S.E.P. S.N.E.S.T. D.G.E.S.T.

INSTITUTO TECNOLÓGICO

del Istmo

TRABAJO:SIMBOLOGÍA, NORMAS Y SISTEMA DE

UNIDADES (SAMA, ISA ETC.).

ALUMNOS:ROBLES PARADA OSCAR

DÍAZ NÚÑEZ BRENDAGUTIÉRREZ SILVA FRIDA

SEMESTRE:SEPTIMO SEMESTRE.

ESPECIALIDAD:INGENIERÍA ELÉCTRICA

MATERIA:INSTRUMENTACIÓN

CATEDRÁTICO:DE LA CRUZ SANCHEZ EFRAIN

H. CD. DE JUCHITÁN DE ZARAGOZA, OAX. 09 SEPTIEMBRE DEL 2015.

Heroica ciudad de juchitan de Zaragoza, oax. Agosto del 2009.

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CONTENIDO.

TABLA DE FIGURAS..............................................................................................................3

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................4

1.3 SIMBOLOGÍA, NORMAS Y SISTEMA DE UNIDADES (SAMA, ISA ETC)...........5

1.3.1 Símbolos.....................................................................................................................................5

1.3.1.1 Simbología de la norma (ISA)...............................................................................................5

1.3.1.1.1 Símbolos.......................................................................................................................5

1.3.1.2 Símbolos ISA-S5.1................................................................................................................8

1.3.1.2.1 Símbolos del control distribuido pantalla compartida..................................................9

1.3.1.2.2 Símbolos del computador.............................................................................................9

1.3.1.2.3 Símbolos de control lógico y secuencial.............................................................................10

1.3.2 NORMAS Y SISTEMAS DE UNIDADES (SAMA, ISA, ETC.)...........................................................11

1.3.2.1 Aplicación en la industria...................................................................................................11

1.3.2.3 Norma SAMA (SCIENTIFIC, APARATUS MAKERS ASSOCIATION)........................................12

1.3.2.4 Norma ISA......................................................................................................................13

1.3.2.5 Identificación funcional.................................................................................................14

REFERENCIA.........................................................................................................................15

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TABLA DE FIGURAS

Fig.1.1 símbolos para líneas de señales de instrumentos……………………………………….5

Fig1.2 símbolos generales……………………………………………………………………....5

Fig. 1.3 Símbolos para válvulas de control……………………………………………………...5

Fig.1.4 Símbolos para actuadores…………………………………………………………...….6

Fig.1.5. Auto reguladores………………………………………………………………...…….7

Fig. 1.6 Identificación funcional de un instrumento………………………………………...…13

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INTRODUCCIÓN

En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Esto es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control. Un sistema de símbolos ha sido estandarizado por la isa (Sociedad de Instrumentistas de América). Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes, la norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo alternativos.

Los símbolos y diagramas son usados en el control de procedimientos para indicar la aplicación en el proceso, el tipo de señales empleadas, la secuencia de componentes interconectadas y de alguna manera, la instrumentación empleada.

El propósito de este trabajo es el de dar a conocer las normas utilizadas para establecer un criterio uniforme para designar instrumentos y sistemas de instrumentación, utilizados para la medición y el control.

En todo proceso trabajan diferentes usuarios o especialidades. La estandarización debe reconocer esta realidad y además ser consistente con los objetivos del estándar, por lo tanto debe entregar métodos para una simbología alternativa.

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1.3 SIMBOLOGÍA, NORMAS Y SISTEMA DE UNIDADES (SAMA, ISA ETC).

1.3.1 Símbolos.

Para designar y representar los instrumentos de medición y control se emplean normas que a veces pueden variar de industria a industria. Esta variedad de normas y sistemas utilizados en las organizaciones industriales indica la necesidad universal de una normalización en este campo. Varias sociedades han dirigido esfuerzos en este sentido entre ellas se encuentra como una de las más importantes, Instrument Society of America (ISA). Esta sociedad ha desarrollado una norma que tiene por objeto establecer sistemas de designación (códigos y símbolos) para instrumentos de medición y control. El propósito de esta norma es el de establecer un criterio uniforme para designar instrumentos y sistemas de instrumentación, utilizados para la medición y el control.

1.3.1.1 Simbología de la norma (ISA)

La simbología descrita en esta norma puede ser utilizada para identificar instrumentos y sistemas de medición y control en cualquier tipo de documento donde se requiera hacer referencia a un instrumento, tales como diagramas de flujo, diagramas de instrumentación de las funciones principales de un instrumento.

1.3.1.1.1 Símbolos

Los diagramas presentados a continuación, ilustran los símbolos utilizados para representar la instrumentación en planos y otros diagramas, y cubren su aplicación a una gran variedad de procesos.

Los instrumentos se representan por un círculo, dentro del cual se coloca el número de identificación del instrumento.

Los símbolos pueden ser dibujados con cualquier orientación siempre y cuando sean nítidos y legibles. De la misma forma, las líneas de señal pueden ser dibujadas en un diagrama entrando o saliendo de la parte apropiada del símbolo con cualquier ángulo. Flechas de direcciones de señales pueden ser añadidas para aclarar la dirección de flujo.

La alimentación neumática, eléctrica o de otro tipo, no tiene que ser mostrada, a menos que sea esencial para comprender la operación del instrumento.

En general, una sola línea de señal es suficiente para representar la interconexión entre dos instrumentos en un diagrama de flujo, aún cuando ellos puedan estar conectados físicamente en una línea.

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Fig.1.1 símbolos para líneas de señales de instrumentos.

Fig1.2 símbolos generales

Fig. 1.3 Símbolos para válvulas de control.

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Fig.1.4 Símbolos para actuadores.

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Fig.1.5. Auto reguladores.

1.3.1.2 Símbolos ISA-S5.1.

Los símbolos de la instrumentación estándar mostrados en la noma ISA-S5.1 se mantienen en cuanto se posible para los diagramas de flujo. El tamaño del símbolo es compatible con la norma ISA-S5.1. Es aplicable a la simbología utilizada en Sistemas de Control Distribuido y otros sistemas de Control computarizados. El propósito es establecer documentación para instrumentación de computadoras, controladores programables, minicomputadoras y microprocesadores basados en Sistemas de Control Distribución, pantalla compartida u otras interfaces características. Los símbolos se utilizan para la interfase de la instrumentación de campo, instrumentación de sala de control y otro tipo de equipo relacionado con los sistemas anteriores.

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1.3.1.2.1 Símbolos del control distribuido pantalla compartida.

Disponible al operador (normally accesible to operator)

Indicadores/ controladores/registradores o Puntos de alarma: usualmente utilizado para indicar monitores.

(1) Pantalla Compartida(2) Pantalla Compartida y Control Compartido(3) Acceso limitado al enlace de comunicación(4) Interfase del operador sobre el enlace de comunicación.

Dispositivos de Interfase Auxiliar del Operador

(1) Normalmente montado en panel con indicación analógica la cual generalmente no está montada sobre la consola principal.

(2) Puede ser controlador de respaldo o una estación manual.El acceso puedo puede estar limitado al enlace de comunicación.

(3) Interfase del operador a través del enlace de comunicación.

No Accesible al Operador.

(1) Controlador ciego compartido.(2) Pantalla compartida instalada en el campo.(3) Función matemática (cálculos) señal acondicionada en el

controlador compartido.(4) Puede estar en el enlace de comunicación.(5) Puede estar alterado por la configuración.

1.3.1.2.2 Símbolos del computador.

Normalmente accesible al operador

(1)Indicador accesible al operador.

Normalmente no Accesible al Operador

(1) Interfase de entrada/salida.(2) Función matemática (cálculos)/ señal acondicionada dentro del

computador.(3) Puede ser utilizado como un controlador o un módulo de cálculo.

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1.3.1.2.3 Símbolos de control lógico y secuencial.

Símbolo General: Para interconexiones lógicas complejas indefinidas o control secuencial

Control distribuido interconectado a controlador Lógico con funciones binarias o funciones lógicas secuenciales.

(1) Paquete del controlador Lógico programable o control lógico digital integrado ala equipo de control distribuido.

(2) Normalmente no accesible al operador.

Control distribuidor interconectando a controlador Lógico con funciones binarias o funciones lógicas secuenciales.

(1) Paquete del Controlador lógico programable, o control lógico digital integrado al equipo de control distribuido.

(2) Normalmente accesible al operador.

Símbolos de la función interna del sistema

Computación/acondicionamiento de la señal.

(1) para requerimientos extensivos de computación, usar designación “C” y explicar en documento complementario

1.3.2 NORMAS Y SISTEMAS DE UNIDADES (SAMA, ISA, ETC.).

En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Esto es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control. Un sistema de símbolos ha sido estandarizado por la isa (Sociedad de Instrumentistas de América). Las

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necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes, la norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo alternativos.

1.3.2.1 Aplicación en la industria.

La norma es conveniente para el uso en la química, petróleo, generación de poder, aire acondicionado, refinando metales, y otros numerosos procesos industriales. Ciertos campos, como la astronomía, navegación, y medicina, usan instrumentos muy especializados, diferentes a los instrumentos de procesos industriales convencionales. Se espera que la norma sea flexible, lo bastante para encontrarse muchas de las necesidades de campos especiales.

1.3.2.2 Clasificación de los instrumentos

Existen dos formas de clasificar los instrumentos las cuales son:

1) De acuerdo a su función en el proceso.2) De acuerdo a la variable de proceso que miden.

Este modo de clasificarlos no es necesariamente el único, pero se considera bastante completo.

Instrumentos indicadores: son aquellos que como su nombre bien dice, indican directamente el valor de la variable de proceso. Ejemplos: manómetros, termómetros, etc.

Instrumentos ciegos: son los que cumplen una función reguladora en el proceso, pero no muestran nada directamente. Ejemplos termostatos, presostatos, etc.

Instrumentos registradores: en algunos casos podrá ser necesario un registro histórico de la variable que se estudia en un determinado proceso.

Elementos primarios: algunos elementos entran en contacto directo con el fluido o variable de proceso que se desea medir, con el fin de recibir algún efecto de este (absorben energía del proceso), y por este medio pueden evaluar la variable en cuestión. (Placa orificio).

Transmisores: estos elementos reciben la variable de proceso a través del elemento primario, y la transmiten a algún lugar remoto. Estos transmiten las variables de proceso en forma de señales proporcionales a esas variables.

Transductores: son instrumentos fuera de línea (no en contacto con el proceso), que son capaces de realizar operaciones lógicas y/o matemáticas con señales de uno o más transmisores.

Convertidores: en ciertos casos, la señal de un transmisor para ser compatible con lo esperado por el receptor de esa señal, en ese caso se utilizara un elemento convertidor para lograr la ante mencionada compatibilidad de señal.

Receptores: son los instrumentos que generalmente son instalados en el panel de control, como interfase entre el proceso y el hombre. Estos reciben la señal de los transmisores o de un convertidor.

Controladores: este es uno de los elementos más importante, ya que será el encargado de ejercer la función de comparar lo que está sucediendo en el proceso, con lo que realmente se desea que suceda en él, para posteriormente, en base a la diferencia, envié una señal al proceso que tienda a corregir las desviaciones.

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Elemento final de control: será este elemento quien reciba la señal del controlador y quien estando en contacto directo con el proceso en línea, ejerza un cambio en este, de tal forma que se cambien los parámetros hacia el valor deseado. Ejemplo: válvulas de control, compuertas, etc.

De acuerdo a la variable de proceso que miden: esta clasificación, como su nombre lo indica, se referirá a la variable de proceso que tratemos de medir. En la actualidad, se pueden medir, casi sin excepción, todas las variables de proceso existentes, sin embargo, algunas se medirán de forma directa y otras indirectamente.

1.3.2.3 Norma SAMA (Scientific, Aparatus Makers Association).

El propósito de esta norma es establecer un medio uniforme de designación los instrumentos y los sistemas de la instrumentación usados para la medición y control.

Con este fin, el sistema de designación incluye los símbolos y presenta un código de identificación.

El método sama (Scientific, Aparatus Makers Association) de diagramas funcionales que emplean para las funciones block y las designaciones de funciones. Para ayudar en procesos industriales donde la simbología binaria es extremadamente útil aparecen nuevos símbolos binarios en líneas.

En todo proceso trabajan diferentes usuarios o especialidades. La estandarización debe reconocer esta realidad y además ser consistente con los objetivos del estándar, por lo tanto debe entregar métodos para una simbología alternativa.

La estandarización de la instrumentación es importante para diversas industrias como:

Industria química Industria petrolera Generación eléctrica Aire acondicionado Refinadoras de metales Otros procesos industriales.

Existen otros campos con instrumentos muy especializados y diferentes a la industria convencional como:

Astronomía Navegación Medicina Etc.

Ningún esfuerzo específico se ha hecho para establecer una norma que reúna los requerimientos de estas actividades, sin embargo se espera que la norma sea lo suficientemente flexible como para abarcar áreas muy especializadas. El estándar es recomendable emplearlo cada vez que se requiera cualquier referencia para un instrumento o

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para una función de control de un sistema con los propósitos de identificación y simbolización.

El estándar pretende dar la suficiente información, que habilite a cualquiera para revisar documento de representación, de medición y control de procesos para que entienda el significado y el control del proceso no se requiere un conocimiento detallado de un especialista en instrumentación, como requisito para su comprensión.

1.3.2.4 Norma ISA

Los símbolos y diagramas son usados en el control de procesos para indicar la aplicación en el proceso, el tipo de señales empleadas, la secuencia de componentes interconectadas y de alguna manera, la instrumentación empleada. La Sociedad de Instrumentistas de América (ISA por sus siglas en ingles Instruments Society of America) publica normas para símbolos, términos y diagramas que son generalmente reconocidos en la industria.

Crea y actualiza permanentemente, las normas usadas en la instrumentación empleada en todo proceso. La creación de un manual tiene como objetivo el uniformar los conocimientos en el campo de la instrumentación y no pretende ser un elemento estático, sino en permanente revisión, pues una de las características de una norma es su actualización repetitiva.

Un instrumento es un objeto fabricado, simple o formado por una combinación de piezas, que sirve para realizar un trabajo o actividad, especialmente el que se usa con las manos para realizar operaciones manuales técnicas o delicadas, o el que sirve para medir, controlar o registrar algo.

Identificación funcional de un instrumento:

• Todas las letras son mayúsculas.

• No más de 4 letras son utilizadas.

• Identificación del instrumento + identificación funcional.

• La identificación de los símbolos y elementos debe ser alfa numérica, los números representan la ubicación y establecen el lazo de identidad, y la codificación alfabética identifica al instrumento y a las acciones a realizar.

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Fig. 1.6 Identificación funcional de un instrumento.

1.3.2.5 Identificación funcional

La identificación funcional de un instrumento o su equivalente funcional consiste de letras, las cuales incluyen una primera letra (designación de la medida o variable inicial) y una o más letras sucesivas (identificación de funciones).  La identificación funcional de un instrumento está hecha de acuerdo a su función y no a su construcción.  Un registrador de diferencia de presión usado para medir flujo se identifica como Fr; un indicador de presión y un switch actuado a presión conectado a la salida de un transmisor de nivel neumático están identificados por Li y Ls, respectivamente.  En un lazo de instrumentos, la primera letra de una identificación funcional es seleccionada de acuerdo a la medida y a la variable inicial y no de acuerdo a la variable manipulada.  Una válvula de control varía el flujo de acuerdo a lo dictaminado por un controlador de nivel, esto es una LV.

La sucesión de letras en la identificación funcional designa una o más funciones pasivas y/o salidas de función.  Una modificación de las letras puede ser usada, si se requiere, en adición a una o más letras sucesivas.  Por ejemplo, TDAL contiene dos modificadores.  La variable medida de cambia a una nueva variable T, como diferencia de temperatura.  La letra L restringe la lectura de la función a, alarma, para representar solamente una alarma baja.  La secuencia de identificación de las letras llega a ser con una primera letra seleccionada.  Las letras de funciones pasivas o activas siguen cualquier orden, y las letras de la salida funcional siguen a ésta en cualquier frecuencia, excepto que la salida de la letra c (control) precede la salida de la letra V (valve), por ejemplo: PCV (válvula controladora de presión). El número para las letras funcionales agrupadas en un instrumento pueden mantenerse con un mínimo de acuerdo al ajuste del usuario.  El número total de letras contenidas en un grupo no pueden exceder de cuatro. 

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REFERENCIA

ENNYS AMAYA ALFREDO GOITIA.INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL.PRIMERA EDICIÓN, 1997