Simbologia de instrumentação

Simbologia de instrumentação

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NORMAS E SIMBOLOGIAS DE INSTRUMENTAÇÃO 1 INTRODUÇÃO

A norma ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992) Instrumentation Symbols and Identification foi concebida para ser uma padronização de simbologia e identificação de instrumentos e equipamentos de processo, sendo atualmente sua abrangência a nível mundial.

Esta Norma éutilizada na elaboração dos seguintes documentos: - Fluxogramas de processo e mecânico;

- Diagramas de sistemas de instrumentação;

- Especificações, listas de instrumentos;

- Identificação de instrumentação e funções de controle.

Para os Fluxogramas de Processo admite-se uma simplificação na utilização dos símbolos gráficos recomendados por esta Norma.

2 DEFINIÇÕES Para entendimento da Norma são utilizadas as seguintes definições: - Acessível (Accessible)

Termo aplicado a um dispositivo ou função programada que poderá ser visto ou utilizado pelo operador com o propósito de acompanhamento do processo ou atuação em ações de controle.

- Alarme Indicação da existência de uma condição anormal por meio de um sinal sonoro, visual ou de ambos. - Atrás do Painel (Behind the panel)

Termo aplicado a instrumentos inacessíveis ao operador e que normalmente estão localizados no interior do painel ou em armários separados.

Termo aplicado a um dispositivo ou sinal que tem somente 2 posições ou estados. Quando usado na sua forma mais simples, como em "SINAL BINÁRIO" (oposto a "SINAL ANALÓGICO"), o termo representa os estados "LIGA/DESLIGA" ou "ALTO/BAIXO", isto é, não representa uma contínua variação de quantidade.

Dispositivo que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos, manualmente ou automaticamente. Neste caso deverá ser atuado diretamente pela variável de processo ou seu sinal representativo e, sua saída poderá ser utilizada para acionar alarmes, lâmpadas pilotos, intertravamentos ou sistemas de segurança

Termo aplicado a um dispositivo ou sistemas cuja estrutura ou característica funcional poderão ser selecionada ou rearranjada através de programação ou outros métodos. O conceito exclui rearranjo de fiação como meio de alterar a configuração.

Termo aplicado a uma característica que permite logicamente o direcionamento de um sinal de um dispositivo para outro sem a necessidade de comutação manual, ligação provisória ou mudança na fiação.

Dispositivo que tem por finalidade manter em um valor pré-determinado, uma variável de processo. Esta atuação poderá ser feita manual ou automaticamente, agindo diretamente na variável controlada ou indiretamente através de outra variável, chamada de variável manipulada.

Controlador com algorítmos pré-programados que são usualmente acessíveis, configuráveis e comutáveis logicamente, contendo várias entradas e saídas, capaz de controlar simultaneamente diversas malhas de controle.

- Controlador Programável (Programable Logic Controller) Controlador com múltiplas entradas e saídas, que contém um programa que poderá ser configurado. - Conversor (Converter)

Dispositivo que emite um sinal de saída padronizado modificado (ex.: 4-20 mA, 1-5Vcc, 0~10Vcc), em relação à natureza do correspondente sinal de entrada, também padronizado.

O instrumento que converte o sinal de um sensor para um sinal padronizado deverá ser designado como transmissor. Dessa forma na malha de temperatura o componente ligado ao elemento primário (TE) deverá ser designado como transmissor (T) e não como conversor (TY).

Designação aplicada a dispositivos ou sinais que utilizem dígitos binários para representar valores contínuos ou estados discretos.

- Elemento Final de Controle (Final Control Element) Dispositivo que altera diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle. - Elemento Primário ou Sensor

Parte de uma malha ou de um instrumento que primeiro sente o valor da variável de processo e que assume um estado ou sinal de saída, pré-determinado e inteligível, correspondente ao valor da variável de processo.

- Estação de Controle (Control Station)

É uma estação manual de controle provida de chave de transferência de controle manual para automático e viceversa. É também conhecida como estação seletora auto-manual. Como extensão, podemos dizer que a interface homem-máquina de um sistema de controle distribuído pode ser considerada como uma Estação de Controle.

- Lâmpada Piloto (Pilot Light) Lâmpada que indica estados operacionais de um sistema ou dispositivo. - Local

Termo que designa a localização de um instrumento que não está montado em painel ou sala de controle. Os instrumentos locais deverão estar próximos aos elementos primários ou finais de controle. A palavra "campo" é frequentemente utilizada como sinônimo de local.

Combinação de dois ou mais instrumentos ou funções de controle interligados para medir e/ou controlar uma variável de processo.

Determinação da existência ou magnitude de uma variável. Todos os dispositivos usados direta ou indiretamente com esse propósito são chamados de instrumentos de medida.

Designação geral para um instrumento ou sistema de instrumentos utilizados para medir ou detetar o estado ou a grandeza de uma ou mais variáveis.

Parte do dispositivo (usualmente uma tela de vídeo) que permite apresentar ao operador as informações de diversas malhas de controle.

É um conjunto de instrumentos montados em estruturas, que abriga a interface do operador com o processo. O painel pode consistir de uma ou mais seções, cubículos, consoles ou mesas de operador.

Painel que não é considerado central ou principal e que contém os instrumentos de controle, indicação e/ou segurança de determinado equipamento ou sistema. Em geral deverá ser montado próximo do equipamento ou sistema.

- Ponto de Controle/Ajuste (Set Point) O valor desejado da variável controlada. - Ponto de Teste (Test Point)

Tomada de conexão do sensor ao processo onde normalmente se instala um instrumento em caráter temporário ou intermitente para medição de uma variável de processo.

- Programa (program) Sequência repetitiva de ações que define o estado das saídas numa relação fixa com um conjunto de entradas.

Dispositivo que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos, automaticamente, não atuado diretamente pela variável de processo ou seu sinal representativo, isto é, atuado por chaves, controladores de duas posições ou outros relés.

Sistema que embora funcionalmente integrado, consiste de subsistemas que poderão estar fisicamente separados e montados remotamente um do outro, obedecendo a uma hierarquia configurável.

Dispositivo que sente uma variável de processo por meio de um elemento primário e que produz uma saída cujo valor é geralmente proporcional ao valor da variável de processo. O elemento primário poderá ser ou não parte integrante do transmissor.

Dispositivo que manipula diretamente a vazão de um ou mais fluídos de processo. Não deverão ser consideradas as válvulas manuais de bloqueio e as válvulas de retenção auto-atuadas. A designação de válvula de controle manual deverá ser limitada a válvulas atuadas manualmente que são usadas para regulagem de vazões de fluídos de processo ou necessitem de identificação como instrumento.

- Variável Diretamente Controlada Variável cujo valor medido origina um sinal de modo a originar um controle de "feedback". - Variável Manipulada Quantidade ou condição que varia em função do sinal de erro para mudar o valor de uma variável controlada. - Variável de Processo Qualquer propriedade mensurável de um processo. - Varredura

Função que consiste em amostrar, intermitentemente, de uma maneira pré-determinada cada uma das variáveis de um grupo. Normalmente, a finalidade de dispositivos com varredura é indicar o estado ou valor de variáveis, porém poderão estar associados a outras funções tais como registro e alarme.

3 IDENTIFICAÇÃO (TAG NUMBER)

Cada instrumento ou função programada deverá ser identificado por um conjunto de letras que o classifica funcionalmente e por um conjunto de algarismos que indica a malha a qual pertence o instrumento ou função programada, obedecendo a seguinte estrutura:

3.1 Identificação Funcional

3.1.1 A identificação funcional deverá ser formada por um conjunto de letras cujo significado está indicado na Tabela do Anexo I. O 1º Grupo de Letras identificará a variável medida ou iniciadora e o 2º Grupo de Letras identificará as funções do instrumento ou função programada.

3.1.2 A identificação funcional deverá ser estabelecida de acordo com a função do instrumento ou função programada e não de acordo com sua construção. Assim, um registrador de pressão diferencial usado para registro de vazão deverá ser identificado por FR. Um indicador de pressão e um pressostato conectado à saída de um transmissor de nível deverão ser identificados respectivamente como LI e LS.

3.1.3 O 2º Grupo de Letras identifica as funções do instrumento ou função programada, que poderão ser: - função passiva - elemento primário, orifício de restrição, poço;

3.1.4 Algumas letras poderão ser utilizadas como modificadoras. A letra modificadora altera ou complementa o significado da letra precedente.

3.1.5 A seleção das letras de identificação deverá estar de acordo com a Tabela do Anexo I, como segue:

(a) Variável medida ou iniciadora: 1ª letra (ex.: Pressão - P); (b) Modificadora da variável medida ou iniciadora, quando necessário. (ex.: Diferencial - D); (c) Funções passiva ou de informação, em qualquer ordem entre si. (ex.: Alarme - A); (d) Modificadora das funções, quando necessário. (ex.: Baixo - L). 3.1.6 Dispositivo com Funções Múltiplas

Deverão ser representados nos fluxogramas tantos símbolos quantos forem as variáveis medidas, saídas e/ou funções.

Assim, por exemplo, um controlador de temperatura com uma chave deverá ser representado por dois círculos tangentes, e identificado com TIC-3 e o outro com TSH-3.

3.1.7 A identificação funcional deverá ser composta de no máximo 4 letras. Dentro deste limite, recomenda-se ainda, usar o mínimo de letras, adotando os seguintes procedimentos:

(a) para instrumentos com funções múltiplas, as letras poderão ser divididas em subgrupos conforme estabelece o item 3.1.6;

(b) no caso de um instrumento com indicação e registro da mesma variável, a letra I poderá ser omitida. 3.1.8 Todas as letras da identificação funcional deverão ser maiúsculas. 3.2 Identificação da Malha

3.2.1 Complementando a identificação funcional, cada instrumento deverá receber um número que identificará a malha a qual ele pertence. Este número deverá ser comum a todos instrumentos que compõem uma mesma malha.

3.2.2 Um instrumento que pertence a duas malhas deverá receber o número da malha principal; nos casos em que não for conveniente caracterizar uma das malhas como principal, o instrumento poderá ser numerado considerando-o integrante de uma nova malha.

3.2.3 A identificação da malha deverá ser composta por prefixos numéricos que corresponderão aos números de seqüencial de processo e subprocesso e por um número seqüencial de 3 dígitos numéricos.

3.2.4 Em documentos, como os fluxogramas, onde aparece um único número de seqüencial de processo e subprocesso claramente identificados, o prefixo característico destes seqüenciais poderá ser omitido no intuito de se evitar a repetição. Porém, um instrumento que no fluxograma foi identificado sem o prefixo, quando referido em documentos avulsos, tipicamente requisições, deverá ser identificado com o número completo, incluindo estes prefixos.

3.2.5 As malhas deverão ser numeradas seqüencialmente por números de processo e subprocesso, isto é, dentro de um mesmo seqüencial de processo e subprocesso haverá uma seqüência numérica, para cada variável.

3.2.6 Na fase inicial de um projeto as malhas deverão ser preferencialmente numeradas em seqüência crescente de acordo com o fluxo principal do processo. Quando no decorrer do projeto forem acrescentados novos instrumentos, a seqüência estabelecida não deverá sofrer revisões, sendo as malhas novas acrescidas à seqüência existente.

3.2.7 Sempre que numa malha houver mais que um instrumento com a mesma identificação, deverá ser utilizado um sufixo para identificar cada um dos instrumentos.

3.2.8 Acessórios de instrumentos, tais como, reguladores de ar, rotâmetros de purga e outros que não estejam simbolizados nos fluxogramas, mas que precisam de designação em outros documentos, deverão ser identificados pela primeira letra de identificação funcional e pelo número da malha a que pertencem.

As letras subseqüentes deverão ser escolhidas de acordo com a função do acessório. 4 SÍMBOLOS GRÁFICOS

4.1 Os desenhos dos Anexos IV a XII indicam os símbolos que deverão ser utilizados com o objetivo de representar a instrumentação em fluxogramas, outros desenhos, e estender sua aplicação para uma variedade de processos. As aplicações mostradas foram escolhidas para ilustrar os princípios dos métodos de identificação e símbolos gráficos.

4.2 Os símbolos gráficos gerais para instrumentos ou funções programadas do Anexo V são usados com finalidades distintas:

(a) representar e identificar um instrumento (ex.: controlador);

(b) identificar um instrumento que tem símbolo próprio (ex.: válvula de controle). Neste caso o traço que une o símbolo com identificação do instrumento ao símbolo representativo do instrumento não deverá tocar este último.

4.3 O número de identificação de um componente de uma malha de controle não precisará ser obrigatoriamente, colocado em todos os componentes da malha. Por exemplo, válvulas de controle, placas de orifícios e termopares poderão deixar de ser identificados.

4.4 Notações abreviadas poderão ser acrescentadas junto aos símbolos, para esclarecer sua função na malha.

Ex.: Válvulas de controle que trabalhem em alcance bipartido deverão ter as notações "3- 9psig" e "9-15psig", bem como as respectivas ações na falta de energia de atuação, apresentadas adjacentes às linhas de sinal.

4.5 Os símbolos poderão ser traçados com qualquer orientação. As linhas de sinal poderão ser desenhadas entrando ou saindo de um símbolo em qualquer ângulo. Entretanto os indicadores de função do Anexo I e as identificações dos instrumentos deverão estar sempre na horizontal. As setas direcionais deverão ser utilizadas nas linhas do sinal quando necessárias para o esclarecimento do sentido de fluxo de informações.

4.6 As fontes de suprimento elétrico, pneumático ou outras poderão ser omitidas, a não ser que a sua representação seja essencial para se entender a operação de um instrumento ou malha de controle.

4.7 De um modo geral apenas uma linha de sinal é suficiente para representar as interconexões entre dois instrumentos, embora fisicamente, tais interconexões se façam através de várias linhas.

4.8 A seqüência em que os instrumentos ou funções programadas de uma malha são conectados num fluxograma, deverão refletir, a lógica funcional, podendo ou não corresponder à seqüência das conexões físicas.

4.9 Os Fluxogramas de Engenharia deverão mostrar todos os componentes essenciais de um processo, mas poderão diferir de usuário para usuário quanto à quantidade de detalhes não essenciais a serem implementados.

4.10 Os anexos XI e XII foram escolhidos para representar exemplos típicos de utilização dos símbolos gráficos. 5 TABELAS

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