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CALIBRACIÓN DE SENSORES E INSTRUMENTOS UNIDAD 1: INSTRUMENTOS Y SENSORES DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN

Docentes: Andrei Carrizo Sebastián Córdova

3. Normas de Instrumentación (ISA) GENERALIDADES

• NORMAS 

Exigencias, estándares y recomendaciones que regulan las instalaciones en la industria.



Requisito indispensable, por la globalización de procesos productivos y mercados.



Asegurar calidad y prestación de productos o procesos.

3. Normas de Instrumentación (ISA) GENERALIDADES

• NORMAS 

        



ISA : NEC : IEC : SAMA : IEEE : NFPA : NEMA : ASME : ANSI : API : ATEX :

Instrument Society of America National Electric Code International Electrotechnical Comision. Scientific Apparatus Makers Association International Electrical and Electronic Engineer National Fire Protection Association National Electrical Manufacturers Association American Society of Mechanical Engineer American National Standard Institute American Petroleum Institute Atmosphere Explossive

3. Normas de Instrumentación (ISA) GENERALIDADES

• CERTIFICACIÓN 



Acreditar ante un Organismo Certificador autorizado, que un proceso o producto cumple los requerimientos de alguna norma en particular (Certificados, sellos, etc). Algunos Organismos Certificadores Internacionales: - UL : Underwriters Laboratories - FM : Factory Mutual Engineering Corporation - TÜV: Technical Monitoring Association (Technischer Überwachungs-Verein)

3. Normas de Instrumentación (ISA) GENERALIDADES

• CONTEXTO NACIONAL

Proyecto Eléctrico (BT)

Nch 4-2003 (SEC)

Proceso e Instrumentación

NORMA ISA S5.1

3. Normas de Instrumentación (ISA) NORMA ISA (SIMBOLOGÍA)

• QUÉ SIGNIFICA ISA ? Instrument Society of America Es una organización sin fines de lucro fundada en 1945, que dicta los estándares de instrumentación y automatización. Sitio WEB www.isa.org

3. Normas de Instrumentación (ISA) NORMA ISA (SIMBOLOGÍA)

• ISA 5.1 – 1984 – (R1992) 



Es un estándar que establece una forma uniforme de designación de instrumentos y sistemas de instrumentación utilizados para medición y control. Para este fin se establece un sistema de designación que incluye símbolos y un código de identificación.

3. Normas de Instrumentación (ISA) NORMA ISA (SIMBOLOGÍA)

• DIAGRAMAS P&ID    

Son los documentos base de todo proyecto industrial. “Piping and Instrument Diagram” Significa: Diagrama de Tuberías e Instrumentación En estos diagramas se muestra la siguiente información como mínimo:  







Equipos de la Planta Tuberías que interconectan equipos Instrumentación que controla la Planta

Los P&ID, a medida que van pasando por las distintas etapas de un proyecto, se van completando con información cada vez más detallada. Para el Técnico en Instrumentación y Automatización es esencial saber interpretar estos diagramas, ya que el control de la planta se refleja en ellos.

3. Normas de Instrumentación (ISA) NORMA ISA (SIMBOLOGÍA)

• EJEMPLO

Bulbo sensor de temperatura

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES 

Burbuja (globo): Es un circulo utilizado para identificar en forma gráfica un instrumento, y su ubicación local, remota, en sala de control, etc. FT



PT

LT

TT

Elementos Primarios: Se encuentran en contacto directo con la variable a medir. Absorben energía del medio controlado sólo con el fin de medirlo. 1. Sensor: Es el primer elemento del lazo que mide el valor de una variable de proceso. 2. Transductor: elemento que recibe una señal de entrada en función de una o más cantidades físicas y la convierten a otra señal de salida de otra naturaleza. Habitualmente el sensor y transductor trabajan juntos. Ambos producen una señal, usualmente eléctrica y que refleja el valor de una propiedad. En términos estrictos, un sensor es un instrumento que no altera la propiedad sensada.

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES

Transmisor: Dispositivo que a través de un sensor entrega una salida normalizada proporcional a la variable medida.



Transmisor Transductor Sensor



Convertidor: Dispositivo que transforma una señal de un tipo en otra forma. Ej. I/P (corriente a presión), P/I (presión a corriente), I/I (corriente a corriente). (No confundir con el transductor !!! Este elemento no esta en contacto con la variable medida)

I/P FY 01

Elemento Primario

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES 

Controlador:

Dispositivo que ejecuta un algoritmo de control. Dicho algoritmo compara el valor de una variable medida (entrada al controlador), con una valor de referencia (set point), el resultado del algoritmo involucrará ajustar la salida del controlador, para que la variable medida alcance el valor de referencia.

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES







Elemento Final de Control: El dispositivo que directamente controla el valor de la variable manipulada de un lazo de control (válvulas, bombas, reguladores de energía y velocidad) Actuador: Dispositivo que acciona mecánicamente una válvula u otro dispositivo mecánico, puede ser manual, eléctrico, neumático o hidráulico (cilindros y motores). Válvula de Control: Elemento final de control que manipula el flujo en una tubería u otro elemento final de control.

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES Algoritmo de Control

Controlador

Convertidor Acondicionamiento de señal

Transmisor Actuador

Medición de variable

Conversión de Señal

Elemento Primario: Sensor, Transductor

Contacto Directo con la variable

Elemento Final de Control

Accionamiento

Manipulación De variable

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES 

Lazo: Una combinación de dos o más instrumentos o funciones de control dispuestos de forma que la señal pase de uno a otro para el propósito de medición o control de una variable de proceso.

Bulbo sensor de temperatura

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES



Tag Number:

Identificación codificada de instrumentos de acuerdo a Norma ISA 5.1, que se escribe dentro de la burbuja. La estructura del tag se puede visualizar en el siguiente ejemplo: 

Ejemplo: 03 FT 101 A



Donde :    

03 : Prefijo (Opcional para identificar el área de Planta) FT : Identificación Funcional 101 : Número de lazo A : Sufijo (Opcional – Info adicional)

3. Normas de Instrumentación (ISA) IDENTIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS

Primera Letra : Define la Variable Segunda Letra : Define la Función Ejemplo : T T 1ª Letra : Temperatura 2ª Letra : Transmisor 206: Número del Lazo de Control Variable medida

Función

Instrumento

Montado en Campo Número del Lazo

Número del Lazo

Locación Remota (detrás del panel de control)

3. Normas de Instrumentación (ISA) TABLA. LETRAS DE IDENTIFICACION

FE 203

FC 205

LT 203

LC 303

3. Normas de Instrumentación (ISA) TABLA. LETRAS DE IDENTIFICACION

RT 205

PIC 203

3. Normas de Instrumentación (ISA) COMBINACIONES DE LETRAS TÍPICAS

Alarmas (Uso en 2º Letra Modificador) Se divide el rango en cuatro puntos de alarmas: HH : MUY ALTO H: ALTO L: BAJO LL: MUY BAJO

3. Normas de Instrumentación (ISA) COMBINACIONES DE LETRAS TÍPICAS

Switches (Uso en 2º Letra) Un switch se identifica por la letra S en 2º letra. Ej. LS, PS, TS. Se puede agregar información si el switch actúa por bajo o por alto, usando las letras de alarmas. Ej. LSH, TSHH, PSLL. Para switch de posición de válvulas (abierta o cerrada) se utiliza la siguiente convención:

H: Posición de Válvula Abierta. L: Posición de Válvula Cerrada. Ejemplos: ZSH: Switch válvula abierta ZSL: Switch válvula cerrada.

Ejemplos • • • • • • • • • • • •

FT - 101 PI - 205 MIC LSHH LSLL FE ZSL ZSH FV TAHL PDT WT

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJEMPLOS

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJERCICIOS 1

Efectuar la identificación funcional de los siguiente instrumentos:

a) LIC b) PY c) FV d) FQI e) WT f) TE

g) AIC h) SR i) TAHH j) LSL

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJERCICIOS 1

Indicar los códigos alfanuméricos de los siguientes instrumentos: a) Registrador de temperatura b) Convertidor electroneumático de presión c) Interruptor por bajo flujo

d) Registrador de flujo e) Indicador de velocidad f) Transductor de temperatura g) Controlador de presión h) Válvula de control de análisis i) Alarma por muy alta presión

j) Indicador de presión

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINICIONES

Líneas de Diagramas (instrumentación) • Se utilizan las líneas indicadas en 6.2 de ISA 5.1. • Las líneas deben ser finas en relación a las líneas de piping (proceso)

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES

• REPRESENTACIÓN DE LÍNEAS DE INSTRUMENTACION

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES

Simbología elementos según su ubicación

• • •

• • •

Accesible: Instrumento que puede ser usado o visto por un operador. Localización primaria: Sala de Control Principal. Localización Auxiliar: Esta en una ubicación distinta de la Sala de Control puede ser un Panel Local o una sala Auxiliar. Display/Control Compartido: Pantalla /Controlador que puede manejar más de un instrumento. Programmable Logic Control: PLC Instrumento Discreto: Un Instrumento físico

3. Normas de Instrumentación (ISA) DEFINCIONES

PLC (Elemento final de control)

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJEMPLO P&ID

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJEMPLO P&ID

LC 01 I/P LT

FY

FC

01

01

01 FT 01

FV 01

FO 1” 300# RF

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJEMPLO P&ID

3. Normas de Instrumentación (ISA) EJEMPLO P&ID

GRACIAS POR SU ATENCIÓN