Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura

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1 Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura
Automação Industrial Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 23/ 05/ 2014

2 SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE SINAL
Conceitos SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE SINAL SENSOR – Elemento diretamente em contato com a variável. TRANSDUTOR – Traduz o valor da variável numa grandeza elétrica. TRANSMISSOR – Conjunto: Transdutor + Condicionador de Sinal, que traduz o valor da variável num sinal padrão. Ex. 4 – 20 mA.

3 Conceitos SIMBOLOGIA Identificação de Instrumentos
Símbolos, gráficos e codificação para identificação de instrumentos ou funções, utilizadas nos diagramas e malhas instrumentação. Objetivo  Simplificar e padronizar os diagramas. Utilizando-se de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos indicações escritas normalizadas internacionalmente, o desenho técnico é definido como linguagem gráfica universal da engenharia e da arquitetura. Exige alfabetização, a execução e a interpretação da linguagem gráfica do desenho técnico exige treinamento específico, porque são utilizadas figuras planas (bidimensionais) para representar formas espaciais. Os Diagramas de Instrumentação são também chamados de P&ID (Piping & Instrumentation Diagram, algo como “Diagrama de Tubulação e Instrumentação”).

4 Conceitos SIMBOLOGIA Planta

5 Conceitos SIMBOLOGIA P&ID da Planta

6 Conceitos SIMBOLOGIA Normas
São as definições adotadas para caracterizar a simbologia. Sugerem símbolos gráficos e alfanuméricos para representação dos instrumentos e suas funções nos P&IDs. Brasil  Norma ABNT NBR 8190. Brasil  ISA-S5 da ISA (International Society of Automation, antiga Instrumentation Society of America). Existem diversas outras normas utilizadas (europeias e alemã).

7 Conceitos SIMBOLOGIA Normas
Todo engenheiro ou técnico tem o dever de consultar as normas delineativas do projeto ao qual está envolvido. A negligência ou desconhecimento normativo é uma das principais causas de erros nos projetos industriais. A norma destina-se a fornecer informações para que qualquer pessoa possa entender as maneiras de medir e controlar o processo. Não constitui pré-requisito para esse entendimento um conhecimento profundo/detalhado de um especialista em instrumentação.

8 Conceitos SIMBOLOGIA FLUXOGRAMA DE PROCESSO
Os fluxogramas ou diagramas são desenhos esquemáticos, não projetivos, que mostram toda a rede de tubulações, equipamentos e acessórios de uma instalação industrial. Devido à complexidade de uma planta industrial típica, normalmente são subdivididos por sistemas ou fluidos de trabalho. Os fluxogramas têm a finalidade de mostrar o funcionamento de um determinado sistema, desconsiderando-se detalhes de fabricação, construção ou montagem. Do ponto de vista do processo, representam a classe de desenhos mais importante da instalação, devendo necessariamente o projeto básico contemplá-lo.

9 Conceitos SIMBOLOGIA FLUXOGRAMA DE PROCESSO
1. Fluxogramas de blocos (block flow diagrams – BFD) 2. Fluxograma de Processo (Process flow Diagram – PFD) 3. Diagrama de Processo e Instrumento (P&ID) 4. Fluxograma de Utilidade (Utility Flow Diagram – UFD) 5. Fluxograma de Engenharia (Engineering Flow Diagram –EFD) 6. Fluxograma Mecânico (Mechanical Flow Diagram – MFD) 7. Fluxograma de Sistema (System Flow Diagram – SFD)

10 Conceitos SIMBOLOGIA Fluxogramas de blocos (BFD)
• Fornecer uma visão geral de um processo complexo ou planta • Blocos que representam processos individuais ou de grupos de operações

11 Conceitos SIMBOLOGIA Fluxogramas de processos (PFD)
Mostra balanços materiais e de energia Mostra principais equipamentos da planta. Eles incluem todos os vasos, como reatores, separadores, e tambores, equipamentos de processamento especial, trocadores de calor, bombas, e assim por diante.

12 Conceitos SIMBOLOGIA Fluxogramas de processos (PFD)

13 Conceitos SIMBOLOGIA Tags
São identificações alfanuméricas de um instrumento. Caracteriza cada elemento e sua função. São fixados aos dispositivos

14 Simbologia Instrumentos/Equipamentos: são os componentes físicos que estão contidos no processo, compondo todas as suas partes funcionais. Equipamentos - Bombas, vasos, tanques, vibradores, colunas, misturadores, pasteurizadores, silos, motores, clarificadoras, biorreatores, máquinas diversas e muitos outros. Instrumentos - Indicadores, controladores, registradores, sensores, variadores, atuadores, transmissores, conversores, válvulas de controle, etc.

15 Sensor (termômetro de tubo capilar)
Simbologia Alguns instrumentos a serem representados: Indicador Registrador Unidade de Alarme Transmissor (pressão) Sensor (termômetro de tubo capilar) Controlador Válvula de Controle

16 Simbologia Diagrama de Instrumentação:
Representação com instrumentos (didático).

17 Simbologia Diagrama de Instrumentação:
Representação através do Diagrama de Blocos. Usado para compreensão da Malha de Controle do Processo.

18 Simbologia Diagrama de Instrumentação:
P&ID  representação do “circuito” completo da malha, similar a um diagrama elétrico.

19 Representação Identificação dos Instrumentos

20 Representação Identificação Alfanumérica
A 1ª letra representa a variável: P – Pressão T – Temperatura F – Vazão (Flow) L – Nível (Level) Letras seguintes representam a função: I – Indicador R – Registador C – Controlador T – Transmissor V – Válvula S – Interruptor (switch) A - Alarme H – Alto (High) L – Baixo (Low) 20

21 Representação Identificação Alfanumérica 21

22 Representação Identificação Alfanumérica 22

23 Representação Identificação Alfanumérica 23

24 Representação Identificação Alfanumérica 24

25 Representação Identificação dos Instrumentos Características básicas:
Tipo de dispositivo (indicado pela forma da figura); Variável medida (ou observada); Funções do dispositivo: letras; Local de montagem; Número da Malha; Identificação da área. 25

26 Representação Identificação dos Instrumentos
1. A identificação funcional é feita de acordo com a função e não de acordo com a construção do instrumento. Ex.: LI para um sensor de pressão usado para indicar nível. 2. A primeira letra é escolhida de acordo com a variável medida ou que inicia a ação do instrumento, e não de acordo com a variável manipulada. Ex.: LV para uma válvula que manipula vazão para manter constante o nível de um tanque. 3. Os caracteres modificadores podem modificar as primeiras letras, quanto as letras subsequentes, mas sempre devem suceder a letra a qual estão modificando. Ex.: TDAL (Medição de temperatura diferencial, com alarme em nível baixo). 26

27 Representação Tipo de Dispositivo Linha  Instrumento
Coluna  Local de montagem;

28 Representação Montagem CAMPO (na planta)

29 Representação Montagem PAINEL PRINCIPAL

30 Representação Exemplos

31 Representação Sinais Indicam no fluxograma a “ligação” entre elementos.

32 Representação Algumas descrições:

33 Representação Algumas descrições:

34 Representação Algumas descrições:

35 Representação Algumas descrições:

36 Representação Algumas descrições:

37 Representação Algumas descrições:

38 Representação Algumas descrições:

39 Representação Algumas descrições:

40 Representação Exemplo

41 Representação Exemplo

42 Representação Elementos Finais de Controle
Muitos dos elementos finais de controle, comandos pelos atuadores, são válvulas, motores e bombas. Existem diversos símbolos para representá-los, cada um associado à sua característica. Exemplo Válvula comandada por atuador.

43 Representação Válvula Válvula de controle: válvula e atuador
Indicação de manual

44 Representação Atuador

45 Representação Atuador

46 Representação Atuador

47 Representação

48 Representação

49 Representação

50 Representação

51 Representação

52 Representação

53 Representação

54 Representação

55 Representação Exemplo

56 Exercícios

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58 Exercícios

59 Exercícios

60 Exercícios

61 Exercícios

62 Exercícios

63 Exercícios

64 Exercícios

65 Exercícios Instrumento combinado de registro e controle de pressão,
comandando válvula de controle, com transmissão pneumática. Instrumento no painel e transmissores locais.

66 Exercícios

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68 Exercícios

69 Exercícios

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71 Exercícios

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73 Exercícios

74 Exercícios

75 Exercícios

76 Exercícios Tentar...