I N D I C E

CAPITULO I:

SIMBOLOS DE LINEAS DE COMUNICACIÓN INSTRUMENTOS

CAPITULO II:

NOMENCLATURA PARA IDENTIFICACIONDE INSTRUMENTOS

CAPITULO III:

SIMBOLOS DE INSTRUMENTOS (BURBUJAS, CUADRADOS, ROMBOS)

CAPITULO IV:

NOMENCLATURA PARA LA INTERPRETACION DE DIAGRAMAS O LAZOS DE CONTROL

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P R O L O G O

Este curso básico fue elaborado para que personal técnico en el área de captura

de planos, así como ingenieros recién egresados de Las licenciaturas en el

área de Ingeniería química, Mecánica eléctrica, Electrónica, Informática y

Sistemas puedan tener el conocimiento básico para la interpretación y

lectura de planos de Diagramas de Tubería e Instrumentación,

necesarios para visualizar y entender un proceso de manera esquemática en

la disciplina de instrumentación y control.

Cabe mencionar que para la elaboración de este curso se utilizo la norma

internacional ANSI/ISA S5.1-1984 (R-1992). En sus respectivas secciones,

efectuando para ello la mejor traducción de ingles a español, de todos y cada

uno de los términos aquí aplicados, adecuándolos a los tecnicismos aplicados en

la industria y específicamente en la rama de la Ingeniería y construcción.

Es posible que a la fecha exista una nueva versión de la norma emitida por la

ISA (INSTRUMENTATION SOCIETY AMERICAN) se puede comentar que en caso de

existir la nueva versión, el impacto a este curso seria mínimo, ya que aquí solo

se manejan los conceptos básicos de la norma antes mencionada.

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CAPITULO I

SIMBOLOS DE LINEAS DE COMUNICACIÓN INSTRUMENTOS

La simbología de líneas representa la información básica en los diagramas de tubería e instrumentación. Las líneas indican la forma de comunicación de los diferentes instrumentos, así como las tomas de proceso a tuberías y explican en forma esquemática la forma de un lazo de control.

Las líneas pueden indicar diferentes tipos de señales como son neumáticas, eléctricas, hidráulicas, señales digitales, ondas de radio etc.

SIMBOLO DESCRIPCION

Conexión a proceso, enlace mecánico,

Señal indefinida

ó E.U. Internacional

Señal Eléctrica (analógica, discreta)

Señal Hidráulica

Señal Neumática (3-15 psig),20

psig

Señal electromagnética o sónica (guiada) Señal electromagnética o sónica (no guiada) ondas de radio, microondas etcSeñal neumática binaria on-off (no es común su uso)

ó

Señal eléctrica binaria on-off (no es común su uso)

Tubo capilar( bulbo lleno liquido orgánico, gas etc. (tiende a desaparecer)Enlace de sistema interno o externo (vía software, instrumentos virtuales o instrumentos discretos que trabajan con comunicación por medio de software)

eslabonamiento mecánico

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EJEMPLO 1: TOMAS DE PROCESO Y SEÑALES DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS:

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TUBO CAPILARLIQUIDO ORGANICO

SEÑAL ELECTRICA

P T

EJEMPLO 2: TOMAS DE PROCESO Y SEÑALES DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS:

SEÑALES DE COMUNICACIÓN Y SUMINISTRO NEUMATICO EN UNA VALVULA DE CONTROL

EJEMPLO 3: TOMAS DE PROCESO Y SEÑALES DE COMUNICACIÓN DE Page 5 of 43HDC

ACTUADOR

SEÑAL NEUMATICA 3-15 PSI

SUMINISTRO NEUMATIC0 100 PSIG

SEÑAL ELECTRICA

POSICIONADOR

SUMINISTRO NEUMATIC0 20 PSIG

REGULADOR DE AIRE 100/20 PSIG

PY

IP

A S 20 PSIG 3-15 PSI

3-15 PSI

INSTRUMENTOS:

SEÑALES DE COMUNICACIÓN Y SUMINISTRO NEUMATICO EN UNA VALVULA DE CONTROL.

EJEMPLO 4: TOMAS DE PROCESO Y SEÑALES DE COMUNICACIÓN DE

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SUMINISTRO NEUMATIC0 100 PSIG

POSICIONADOR

CONVERTIDOR I/P

SEÑAL NEUMATICA 3-15 PSI

SEÑAL ELECTRICA

REGULADOR DE AIRE 20 PSIG

ESLABONAMIENTO MECANICO

TY

IP

A S 20 PSIG 3-15 PSI

3-15 PSI

INSTRUMENTOS:

EJEMPLO 5: TOMAS DE PROCESO Y SEÑALES DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS:

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TOMA DE PROCESOTUBING DE ½”

VALVULA DE COMPUERTA DE ¾” Ø

REDUCCION BUSHING DE ¾” X ½” Ø

CONECTOR RECTO DE ½” OD X ½” NPT

SELLO QUIMICO

MANOMETRO

TUBO CAPILAR

P I

TOPOLOGIA GENERAL DE UNA RED DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS

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SEÑAL ELECTRICADISCRETA ON-OFF

SEÑAL ELECTRICAANALOGICA 4-20 mA, 0-10 VOLT

COMUNICACIÓN VIA SOFTWARE

COMUNICACIÓN VIA SOFTWARE

INSTRUMENTOS VIRTUALES CONFIGURADOS EN PLC MONITOREADOS EN DISPLAY

CAPITULO II

NOMENCLATURA PARA IDENTIFICACION DE INSTRUMENTOS (traducido de la norma (ANSI/ISA S5.1-1984)R-1992) sección 5.

La siguiente tabla muestra las diferentes letras que se utilizan para Identificar o asignarles Tag. (Etiquetar) a los diferentes tipos de instrumentos, mostrados en los diagramas de tubería e instrumentación.

TABLA 1- LETRAS DE IDENTIFICACION

1° Letra Letras subsecuentes

Variable medida(3) Letra de Función de lectura pasiva

Función de Salida Letra de Modificación

A. Análisis (4) (Análisis) Alarma B. Flama de quemador (Burner Flame, combustión)

Libre (1) Libre (1) Libre (1)

C. Conductividad Control D. Densidad o Peso especifico

Diferencial (3)

E. Voltaje (Voltaje) Sensor, Elemento Primario

F. Flujo (Flow)Relación,

fracción (3)

G. Calibre (Gauge) Vidrio(Glass) (8) H. Manual (Hand) Alto (6)(13)(14)

I. Corriente Eléctrica indicador (9)

J. Potencia (Power)Barrido

computarizado (6)

K. Timer (ajustar tiempo) Estación de Control L. Nivel (level) Luz Piloto (10) Bajo (6)(13)(14)

M. Humedad (moisture) Momentaneo Medio o intermedio (6)

(13)

N. Libre(1) Libre Libre Libre

O. Libre(1) Orificio, restricción P. Presión o vacío (pressure, vacum)

Punto de prueba, conexión

Q. Cantidad (Quantity)Integración,

Totalización (3)

R. Radiación Registro S. Velocidad o frecuencia (speed, frecuency)

Seguridad (7) Interruptor (switch)

T. Temperatura Transmisor U. Multivariable (5) Multifunción (11) Multifunción (11) Multifunción (11)

V. Vibración (análisis mecánico)

Válvula, Mampara, regulador de tiro

W. Peso, Fuerza (weight, force)

Probeta, funda ,pozo

X. Sin clasificar (2) Sin clasificar Sin clasificar Sin clasificar

Y. evento, estado o presencia

Relevador, computador,convertido

r de señal etc. (12)Sin clasificar

Z. Posición, dimensión Z posición axial Dispositivo, actuador,

Elemento final de control sin clasificar

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EJEMPLO 1: P D T

Entonces tenemos un Pressure Differential Transmitter, por sus siglas en ingles, transmisor de presión diferencial en español.

EJEMPLO 2: F Q I

Entonces tenemos un Flow Totalize Indicator, por sus siglas en ingles, indicador totalizador de flujo en español.

EJEMPLO 3: L A H

Entonces tenemos un Level Alarm High, por sus siglas en ingles, alarma por alto nivel en español.

EJEMPLO 4: Z S H

Entonces tenemos un Position Switch High, por sus siglas en ingles, interruptor por alta posición en español.

EJEMPLO 5: F C V

Entonces tenemos una Flow Control Valve, por sus siglas en ingles, válvula de control de flujo en español.

EJEMPLO 6: B E

Entonces tenemos un ( Burner flame Element), sensor o detector de flama en español.

NOTAS DE LA TABLA 1:Page 10 of 43HDC

1° VARIABLE MEDIDA, PRESION (PRESSURE)

LETRA DE MODIFICACION, DIFERENCIAL(DIFFERENTIAL)

FUNCION DE SALIDA, TRANSMISOR (TRANSMITTER)

1° VARIABLE MEDIDA, FLUJO (FLOW)

LETRA DE MODIFICACION, TOTALIZADOR (QUANTY TOTALIZE)

FUNCION DE LECTURA PASIVA, INDICADOR (INDICATOR)

1° VARIABLE MEDIDA, NIVEL (LEVEL)

FUNCION DE LECTURA PASIVA, ALARMA (ALARM)

LETRA DE MODIFICACION, ALTO (HIGH)

1° VARIABLE MEDIDA, POSICION (POSITION)

FUNCION DE SALIDA INTERRUPTOR (SWITCH)

LETRA DE MODIFICACION ALTO (HIGH)

1° VARIABLE MEDIDA, FLUJO (FLOW)

FUNCION DE SALIDA CONTROL (CONTROL)

FUNCION DE SALIDA VALVULA (VALVE)

1° VARIABLE MEDIDA, FLAMA (BURNER COMBUSTION)

FUNCION DE LECTURA PASIVA SENSOR ELEMENTO PRIMARIO

1. Para cubrir las designaciones no normalizadas que pueden emplearse repetidamente en un proyecto se han previsto letras libres. Estas letras pueden tener un significado como primera letra y otro como letra sucesiva. Por ejemplo, la letra N puede representar como primera letra el modelo de elasticidad y como sucesiva un osciloscopio.

2. La letra sin clasificar X, puede emplearse en las designaciones no indicadas que se utilizan solo una vez o un numero limitado de veces. Se recomienda que su significado figura en el exterior del circulo de identificación del instrumento. Ejemplo XR-3 Registrador de Vibración, XV Válvula.

3. Cualquier letra primera se utiliza con las letras de modificación D (diferencial), F (relación) o Q (integración totalización) o cualquier combinación de las mismas cambia su significado para representar una nueva variable medida. Por ejemplo, los instrumentos TDI y TI miden dos variables distintas, la temperatura diferencial y la temperatura, respectivamente.

4. La letra A para análisis, abarca todos los análisis no indicados en la tabla anterior que no están cubiertos por una letra libre. Es conveniente definir el tipo de análisis al lado del símbolo en el diagrama de proceso, p.e. H2S, CO2.

5. El empleo de la letra U como multivariable en lugar de una combinación de primera letra, es opcional.

6. El empleo de los términos de modificaciones alto, medio, bajo, medio o intermedio y Barrido, es preferible pero opcional.

7. El termino seguridad, debe aplicarse solo a elementos primarios y a elementos finales de control que protejan contra condiciones de emergencia (peligrosas para el equipo o el personal). Por este motivo, una válvula autorreguladora de presión que regula la presión de salida de un sistema mediante el alivio o escape de fluido al exterior, debe se PCV, pero si esta misma válvula se emplea contra condiciones de emergencia, se designa PSV. La designación PSV se aplica a todas las válvulas proyectadas para proteger contra condiciones de emergencia de presión sin tener en cuenta las características de la válvula y la forma de trabajo la colocan en la categoría de válvula de seguridad, válvula de relevo o válvula de seguridad de alivio.

8. La letra de función pasiva vidrio, se aplica a los instrumentos que proporciona una visión directa no calibrada del proceso.

9. La letra indicador se refiere a la lectura de una medida real de proceso, No se aplica a la escala de ajuste manual de la variable si no hay indicación de ésta.

10. Una luz piloto que es parte de un lazo de control debe designarse por una primera letra seguida de la letra sucesiva I. Por ejemplo, una luz piloto que indica un periodo de tiempo terminado se designara KI. Sin embargo, si se desea identificar una luz piloto fuera del lazo de control, la luz piloto puede designarse en la misma forma o bien alternativamente por una letra única I. Por ejemplo, una luz piloto de marcha de un motor eléctrico puede identificarse. EL, suponiendo que la variable medida adecuada es la tensión, o bien XL. Suponiendo que la luz es excitada por los contactos eléctricos auxiliares del arrancador del motor, o bien simplemente L.

11. El empleo de la letra U como multifunción en lugar de una combinación de otras letras es opcional.

12. Se supone que las funciones asociadas con el uso de la letra sucesiva Y se definirán en el exterior del símbolo del instrumento cuando sea conveniente hacerlo así.

13. Los términos alto, bajo y medio o intermedio deben corresponder a valores de la variable medida, no a los de la señal a menos que se indique de otro modo. Por ejemplo, una alarma de nivel alto derivada de una señal de un transmisor de nivel de acción inversa debe designarse LAH incluso aunque la alarma sea actuada cuando la señal cae a un valor bajo.

14. Los términos alto y bajo, cuando se aplican a válvulas, o a otros dispositivos de cierre apertura, se definen como sigue:Alto: indica que la válvula esta, o se aproxima a la posición de apertura completa.Bajo: Denota que se acerca o esta en la posición completamente cerrada.

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CAPITULO III

SIMBOLOS DE INSTRUMENTOS (CIRCULOS O BURBUJAS, CUADRADOS, ROMBOS, HEXAGONOS) MAS COMUNMENTE USADOS EN DIAGRAMAS DE TUBERIA E INSTRUMENTACION, DE ACUERDO A NORMA ANSI/ISA-S5.1-1984 (R-1992)

Tipo de instrumento

Montado en Tablero

Normalmente accesible al

operador

Montado en

Campo

Ubicación auxiliarNormalmente accesible al

operador (tablero local)

1.-Instrumento Discreto o Aislado2.-Display compartido, Control compartido(SCD).3.-Función de Computadora

4.-Control Lógico

Programable

Las líneas punteadas indican que el instrumento esta montado en la parte

posterior del tablero lo cual normalmente no es accesible al operador, aplicable también para los símbolos de interlocks.

Instrumento Discreto

Función de Computadora

Control Lógico Programable

Interlock en controlador lógico

programableInterlock local

(normalmente en

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I

I

CCM)

1.1-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA MONTADA FRENTE AL TABLERO NORMALMENTE ACCESIBLE AL OPERADOR.

GABINETE DE ALARMAS

REGISTRADORES

CONTROLADORES

INDICAD. REGIST. MULTIPLE DE TEMPERATURA

Este tipo de tablero tuvo mucha demanda de los años 60´s a los años 80¨´s, actualmente se puede decir que su uso esta destinado a la pequeña y mediana industria en donde se tienen procesos muy sencillos y baja cantidad de lazos, en donde no es costeable implementar, controladores lógicos programables o sistemas de control distribuido.

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FR, PR

FAL, PAL, TAHF R

FIC

UR

TABLERO TIPO CONVENCIONAL

FALFAL

1.2-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA MONTADA EN CAMPO

Page 14 of 43HDC

PDT

TOMAS DE PROCESO

1.3-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA MONTADA EN CAMPO

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FETOMAS DE PROCESO

PLACA DE ORIFICIO(FLOW ELEMENT)

1.4-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA MONTADA EN CAMPO

VALVULA DE CONTROL DE TEMPERATURA OPERADA CON ACTUADOR NEUMATICO DE DIAFRAGMA, CON POSICIONADOR Y CONVERTIDOR DE SEÑAL ELECTRICA A NEUMATICA I/P.

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POSICIONADOR

TCV

IP

TY

TY

IP

A S 20 PSIG 3-15 PSI

3-15 PSI

1.5-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA AUXILIAR NORMALMENTE ACCESIBLE AL OPERADOR (TABLERO LOCAL)

TABLERO DE CONTROL LOCAL, AUXILIAR PARA OPERAR EN CAMPO Y OBSERVAR LAS VARIABLES CRITICAS DEL EQUIPO AL REALIZAR SU ARRANQUE, EQUIPADA CON INSTRUMENTACION DISCRETA, TALES COMO INDICADORES DE PRESION MANOMETROS (PI) INDICADORES DE TEMPERATURA TERMOMETROS (TI) BOTONERAS (PB)Y SELECTORES (HS) ETC.

Page 17 of 43HDC

PB

HS

P IT I

1.6-INSTRUMENTACION DISCRETA AISLADA AUXILIAR NORMALMENTE NO ACCESIBLE AL OPERADOR (MONTADA ATRÁS DEL TABLERO O GABINETE)

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ELEMENTOS SENSORES, TRANSMISORES E INDICADORES DE ANALISIS DE UN PROCESO

MONTADOS EN LA PARTE POSTERIOR O ATRÁS DE UN TABLERO, NORMALMENTE NO ACCESIBLE

AL OPERADOR.

TABLERO

AT

AI

2.1- DISPLAY COMPARTIDO, CONTROL COMPARTIDO (DCS) DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)

ABREVIACION

DESCRIPCION

D I DISCRET INPUTA I ANALOG INPUTA O ANALOG OUTPUTD O DISCRET OUTPUT

La característica principal de un control distribuido, precisamente es esa, que sus componentes están distribuidos o separados geográficamente estos son: los módulos I/O, los módulos procesadores, el modulo de almacenamiento de datos o (data base), modulo de comunicación, servidor etc.

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TOPOLOGIA GENERAL DE UNA RED DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS EN UN DCS POR SUS SIGLAS EN

INGLES (DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)

DISPLAY´S

PSH FIT

4-2

0 m

A

4-2

0 m

A

ON

-OFF

1/0

FY

FCV

IP

3-1

5 P

SI

sv

s

REMOTE INPUT/OUTPUT RIO´S

EJEMPLO 1 : DISPLAY COMPARTIDO EN UN DESPLEGADO GRAFICO DINAMICO DE UN DCS, MOSTRADO EN CUARTO DE CONTROL.

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DESPLEGADO GRAFICO DINAMICO DE UNA PLANTA DE SULFATO DE SODIO EN UN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO (DCS)

LI

FITI

XL

PICPB

B STOP

PB

BSTART

EJEMPLO 2 : DISPLAY COMPARTIDO EN UN DESPLEGADO GRAFICO DINAMICO DE UN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO (DCS).

Este tipo de desplegados se diseñan con programas y software HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) interfase hombre maquina, y por la gran cantidad de utilerías que manejan hacen mas amigable el entendimiento de los desplegados ya que los hacen dinámicos en virtud de que interpretar el sistema binario 1/0 en lecturas graficas entendibles basadas en unidades de ingeniería y símbolos descriptivos de alta resolución.

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DESPLEGADO GRAFICO DINAMICO DE UNA PLANTA DESULFURADORA DE GAS COMBUSTIBLE

1FS-LI

22

1FA-TI

21

SO2

AI

XL

12

OPEN

CLOSE

LAH

EJEMPLO 3 : DESPLEGADO GRAFICO DE TENDENCIAS DE VARIABLES DE PROCESO EN UN DCS.

DESPLEGADO GRAFICO DE TENDENCIAS EN TIEMPO REAL PUEDE SER FLUJO, NIVEL, PRESIÓN, TEMPERATURA ETC, SUSTITUYE A LOS REGISTRADORES DISCRETOS DE GRAFICA DE PAPEL, ESTAS TENDENCIAS QUEDAN GRABADAS POR SEMANAS, MESES O HASTA UN AÑO, EN EL DISCO DURO DEL MODULO DE ALMACENAMIENTO DE DATOS.

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TIEMPO (HRS.,MINUTOS)

UN

IDA

DES

DE

ING

EN

IER

IA

FRR

LRR

PRR

TRR

EJEMPLO 4: PANTALLA DE ALARMAS E HISTORICOS EN UN (DCS) SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO.

PANTALLA DE EVENTOS DE ALARMAS Y DISPAROS DE DIFERENTES VARIABLES EN UN PROCESO.

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LALLHORA DE ACTIVACION

PAHH

HORA DE DESACTIVACION

SERVICIO

EJEMPLO 5: ESTACIONES DE TRABAJO CON DESPLEGADOS GRAFICOS DINAMICOS MONTADAS EN CUARTO DE CONTROL.

EJEMPLO 6: ESTACION DE TRABAJO CON DESPLEGADOS GRAFICOS DINAMICOS MONTADA EN CAMPO, PANTALLA TOUCH-SCREEN

Page 24 of 43HDC

XL

EJEMPLO 7: DISTRIBUCION DE HARDWARE (ESTACIONES DE TRABAJO, CONSOLAS DE MONITOREO DE GRAFICOS ETC) DE UN DCS EN UN CUARTO DE CONTROL COMUNMENTE LLAMADO BUNKER

3.1-INSTRUMENTACION CON FUNCION DE COMPUTADORA MONTADA EN TABLERO NORMALMENTE ACCESIBLE AL OPERADOR. Page 25 of 43HDC

CONSOLA

ESTACIONES DE TRABAJO

ALARMAS E HISTORICOS

TENDENCIAS

4.1- CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

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GRAFICO DE MONITOREO DE UN SISTEMA DE EMISION DE GASES CORROSIVOS AL MEDIO AMBIENTE, CONFIGURADO

EN UNA COMPUTADORA PERSONAL

HCO3

P I

A I

P I

A ICl2

AIPH

TOPOLOGIA GENERAL DE UNA RED DE COMUNICACIÓN DE INSTRUMENTOS EN UN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

La característica de un controlador lógico programable es precisamente lo contrario de un sistema de control distribuido sus componentes normalmente están centralizados es decir, la base de datos, el modulo procesador, el de comunicación y en ciertos casos hasta el modulo de entradas y salidas I/O, se montan sobre un chasis comun.Anteriormente el plc solo se usaba como control de secuencias lógicas de entradas y salidas discretas y como control supervisorio de variables de proceso, a la fecha ya realiza operaciones regulatorias con controles algorítmicos PID. Comúnmente se utiliza para el control de procesos pequeños tales como calderas, estaciones de bombeo y compresión, sistemas de detección de gas y fuego, sistemas scadas etc.EJEMPLO 1: DESPLEGADO GRAFICO EN UN CONTROLADOR LOCICO PROGRAMABLE (PLC), DIAGRAMA DEL PROCESO.

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P L C

DISPLAY

PR

OC

ES

AD

OR

MO

D.

DE C

OM

UN

.

DA

TA

BA

SE

MODULOS DE ENTRADAS Y SALIDAS

FT

4-2

0 m

A

ON

-OFF

1/0

ZSHL

XV

M

DESPLEGADO GRAFICO DINAMICO DE UN PATIN DE MEDICION DE FLUJO DE TURBOSINA POR MEDIO DE UN SISTEMA SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION) VER DTI DE EJEMPLO No. OAX-280343-P01

EJEMPLO 2: DESPLEGADO GRAFICO EN UN CONTROLADOR LOCICO PROGRAMABLE (PLC), SELECTORES Y BOTONERAS VIRTUALES

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FQI TI

PI

DI

ZLIZHIZLI

ZLI

200-01 200-01

200-01A 200-01A

200-01A

200-01

201-01

EJEMPLO 3: DESPLEGADO GRAFICO UNA PANTALLA DE TENDENCIAS DE LAS VARIABLES DE PROCESO.

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HS

HS PB

PB

HS

HS

PANTALLA SIMILAR A LA MOSTRADA EN LA PAG. No. 22 DEL SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO, USADA TAMBIEN PARA REGISTRAR EL COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES DE PROCESO MANIPULADAS DURANTE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA MANEJADO.

EJEMPLO 4: PANTALLA DE PROGRAMACION TIPO ESCALERA DE UN DIAGRAMA LOGICO DE INTERLOCKS DE ENTRADAS Y SALIDAS DISCRETAS.

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UN

IDA

DES

DE

ING

EN

IER

IA

TIEMPO (HRS.,MINUTOS)

EL ESQUEMA ANTERIOR MUESTRA UN EJEMPLO TIPICO DE PROGRAMACION TIPO ESCALERA DE UNA LOGICA DE ENTRADAS Y SALIDAS DISCRETAS EN UN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE, EN LOS DTI´S SOLO SE UTILIZA EL SIMBOLO DE INTERLOCK MOSTRADO, LO QUE DA A ENTENDER LA INTERACION SECUENCIAL QUE TIENE UN INSTRUMENTO CON OTROEJEMPLO 5: DIAGRAMA ELEMENTAL DE CONTROL DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICO, ESTE ES UN ESQUEMA BASICO DE UN INTERLOCK LOCAL UBICADO EN CCM.

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I

ENTRADA SALIDAENTRADA

El esquema anterior es un diagrama elemental típico que se utiliza normalmente para el arranque y paro de motores de corriente alterna por medio de selectores, relevadores, en combinación con instrumentos para el arranque y paro en forma automática de los motores.

CAPITULO IV

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I

HS

PSLBOBINA DEL RELEVADOR

PROTECCION POR SOBRECARGA

PROTECTORES TERMICOS

NOMENCLATURA PARA LA INTERPRETACION DE DIAGRAMAS O LAZOS DE CONTROL

Un lazo de control mostrado en un diagrama de tubería e instrumentación nos sirve para interpretar en forma rápida los elementos de que esta compuesto, la ubicación de cada instrumento así como las variables medidas y/o controladas de una parte especifica del proceso.En el siguiente esquema se muestra un lazo de control:

EJEMPLO 1:

En el diagrama anterior se muestra un lazo de control cerrado en donde se efectúa la medición de flujo por medio de un instrumento discreto aislado elemento de flujo FE-100 (Flow Element) montado en campo, y por medio de la toma de proceso transmite una presión diferencial a otro instrumento discreto aislado transmisor de flujo FT-100 (Flow Transmitter) montado en campo, este a su vez manda una señal analógica de 4-20 mA a otro instrumento discreto aislado un controlador indicador de flujo FIC-100 (Flow Indicator Controller) montado frente a tablero, este controlador compara el set point ajustado previamente en base a la cantidad de flujo requerida, de acuerdo a los parámetros del proceso, y manda igual una señal analógica de 4-20 mA, al convertidor de señal I/P FY-100 , convirtiendo la señal eléctrica de 4-20 mA a señal neumática 3-15 psi, con la cual se manipula la válvula de control de flujo (Flow Control Valve) FCV-100 y la posiciona en el punto justo para dejar pasar el flujo requerido de agua ajustado en el controlador FIC-100.Lo anterior nos demuestra que en este tipo de lazos normalmente la señal de comunicación de los instrumentos, tienen un sentido o “dirección” que inicia normalmente del transmisor hacia el controlador y del controlador al convertidor y finalmente al elemento final de control en este caso la válvula de control de flujo.Cabe aclarar en la insistencia en describir los instrumentos por sus siglas en ingles, ya que es la manera rápida y precisa de acostumbrarse y ejercitarse a identificar los diferentes tipos de instrumentos mostrados en los Diagramas de tubería e instrumentación.

EJEMPLO 2:

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4-2

0 m

A3

-15

PS

I

FIC

100

FT100

FE 100

FY

IP

100

FCV 100

4-20 mA

AGUA

SET POINT

4-2

0 m

A

TY

IP

3-1

5 P

SI

TIC

100

TT100

T E 100

100

TCV 100

4-20 mA

SET POINT

VAPOR

CALENTADOR

ENTRADA DE AGUA FRIA

SALIDA DE AGUA CALIENTE

SALIDA DE CONDENSADO

En el diagrama anterior se muestra un lazo de control cerrado, de un sistema de calentamiento de agua en donde se efectúa la medición de temperatura por medio de un instrumento discreto aislado elemento de temperatura TE-100 (temperature Element) montado en campo, y por medio de una señal que genera el elemento sensor la envía a otro instrumento discreto aislado un transmisor de temperatura TT-100 (Temperature Transmitter) montado en campo, este a su vez transmite una señal analógica de 4-20 mA a otro instrumento discreto aislado un controlador indicador de temperatura TIC-100 (temperature Indicator Controller) montado frente a tablero, este controlador compara el set point ajustado previamente en base a la temperatura a la cual se quiera tener el agua de salida dependiendo de la desviación del punto de ajuste (set point), el controlador TIC-100 manda una señal analógica de 4-20 mA al convertidor de señal I/P TY-100 , convirtiendo este la señal eléctrica de 4-20 mA a señal neumática 3-15 psi, con la cual la válvula de control de temperatura (Temperature Control Valve) TCV-100 abre o cierra, posicionándola en el punto justo para dejar pasar la cantidad de flujo de vapor requerida para calentar el agua de acuerdo al set point ajustado en el controlador TIC-100.

EJEMPLO 3:

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Existen también diagramas o lazos sencillos en los cuales solo se requiere monitorear las variables de proceso, es decir que no se requiere control de las mismas, así como lazos en donde se requieren interlocks de secuencias lógicas de paro de dispositivos.

En el diagrama del lado izquierdo se tiene un lazo sencillo en donde solo se monitorea la presión en de la línea, para ello se cuenta con un instrumento discreto aislado o transmisor de presión PT-100 (Pressure Transmiter) el cual sensa la presión estática de la línea por medio de la toma de proceso, luego este envía una señal analógica a un instrumento discreto aislado montado en tablero o indicador de presión PI-100 (Pressure Indicator).En el diagrama del lado derecho se tiene un lazo sencillo, donde se muestra un instrumento discreto aislado en campo, interruptor por baja presión PSL (Pressure Switch Low) el cual sensa la presión estática en la línea y envía una señal discreta a un instrumento discreto aislado montado en tablero en este caso una alarma por baja presión PAL (Pressure Alarm Low), al mismo tiempo esta señal actúa un interlock local implementado en el CCM, que por medio de relevadores auxiliares manda parar el motor que acciona la bomba mostrada, para protegerla por daños causados por baja presión en la succión de la misma, en este mismo esquema se muestra un indicador de presión o manómetro PI-100 (Pressure Indicator) instrumento discreto aislado montado en campo el cual le sirve al operario como referencia, para saber cuando se restablezca la presión de succión y pueda arrancar de nuevo el motor de la bomba por medio de la botonera local PB-100 (Push Button), el cual actúa el mismo interlock local ubicado en el CCM.

EJEMPLO 4: LAZO CONFIGURADO EN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO (DCS)

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PT100

PI

100

4-2

0 m

A

PAL

100

PSL100

I

MOTOR

Dis

creta

(on

-off

)

PI100

PB100

El diagrama anterior es similar al mostrado en el Ejemplo 1 pagina No. 32, la variante es que el instrumento receptor controlador FIC-100, es un instrumento virtual configurado, mostrado en un display compartido el cual muestra la configuración de alarmas por alto y bajo flujo (FAH Y FAL)visualizadas en la pantalla de alarmas e históricos de un sistema de control distribuido (DCS), la otra variante es que a la válvula de control FCV-100 se le adicionaron dos interruptores de posición, uno por posición alta o válvula abierta ZSH-100 y otro por posición baja o válvula cerrada ZSL-100, los cuales envían una señal discreta on-off, al display compartido del sistema de control distribuido (DCS) para activar las luces de estado ZIH-100 y ZIL-100, correspondientes a la posición de la válvula FCV-100 .

Nótese, que el sentido o “dirección” de las señales de comunicación de los instrumentos básicos FT-100, FIC-100, FY-100 Y FV-100, no cambian, por lo que esto se puede tomar como una regla básica la dirección de las señales de comunicación en este tipo de lazos.

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4-2

0 m

A

FY

IP

3-1

5 P

SI

FT100

FE 100

100

4-20 mA

AGUA

FIC

100

FCV 100

ZSH 100

ZSL 100

ZIH

100

ZIL

100FAL

FAH

EJEMPLO 5: LAZO CONFIGURADO EN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

En el diagrama anterior se muestra un lazo de monitoreo en donde se muestra un transmisor de presión PT-100 (Pressure Transmiter) el cual transmite una señal analógica de 4-20 mA, a un indicador de presión PI-100 (Pressure Indicator), instrumento configurado en un controlador lógico programable (PLC), luego por medio de manipulación y configuración en su base de datos por medio de software se crea la alarma por baja presión PAL-100 (Pressure Alarm Low), así como el interruptor por baja presión PSL-100 (Pressure Switch Low) el cual envía una señal discreta on-off al interlock configurado en el (PLC), para efectuar paro automático del motor mostrado, se tienen también los instrumentos virtuales o botoneras de arranque y paro PB-100 Y PB-101 (Push button), con los Cuales se tiene la opción de arrancar y parar en forma remota desde el PLC el motor mostrado.

ACLARACION IMPORTANTE:Cabe mencionar que la normatividad de la ISA tiene algunas limitaciones, en cuanto a la simbología, ya que es tan acelerado el avance de la tecnología que la norma se tiene que ir actualizando conforme al avance de la misma pero en la mayoría de los casos la norma queda un poco rezagada por los motivos antes mencionados.

También se aclara que algunas compañías tanto firmas de ingeniería como de construcción “personalizan” su simbología por las necesidades que tienen al momento de diseñar o construir procesos industriales específicos, mostrados en los diagramas de tubería e instrumentación, por lo que es de esperarse que no sigan al pie de la letra la normatividad, solo cumplen con los requerimientos mínimos

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PT100

MOTOR

4-2

0 M

a

an

alo

gic

a

PI100

PI 100 COMUNICACIÓN VIA

SOFTWARE

PSL 100

I

PAL 100

PB 100

PB 101

ARRANQUE

PARO

básicos que en ella se muestran, en las siguientes paginas se muestra lo antes mencionado.

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EJEMPLO 1: PLANO DE SIMBOLOGIA PERSONALIZADO PARA ELABORACION DE DTI´S EN ÉL MODULO P&ID DE AUTOPLANT.

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EJEMPLO 2: DIAGRAMA DE TUBERIA E INSTRUMENTACION CON SIMBOLOGIA PERSONALIZADA DE UNA FIRMA DE INGENIERIA

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EJEMPLO 3: LAZOS DE CONTROL CON SIMBOLOGIA PERSONALIZADA DE UNA FIRMA DE INGENIERIA.

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EJEMPLO 4: PLANO DE SIMBOLOGIA PERSONALIZADO DE UNA FIRMA DE INGENIERIA.

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APROVECHAMIENTO DEL GAS NATURAL DE LA BATERIA ARENQUE

PEMEX GAS Y PETROQUÍMICA BASICA

EN EL DISTRITO DE ALTAMIRA, TAMPS.

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