UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

Departamento de Engenharia de Elétrica

TRABALHO 3: Classificação e Simbologia de Instrumentação Industrial

Helder Eiki OshiroRA: 383821

SÃO CARLOS2015

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo abordar o método de identificação e

representação de instrumentos e funções programadas definido pela ISA S5.1. São

abordados tópicos pertinentes à disciplina de Instrumentação e fundamentos de

Medidas.

Palavras-chave: instrumento, simbologia, identificação, ISA, S 5.1

SUMÁRIO

1 Introdução..................................................................................................................4

2 Instrumentação...........................................................................................................5

3 Identificação e Simbologia.........................................................................................6

4 Conclusão.................................................................................................................11

5 Referências Bibliográficas.......................................................................................12

1 INTRODUÇÃO

A identificação e representação simbólica dos instrumentos e funções

programadas são essenciais para a viabilização da comunicação entre usuários,

projetistas e fornecedores.

Para atingir este propósito, existem diversas normas para a padronização da

representação e identificação.

2 INSTRUMENTAÇÃO

“Instrumento é o nome de qualquer um dos vários tipos de dispositivos para

indicação ou medição de grandezas físicas ou condições, posição, direção, e

semelhantes.” (DUNN, 2005, tradução nossa)

De acordo com Bega (2011), os instrumentos podem ser classificados em:

Instrumentos cegos: instrumentos que não têm indicação visível do valor da

variável medida;

Instrumentos indicadores: instrumentos que dispõem de indicadores e escala

graduada;

Instrumentos registradores: instrumentos que registram a variável

medida/controlada com um traço contínuo ou através de pontos;

Elementos primários: são elementos que estão em contato direto com a variável

medida/controlada e que utilizam ou absorvem energia do próprio meio, para

fornecer ao sistema de medição uma resposta em função da variação da variável

medida/controlada;

Transmissores: são instrumentos que detectam as variações na variável

medida/controlada através do respectivo elemento primário e transmitem-na a

distância. O elemento primário pode ou não fazer parte integrante do transmissor;

Conversores: são instrumentos que recebem um sinal de entrada padrão,

pneumático ou eletrônico, procedente de um outro instrumento, e convertem-no em

um sinal de saída também padrão, que pode ser de dois tipos, 4 a 20mAcc ou 0,2 a

1,0 kgf/cm²;

Controladores: são instrumentos que comparam o valor da variável

medida/controlada com o valor desejado (set point) e exercem uma ação de

correção na variável manipulada, função da diferença entre estes dois valores (erro

ou offset) e de sua equação de controle (controladores P. P+I, P+I+D);

Elementos finais de controle: são equipamentos que recebem o sinal de correção

do controlador e, em função deste sinal, modificam/atuam sobre a variável

manipulada ou agente de controle (válvula de controle).

3 IDENTIFICAÇÃO E SIMBOLOGIA

Mundialmente, a simbologia mais utilizada para instrumentação e controle de

processos é a padronizada da norma S 5.1 da ISA (The Instrumentation, System and

Automation Society), onde cada instrumento ou função programada é identificado por

um conjunto de letras e um conjunto de números como se pode observar na Tabela 1.

Tabela 1 Letras de Identificação de Instrumento ou Função Programada

Fonte: Bega (2011), apud Bega(2003)

Nesta padronização, a primeira letra do conjunto de letras indica a variável

medida/controlada, enquanto as letras subsequentes indicam a função que o instrumento

desempenha na malha de controle. No que diz respeito aos números, o primeiro

conjunto indica a área/fábrica e o segundo a malha à qual o instrumento ou função

programada pertence.

O seguinte exemplo é dado por Bega (2011):

A Tabela 2 mostra um exemplo de identificação de um instrumento de acordo

com a norma ISA S 5.1.

Tabela 2 Exemplo de Identificação de Instrumento

T RC 21 02 A

VARIÁVEL FUNÇÃO ÁREA DE ATIVIDADESNº SEQUENCIAL DA MALHA

SUFIXO

IDENTIFICAÇÃO FUNCIONAL IDENTIFICAÇÃO DA MALHA

IDENTIFICAÇÃO DO INSTRUMENTOFonte: Bega (2011), apud Bega (2003)

Pode-se identificar que:

T – indica que a variável medida é de temperatura;

R – é um instrumento registrador, possui função de informação;

C – função ativa ou de saída: controlador;

21 – área de atividade ou fábrica, onde o instrumento ou função atua;

02 – número sequencial da malha;

A – sufixo

Ainda de acordo com a ISA S 5.1, a padronização dos símbolos para representar

um instrumento ou função programada é mostrada na Figura 1.

Dunn (2005) explica que instrumentos discretos são representados por círculos,

instrumentos compartilhados por um círculo em um retângulo, funções computacionais

por hexágonos e funções do CLP por um diamante em um retângulo.

De acordo com Bega (2011), a norma considera que, em um diagrama de

controle, a identificação do instrumento será escrita dentro do símbolo geral e, em casos

específicos, sua função será detalhada pelo acréscimo de um símbolo de processamento

de sinais (vide Figura 3) ao se símbolo geral.

Figura 1 Símbolos gerais para instrumento ou função programada

Fonte: ISA S5.1 (1992)

Figura 2 Exemplos do código de identificação presente nos símbolos

Fonte: Dunn (2005)

a) A letra T indica que se trata de um instrumento de medição de

temperatura, de número 178. A letra Y descreve que se trata de um

instrumento de conversão que, de acordo com as linhas, converte um

sinal de 4 a 20mA para um sinal de 3 à 15psi.

b) A letra F designa vazão; R registrador e C um controlador. Logo,

trata-se de um controlador registrador de vazão na malha 97. A

simbologia em forma de hexágono também indica que é um

computador de processo em local acessível ao operador.

c) A letra P denota pressão, R registrador e T um transmissor. Então se

trata de um transmissor registrador de pressão na malha 89, com

função de CLP e em local auxiliar.

d) A letra L designa nível, A indica alarme e H nível alto. Se trata de um

alarme para níveis altos de algum fluido líquido, localizado na malha

222 não acessível ao operador.

Figura 3 Símbolos e funções de processamento de sinais

Fonte: Bega(2011), apud Bega(2003)

Na Figura 4 são mostrados os símbolos para a representação de linhas para

instrumento ou função programada, de acordo com a Norma da ISA.

Figura 4 Símbolos de linhas para instrumento ou função programada

Fonte: Bega (2011), apud Bega(2003)

4 CONCLUSÃO

O entendimento do projeto só é possível com a padronização dos códigos de

identificação e simbologia utilizadas nos diagramas.

A norma S5.1 da ISA abordada neste trabalho apresentou meios de identificação

suficientes para o entendimento do projeto. Porém, a norma consegue codificar apenas

as funções, localização e acessibilidade dos instrumentos, não sendo possível ter

conhecimento quanto às especificações como parâmetros, dimensões, modelo entre

outros.

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BEGA, E. A. et al. Instrumentação Industrial, 3a edição. Editora Interciência,

São Paulo, 2011.

BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação aplicada ao controle de caldeiras. 3a.

Edição, Ed. Interciência, 2003.

DUNN, William Charles. Fundamentals of industrial instrumentation and process control. McGraw-Hill, 2005.

ISA (The Instrumentation, Systems and Automation Society). S5.1 –

Instrumentation Symbols and Identification, 1992