras modificadoras. Ex.: Tag: TE T: primeira letra: variável temperatura. E: letra subsequente: elemento primário (sensor). TE: Sensor de temperatura. Heitor Medeiros Florencio 9

Identificação Funcional A identificação funcional do instrumento é feita de acordo com sua função e não com a sua construção. Ex.: Um registrador de pressão diferencial usado para registro de vazão deve ser identificado por FR (Registrador de Vazão). Um indicador de pressão e um pressostato conectado na saída de um transmissor de nível devem ser identificados como LI (Indicador de nível) e LS (Chave de nível). Heitor Medeiros Florencio 10

Identificação Funcional A primeira letra da identificação funcional é selecionada de acordo com a variável medida e não a variável manipulada. A variável manipulada é a variável controlada pela variável medida. Ex.: Uma válvula de controle que varia a vazão para controlar um nível, comandada por um controlador de nível, é identificada como LV (Válvula de nível). Heitor Medeiros Florencio 11

Identificação Funcional As letras subsequentes identificam as funções do instrumento, que podem ser: Elemento primário; Indicador, registrador, visor; Controlador; Transmissor, chaves e outros; Alarmes; Indicação de instrumento multifunção. Se houver letras modificadoras, estas devem ser colocadas imediatamente após a letra que modificam. Heitor Medeiros Florencio 12

Identificação da malha A identificação da malha geralmente é feita por um número, colocado ao final da identificação funcional do instrumento associado a uma variável de processo. Ex.: Uma malha de controle composta por um transmissor de nível, um controlador e indicador de nível e uma válvula de controle de nível tem seus elementos identificados por: LT-101, LIC-101 e LV-101. Quando existem dois elementos idênticos dentro de uma mesma malha, é incluído um número de identificação do elemento após o número da malha. Ex.: Uma malha de controle composta por: PT-101-01, PT-101-02, PIC-101 e PV-101. Heitor Medeiros Florencio 13

Tabela de Simbologia de Instrumentação Heitor Medeiros Florencio 14

Tabela de Simbologia de Instrumentação Heitor Medeiros Florencio 15

Exemplos PI = Indicador de pressão TI = Indicador de Temperatura LI = Indicador de Nível SI = Indicador de Velocidade RI = Indicador de Radioatividade MI = Indicador de Umidade AI = Indicador de Condutividade, ou ph, ou 02 etc. VI = Indicador de Viscosidade Heitor Medeiros Florencio 16

Exemplos PIC = Indicador Controlador de Pressão TIC = Indicador Controlador de Temperatura LIC = Indicador Controlador de Nível FIC = Indicador Controlador de Vazão JIC = Indicador Controlador de Potência SIC = Indicador Controlador de Velocidade BIC = Indicador Controlador de Queima ou Combustão (queimadores de caldeiras ou fomos ou outros) Heitor Medeiros Florencio 17

Exemplos LAH = Alarme de Nível Alto TAH = Alarme de Temperatura Alta SAL = Alarme de Baixa Velocidade HV = Válvula de controle manual LCV = Válvula de controle de nível auto-operada LV = Válvula de nível Heitor Medeiros Florencio 18

Combinação de letras típicas Heitor Medeiros Florencio 19

Simbologia: Função e Localização Diagrama de Processo e Instrumentação (P&ID): Identificação do instrumento (TAG) com identificação da função, da variável de processo e da malha de processo. Identificação da natureza das linhas de interligação dos instrumentos. Determinação do local de instalação dos instrumentos e acessibilidade (acessível ou não acessível ao operador do processo). Indicação de instrumento dedicado a uma malha ou compartilhado por um conjunto de malhas. Informações adicionais. Heitor Medeiros Florencio 23

Simbologia: Linhas de Interligação Heitor Medeiros Florencio 24

Simbologia: Localização e Função Heitor Medeiros Florencio 25

Simbologia: Alimentação do instrumento Cada instrumento pode ter uma linha conectada para indicar o suprimento: Abreviaturas: AS - suprimento de ar ES - alimentação elétrica GS - alimentação de gás HS - suprimento hidráulico NS - suprimento de nitrogênio SS - suprimento de vapor WS - suprimento de água Heitor Medeiros Florencio 26

Simbologia: Válvulas de Controle Heitor Medeiros Florencio 27

Simbologia: Válvulas e outros Atuadores Heitor Medeiros Florencio 28

Simbologia: Instrumentos de Vazão Heitor Medeiros Florencio 29

Exemplos Heitor Medeiros Florencio 30

Exercício Sistema de destilação: Heitor Medeiros Florencio 35

Exercício Encontre as malhas presentes no sistema e identifique o papel de cada componente da malha. a) Malha de controle de vazão da alimentação da coluna de destilação. b) Malhas de controle de análise do produto leve. c) Malhas de registros e alarme de temperatura. d) Malha de controle de vazão do refervedor, consequentemente, controle de temperatura do refervedor. e) Malha de controle de pressão do condensador, consequentemente, controle de temperatura do condensador. f) Malha de controle de vazão do produto pesado. g) Malha de controle de vazão do produto leve. h) Malha de controle de nível do acumulador. Heitor Medeiros Florencio 36

Referências BEGA, Egídio Alberto; DELMÉE, Gerard J.; COHN, Pedro E.; BULGARELLI, Roberval; KOCH, Ricardo; FINKEL, Vitor S. Instrumentação industrial. 3 ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO, V. J. Instrumentação e Fundamentos de Medidas - Vol. 1. 2 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Heitor Medeiros Florencio 37

Referências Curso: Projetos de Instrumentação. SHEVAT Engenharia e Treinamento, 2015. Notas de aula. Instrumentação Básica I. SENAI, 1999. Notas de aula. Heitor Medeiros Florencio 38

Dúvidas? heitorm@dca.ufrn.br Heitor Medeiros Florencio 39