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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Normatizações para Projetos CTRL. Op. Prof. Arnaldo I. T. Consultant I. A. I. Consultant.

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1 INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Normatizações para Projetos CTRL. Op. Prof. Arnaldo I. T. Consultant I. A. I. Consultant

2 InstrumentaçãoIndustrialSIMBOLOGIATAGUEAMENTO

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4 A Instrumentação Industrial possui Fortíssimas Bases Técnicas Normatizadas a Níveis Mundiais : ANSI ( American National Standard Institute ) ANSI ( American National Standard Institute ) API ( American Petroleum Institute ) API ( American Petroleum Institute ) ASME ( American Society of Mechanical Engineers ) ASME ( American Society of Mechanical Engineers ) ASTM ( American Society for Testing & Materials ) ASTM ( American Society for Testing & Materials ) BSI ( British Standards Institution ) BSI ( British Standards Institution ) ISA (International Society for Measurement & Control) ISA (International Society for Measurement & Control) ISO ( International Standard Organization ) ISO ( International Standard Organization ) DIN ( Deutsches Institut für Normung ) DIN ( Deutsches Institut für Normung ) DNV ( Det Norske Veritas ) & BV ( Bureau Veritas ) DNV ( Det Norske Veritas ) & BV ( Bureau Veritas ) JIS ( Japanese Industrial Standards ) JIS ( Japanese Industrial Standards ) Além das Normas Técnicas Internas de Empresas Multinacionais de Petróleo, Gás & Óleo, Montadoras Automobilísticas, Aeronáuticas, Estaleiros, Aciarias, Sidero-Metalúrgicas, Químicas, Papel & Celulose,...

5 Conjuntos de Normas ISA Diretamente Aplicadas para Instrumentação, Controle & Automação Industrial ISA 5.1 – Instrumentation Symbols & IdentificationISA 5.1 – Instrumentation Symbols & Identification ISA Binary Logic Diagrams for Process OperationsISA Binary Logic Diagrams for Process Operations ISA 5.3 – Graphic Symbols for Distributed Control / SharedISA 5.3 – Graphic Symbols for Distributed Control / Shared Display Instrumentation, Logic & Computer Sys Display Instrumentation, Logic & Computer Sys ISA 5.4 – Instrument Loop DiagramsISA 5.4 – Instrument Loop Diagrams ISA 5.5 – Graphic Symbols for Process DisplaysISA 5.5 – Graphic Symbols for Process Displays ISA 5.6 – Functional Requirements Documentation forISA 5.6 – Functional Requirements Documentation for Control Software Applications Control Software Applications ISA 12.1 – Definitions & Information Pertaining to ElectricalISA 12.1 – Definitions & Information Pertaining to Electrical Equipments in Harzadous (Classified) Locations Equipments in Harzadous (Classified) Locations ISA 99 – Security for Industrial Automation & Control Sys –ISA 99 – Security for Industrial Automation & Control Sys – Part 1: Terminology, Concepts & Models Part 1: Terminology, Concepts & Models ISA TR 99 – Security for Industrial Automation Control SysISA TR 99 – Security for Industrial Automation Control Sys

6 No Brasil, Simbologias Técnicas Padronizadas utilizadas para Controle Op. & Instrumentação Industrial, bem como as suas Representações Gráficas Específicas estão Muito Vinculadas à I. S. A. (“International Society for Measurement & Control”), Ex - “Instrumentation Society of America”, através da Norma S 5.1, à S. A. M. A. (“Scientific Apparatus Makers Association”) pela Norma PMC-22.1 & logicamente também a ABNT - NBR 8190 para Fundamentar Todas as Orientações, Apresentações & Interpretações Técnicas existentes Documentos de Projetos vinculados às Plantas de Processos Industriais ;

7 As Notações Técnicas Normatizadas são empregadas nas Representações Gráficas de Máquinas, Equipamentos, Dispositivos, Elementos, Circuitos, Sensores & os demais Componentes Funcionais das Malhas de Controle para Formatação das Principais Documentações de Planejamento & Projeto das Plantas Industriais & também para seus Processos Op., Malhas de Supervisão, Monitoramento, Instrumentação, demais Implicações Técnicas Funcionais, bem como suas Implementações Produtivas ;

8 Simbologia Normatizada & Tagueamento Técnico (“Op. ID” ou “Functional ID”) servem como Apoio para as Atividades Profissionais envolvidas com os Planejamentos, Desenvolvimentos, Execuções, Gerenciamentos & Interpretações de Projetos de Plantas Industriais envolvendo Soluções Técnicas de Instrumentação, Controle Op., Automação dos Processos Produtivos & servindo de Embasamento para TODOS que, de alguma maneira, necessitam Trabalhar &/ou Consultar Mais Especificamente Descrições, Especificações &/ou Informações dos Diagramas Op. & Identificações Técnicas dos Processos Industriais & suas Malhas Funcionais que Formam Mais Variadas Plantas Industriais ;

9 Na Apresentação dos Formatos & Parâmetros do TAGNAME CODE Atentar para TODAS as Características Técnicas Op. existentes nas Linhas Hierárquicas de Processos Produtivos, bem como nas Divisões Funcionais efetuadas nas Plantas Industriais, para que as Regras de Interpretação das Funções & Posicionamentos sejam Aplicadas Adequadamente, Permitindo Identificação Correta das ID TAGs & Evitando Multiplicidades de ID NAMES das Máquinas, Equipamentos, Dispositivos &/ou Elementos de Instrumentação, Supervisão &/ou Controle Mapeados & Descritos dentro das Malhas de Controle Funcional sob Análise Técnica ;

10 Simbologia & Tagueamento Op. são Utilizados na Interpretação das Documentações Técnicas : Diagramas Descritivos das Plantas Industriais ;Diagramas Descritivos das Plantas Industriais ; Fluxogramas dos Processos Industriais ;Fluxogramas dos Processos Industriais ; Diagramas de Loops de Controle &/ou Congêneres ;Diagramas de Loops de Controle &/ou Congêneres ; Diagramas de Cabeamento, Controle, Comando,Diagramas de Cabeamento, Controle, Comando, Tubulações, Transporte de Fluidos & Gases ; Tubulações, Transporte de Fluidos & Gases ; Diagramas de Sistemas para Instrumentação ;Diagramas de Sistemas para Instrumentação ; Identificação da Instrumentação / Equipamentos ;Identificação da Instrumentação / Equipamentos ; Desenhos de Instruções Técnicas para Processos de Instalação, Manutenção & Modos Funcionais ;Desenhos de Instruções Técnicas para Processos de Instalação, Manutenção & Modos Funcionais ; Folhas de Dados, Especificações Técnicas Op., Listagens Descritivas &/ou para Aquisições de Equipamentos / Dispositivos / Componentes,...Folhas de Dados, Especificações Técnicas Op., Listagens Descritivas &/ou para Aquisições de Equipamentos / Dispositivos / Componentes,...

11 Simbologia Técnica & Tagueamento Op. Informações Importantes a serem Interpretadas : Identificação de Malhas & Funções Op. ;Identificação de Malhas & Funções Op. ; Simbologia de Representação para os Instrumentos ou Funções Programadas ;Simbologia de Representação para os Instrumentos ou Funções Programadas ; Símbolos & Funções para Identificação das Sinalizações Op. Padronizadas ;Símbolos & Funções para Identificação das Sinalizações Op. Padronizadas ; Símbolos Representativos das Linhas de Intercomunicação dos Instrumentos &/ou para as Funções Pré-Programáveis ;Símbolos Representativos das Linhas de Intercomunicação dos Instrumentos &/ou para as Funções Pré-Programáveis ; Numeração Padrão para Identificação de Instrumentos &/ou Funções Técnicas ;Numeração Padrão para Identificação de Instrumentos &/ou Funções Técnicas ;

12 InstrumentaçãoIndustrialINTERPRETAÇÃO DE PROJETOS

13 Fluxogramas de Processos Desenhos Técnicos Esquemáticos Específicos (“Plantas”) que Demonstram Todas as Redes de Tubulações, Infra-estruturas, Equipamentos, Dispositivos & Acessórios de uma Instalação Industrial, sendo, normalmente, Subdivididos por Sistemas, Linhas ou Fluidos de Trabalho ;Desenhos Técnicos Esquemáticos Específicos (“Plantas”) que Demonstram Todas as Redes de Tubulações, Infra-estruturas, Equipamentos, Dispositivos & Acessórios de uma Instalação Industrial, sendo, normalmente, Subdivididos por Sistemas, Linhas ou Fluidos de Trabalho ; Possuem Finalidade Técnica de Apresentarem Modos Op. de 1 ou + Sistemas, Desprezando-se Detalhamento de Fabricação, Construção, Montagem, Instalação &/ou Aplicação Op. ;Possuem Finalidade Técnica de Apresentarem Modos Op. de 1 ou + Sistemas, Desprezando-se Detalhamento de Fabricação, Construção, Montagem, Instalação &/ou Aplicação Op. ; Para Análises de Processos são os Desenhos Técnicos Mais Importantes de 1 Projeto de Instalações Industriais ;Para Análises de Processos são os Desenhos Técnicos Mais Importantes de 1 Projeto de Instalações Industriais ;

14 Fluxogramas de BlocosFluxogramas de Blocos ( Block Flow Diagrams – BFD ) ( Block Flow Diagrams – BFD ) Fluxogramas de ProcessoFluxogramas de Processo ( Process Flow Diagrams – PFD ) ( Process Flow Diagrams – PFD ) Diagramas de Processos & InstrumentaçãoDiagramas de Processos & Instrumentação ( Process & Instrumentation Diagrams - P&ID ) ( Process & Instrumentation Diagrams - P&ID ) Fluxogramas de UtilidadesFluxogramas de Utilidades ( Utility Flow Diagram – UFD ) ( Utility Flow Diagram – UFD ) Fluxogramas de EngenhariaFluxogramas de Engenharia ( Engineering Flow Diagram – EFD ) ( Engineering Flow Diagram – EFD ) Fluxogramas MecânicosFluxogramas Mecânicos ( Mechanical Flow Diagram – MFD ) ( Mechanical Flow Diagram – MFD ) Fluxogramas de SistemasFluxogramas de Sistemas ( System Flow Diagram – SFD ) ( System Flow Diagram – SFD )

15 Simbologia & Tagueamento Op. são as Bases Técnicas das Documentações de Projetos que envolvem Instrumentação Industrial : Critérios Técnicos (“Concept Project – CP”)Critérios Técnicos (“Concept Project – CP”) Plantas de Classificação para Áreas FuncionaisPlantas de Classificação para Áreas Funcionais (“Areas Classes Views – ACV”) (“Areas Classes Views – ACV”) Fluxogramas de Processos (“Process Flow Diagrams -- PFD”)Fluxogramas de Processos (“Process Flow Diagrams -- PFD”) Diagramas de Instrumentação (“Piping & Instrumentation – P&I”)Diagramas de Instrumentação (“Piping & Instrumentation – P&I”) Folhas de Dados, Processos, Controle Op. & Equipamentos (“P-C-E Data Sheets”)Folhas de Dados, Processos, Controle Op. & Equipamentos (“P-C-E Data Sheets”) Listagens de Instrumentação (“Op. Lists”)Listagens de Instrumentação (“Op. Lists”)

16 Fluxograma de Processo ( PFD – Process Flow Diagram ) Conhecido como “Diagrama Balanço Material” é 1 Documento Técnico apresentado pela Engenharia de Processos, Produção, Química, Automação ou Eletroeletrônica & que deve Conter as Principais Arquiteturas & Definições Técnicas das Plantas de Processos Industriais, Demonstrando os Principais Itens dos Processos Produtivos, Linhas de Fluxos, Características Físicas,... Sem Apresentar Princípios &/ou Metodologias Op. das Tecnologias & Sistemas de Instrumentação Industrial ; Além de Linhas de Fluxos & Processos é Importante um PFD Fornecer as Informações que Indiquem as Grandezas Fixas & Variáveis, Condições Op., Parâmetros, Balanço Material,... Diagramas PFD são Normalmente Divididos em 2 Partes Op. : # Representação Gráfica dos Processos demonstrando, a priori, Equipamentos, Linhas de Fluxo & Aplicações Op. ; Equipamentos, Linhas de Fluxo & Aplicações Op. ; # Tabelas Técnicas com Dados dos Processos constando Apenas Dados Operacionais Atualizados dos Processos ; Apenas Dados Operacionais Atualizados dos Processos ;

17 PFD – PROCESS FLOW DIAGRAM

18 P F Diagram Design Siemens© COMOS Ind. Mngmt. Platform Ind. Mngmt. Platform

19 Fluxo de Engenharia ( P&I – Piping & Instrumentation ) Diagrama Técnico Funcional que Inclui Detalhes Operacionais dos Processos, Equipamentos, Tubulações, Motores, Bombas, Atuadores Finais, Válvulas, Elementos de Acionamento Op., Alarmes, Sinalizações, Sensores, Instrumentação Industrial & respectivos ID TAGs, Apresentados em 1 ou mais Plantas ; Diagramas P&I devem Conter as Informações Técnicas do Set Hardware Op. & Tubulações, com as Malhas de Controle Demonstrando Detalhadamente, a Instrumentação de Campo & de Painel, sejam Localizadas, Distribuídas &/ou Remotas ; Acessórios para Instalação da Instrumentação Op. NÃO SÃO Demonstrados nestas Plantas, A Menos que Necessários à Compreensão das Principais Funções Op. dos Processos ; Diagramas P&I são da Responsabilidade Técnica Específica de Profissionais Especializados em Instrumentação, que usam como Bases de Desenvolvimento, os Diagramas PFD & demais Orientações Técnicas de Projeto ;

20 P&I Simplificado : Visão Geral da Planta, Apenas asP&I Simplificado : Visão Geral da Planta, Apenas as Letras Indicadoras das Funções Básicas referentes à Instrumentação Industrial Principal, Omitindo-se as Numerações das Malhas de Controle Funcional ; P&I Conceitual : Visão Geral da Planta, Focada nasP&I Conceitual : Visão Geral da Planta, Focada nas Estratégias de Controle, Funções Op. Abreviadas & TAG Names da Instrumentação, para Análises dos Conceitos de Controle Op., SEM Detalhes Técnicos & Métodos de Implantações Físicas dos Sistemas ; P&I Detalhado : Visão Descritiva da Planta, ExpõeP&I Detalhado : Visão Descritiva da Planta, Expõe Modos & Processos Físicos de Implementação Op. dos Sistemas, Mídias Tx / Rx, Set Hardware, I. O. S., O. C. S. A., Instrumentação & Sinalizações E. E. ;

21 P&I Tech. Op. Diagram PIPING & INSTRUMENTATION

22 Siemens© COMOS Ind. Mngmt. Platform Ind. Mngmt. Platform P&I Diagram Design

23 Siemens© COMOS Ind. Mngmt. Platform Ind. Mngmt. Platform P&I Diagram Supervisor

24 Listagens de Instrumentação ( Op. Lists ) Listagens Técnicas dos Sistemas & Conjuntos de Elementos de Instrumentação Industrial de uma Planta de Processos que são Organizadas pelos ID TAG Op. Names, Referendando TODAS as Informações Pertinentes às Utilizações Op. das Estruturas, Instalações, Processos, Serviços, Equipamentos & Linhas Funcionais, JUNTO aos Fluxogramas, Detalhamentos, Diagramas de Malhas, Isométricos, Tubulações, Fabricantes & Modelos de Instrumentos, com Elementos Op. Agrupados por Variável, Ordenados por Malhas ou por Serviços, Segundo TAG Orders, conforme Recomendações Técnicas de Preenchimento que aqui serão expostas na Seqüência de Estudo :

25 Listagens de InstrumentaçãoOp. Lists Listagens de Instrumentação ( Op. Lists ) # SERVIÇO : Função do Instrumento &/ou Malha, Atentando para Elementos Repetidos &/ou Serviços Redundantes ; # LOCALIZAÇÃO : Local onde Instrumento é Instalado, como CLP, Equipamento, Painel, Linha, Tubulação, Campo,... ; # TAG : ID TAG NAME ORDER do Instrumento ; # REFERÊNCIA : Código no Documento “Fluxograma P&I” ; # ELEMENTO : Descrição Resumida do Instrumento ; # FOLHA DE ESPECIFICAÇÃO : Código da Spec Sheet ; # FAIXA OP. : Parâmetros Op. Básicos do Instrumento ; # DIAGRAMAS DE MALHAS, INTERTRAVAMENTOS &/ou até INTERCONEXÕES TÍPICAS DE MONTAGEM, CABLAGENS, CONEXÕES METÁLICAS, ÓPTICAS, WIRELESS, bem como as PRINCIPAIS PLANTAS DE INSTRUMENTAÇÃO com suas Codificações nos Documentos referentes aos Instrumentos ;

26 Listagem de Instrumentação (“Op. List”)

27 Folha de Dados para Instrumentação -- I Data Sheets

28 Folha de Dados para Válvulas -- V Data Sheets

29 Siemens© COMOS Ind. Mngmt. Platform Ind. Mngmt. Platform Process Lines Set List

30 Process Devices Set List Siemens© COMOS Ind. Mngmt. Platform Ind. Mngmt. Platform

31 InstrumentaçãoIndustrialSIMBOLOGIA DE PROJETOS

32 Normatizações ISA S5.x & ABNT NBR 8190 Fluxogramas de Processo & de EngenhariaFluxogramas de Processo & de Engenharia Diagramas para Controle de ProcessosDiagramas para Controle de Processos Listas de Instrumentos, Folhas de Dados (Data Sheets) de Processos & Instrumentação IndustrialListas de Instrumentos, Folhas de Dados (Data Sheets) de Processos & Instrumentação Industrial Folhas de Especificação (Spec Sheets), Requisições & Pedidos de Compra de Instrumentação IndustrialFolhas de Especificação (Spec Sheets), Requisições & Pedidos de Compra de Instrumentação Industrial Documentação para Detalhamento de Processos de Montagem, Instalação, Interconexão Local &/ou Remota, Configuração, Upgrading, Calibração, Aferição, Manutenção dos Componentes de Instrumentação IndustrialDocumentação para Detalhamento de Processos de Montagem, Instalação, Interconexão Local &/ou Remota, Configuração, Upgrading, Calibração, Aferição, Manutenção dos Componentes de Instrumentação Industrial Plaquetas de Identificação da InstrumentaçãoPlaquetas de Identificação da Instrumentação Documentação Técnica Literária & Virtual sobre Instrumentação IndustrialDocumentação Técnica Literária & Virtual sobre Instrumentação Industrial

33 Microsoft© VISIO Criação de Documentos Técnicos para Projetos de Sistemas de Instrumentação & Controle Op. Industrial

34 Microsoft© VISIO Bibliotecas Técnicas para Projetos de Sistemas de Instrumentação & Controle Op. Industrial

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38 LINHASDECOMANDO

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40 LOCAISDEMONTAGEM

41 ID TAG – Normatização ISA S5.1

42 Identificação Funcional da Instrumentação Controlador & Indicador de Temperatura Identificação da Malha: T 34 Número da Malha: 34 Primeiras Letras: T Indicativa da Variável Medida ou que Instrumento, Inicializa Ação Op. do Instrumento, Com ou SemCaractere Modificador Com ou Sem Caractere Modificador Letras Subseqüentes: IC Indicam Funções, nesta ordem: (a) Função Passiva, de Aviso &/ou Leitura Ex.: INDICADOR (b) Função Ativa ou de Saída Ex.: CONTROLADOR InstrumentoDiscretoMontadoemCampo

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53 Controlador Indicador de Nível Montado em Console do Operador Transmissor de Nível Montado no Campo Lógica Funcional de Interconexão Referência Lógica Interconexão Links de Software Instrumentação Elemento Auxiliar de Interface Op. Intertravamento de Alarme ( VAZÃO ) Nível Muito Alto ConexãoSinalAnalógico Elemento de Vazão Montado no Campo Transmissor de Vazão Montado no Campo Registrador de Vazão Montado no Campo Válvula Controladora de Vazão Montada no Campo Condicionador de Sinal de Entrada Função Raiz Quadrada Registrador Multivariável Montado em Console do Operador do Operador Controlador Indicador de Vazão PID Montado em Console do Operador Conversor Corrente Elétrica para Pneumática Válvula de Passagem Passagem Tanque001

54 Identificar Corretamente : # Malhas Op. # Equipamentos de Processos # Elementos & Linhas de Instrumentação por Malha Op. ACF

55 Identificar Corretamente : # Malhas Op. # Equipamentos de Processos # Elementos & Linhas de Instrumentação por Malha Op. Instrumentação por Malha Op. ACF

56 Identificar Corretamente : # Malhas & Linhas Op. # Instrumentação por Malha Op. ACF

57 Identificar : # Malhas Op. # Linhas Op. # Elementos de Instrumentação por Malha Op. ACF

58 Identificar : # Malhas Op. # Elementos de Instrumentação por Malha Op.

59 Identificar : # Malhas Op. # Elementos de Instrumentação por Malha Op.

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