Instrumentacao e Simbologia

Report
Automação Industrial
Instrumentação Básica - Simbologia e Nomenclatura
Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro
Email: [email protected]
23/ 05/ 2014
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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.
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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”).
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Conceitos
SIMBOLOGIA
Planta
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Conceitos
•SIMBOLOGIA
P&ID da
Planta
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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).
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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.
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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.
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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)
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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
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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.
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Conceitos
SIMBOLOGIA
Fluxogramas de processos (PFD)
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Conceitos
SIMBOLOGIA
Tags
São identificações alfanuméricas de um instrumento.
Caracteriza cada elemento e sua função.
São fixados aos dispositivos
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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.
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Simbologia
Alguns instrumentos a serem representados:
Indicador
Controlador
Registrador
Transmissor
(pressão)
Válvula de Controle
Unidade de
Alarme
Sensor
(termômetro de
tubo capilar)
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Simbologia
Diagrama de Instrumentação:
Representação com instrumentos (didático).
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Simbologia
Diagrama de Instrumentação:
Representação através do Diagrama de Blocos.
Usado para compreensão da Malha de Controle do Processo.
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Simbologia
Diagrama de Instrumentação:
P&ID  representação do “circuito” completo da malha, similar a um diagrama
elétrico.
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Representação
Identificação dos Instrumentos
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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)
PI
Indicador Local de Pressão (no campo)
LI
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Indicador de Nível instalado na Frente
do painel de controle
PS
4
ou
PS
4
ou
FT
08
Interruptor de Pressão instalado
no interior do painel
FT 08
ou
CV 5
Transmissor de Vazão
Válvula de Controle
CV 5
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Representação
Identificação Alfanumérica
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Representação
Identificação Alfanumérica
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Representação
Identificação Alfanumérica
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Representação
Identificação Alfanumérica
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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.
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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).
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Representação
Tipo de Dispositivo
Linha 
Coluna 
Instrumento
Local de montagem;
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Representação
Montagem
CAMPO (na planta)
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Representação
Montagem
PAINEL PRINCIPAL
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Representação
Exemplos
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Representação
Sinais
Indicam no fluxograma a “ligação” entre elementos.
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Algumas descrições:
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Representação
Exemplo
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Representação
Exemplo
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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.
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Representação
Válvula
Válvula de controle: válvula e atuador
Indicação de manual
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Representação
Atuador
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Representação
Atuador
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Representação
Atuador
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
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Representação
Exemplo
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
Instrumento combinado de registro e
controle de pressão,
comandando válvula de controle, com
transmissão pneumática. Instrumento
no painel e transmissores locais.
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
Tentar...
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