Instrumentação 2

Instrumentação 2

(Parte 1 de 2)

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2ª par2ª par2ª par2ª par2ª partetetetete José Carlos Amadeo

Em nossa última edição, abordamos dentro do tema “Instrumentação Industrial” as definições mais utilizadas em sistemas de controles. Neste artigo iremos mostrar como os instrumentos são identificados, segundo as áreas em que estão instalados.

Queremos enfatizar que o que estamos apresentando são normas usadas pelos instrumentistas, porém existem outras formas de identificação que poderão ser seguidas.

Como o assunto é muito amplo, daremos apenas um resumo do sistema de identificação através de “Tag’s”, especificadas pela ISA – The Instrumentation, Systems, and Automation Society, para a correta identificação.

Esperamos que este artigo venha ajudar nossos leitores, atuais e/ou futuros instrumentistas, em suas atividades profissionais. Boa leitura!

EEEEEm nossa última edição dei- xamos de mencionar alguns termos que, aparentemente, parecem “gíria” utilizada pelos instrumentistas, mas são termos tão evidentes que aparecem nos livros de “símbolos e identificação de instrumentação” – tal como o termo: Atrás do Painel , que aparentemente significa algo que se encontra atrás do painel. “Atrás do Painel” é aplicado a um local que está dentro de uma área que contém o painel de instrumentação, suas bandejas e cartões eletrônicos associados, ou está situado dentro do painel. Dispositivos atrás do painel não são acessíveis para uso normal do operador e não são designados como locais ou montados atrás do painel. Em um sentido amplo, “ atrás do painel “ é equivalente a “ não normalmente acessível ao operador”.

Um outro termo utilizado, que poderá ter sentidos diferentes é o “ local” – que significa : a localização de um instrumento que não está nem dentro de, nem sobre um painel ou console, nem é montado em

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49MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/2002 uma sala de controle. Instrumentos locais estão comumente nas proximidades de um elemento primário ou um elemento final de controle. A palavra “campo” é freqüentemente usada como sinônimo de local .

Painel local – é um painel local que não é um painel principal ou central. Painéis locais estão comumente nas proximidades de subsistemas ou sub-áreas da fábrica. O termo “ instrumento de painel local” não deve ser confundido com “ instrumento local”.

Outro termo que nos chama a atenção é “ montado em painel” – Termo aplicado a um instrumento que é montado em um painel ou console e é acessível para o uso normal de um operador. Uma função que é normalmente acessível a um operador em um sistema de display compartilhado é o equivalente a um dispositivo discreto montado em painel.

Como podem notar, alguns termos poderão ter duplo sentido para os iniciantes neta área.

Vamos tentar passar algumas informações sobre a Descrição do Sistema de Identificação:

Cada instrumento ou função a ser identificado são designados por um código alfanumérico ou número de “tag”, conforme demonstrado no box ao lado.

A parte referente a identificação da malha no “tag” geralmente é comum a todos os instrumentos ou funções na malha. Pode ser adicionado um sufixo ou prefixo para completar a identificação. Uma identificação típica também está demonstrada nessa figura.

Obs.: Hífens são opcionais como separadores.

O número da malha do instrumento pode incluir informações codificadas tais como a designação da área da fábrica. É também possível reservar séries específicas de números para designar funções especiais. Por exemplo: a série 900 a 9 poderia ser usada para malhas cuja função principal está relacionada a sistemas de segurança.

Cada instrumento poder ser representado em diagramas por um símbolo. O símbolo pode ser acompanhado por um número de “ tag” .

A identificação funcional de um instrumento ou seu equivalente funcional consiste na formação de letras – conforme tabela 1 – e inclui uma primeira letra, que irá designar a variável medida ou inicial, e uma ou mais letras subseqüentes, identificando as funções executadas.

Note que essa identificação é feita de acordo com a função do instrumento e não de acordo com a sua construção.

Exemplo: um registrador de pressão diferencial usado para medição de vazão é identificado por FR; um indicador de pressão e uma chave atuada por pressão conectada à saída de um transmissor pneumático de nível são identificados por LI e LS, respectivamente.

Nas malhas de instrumentação, a primeira letra de identificação funcional é selecionada de acordo com a variável medida ou inicial, e não de acordo com a variável manipu- lada. Portanto, uma válvula de controle que varia a vazão de acordo com o sinal recebido de um controlador de nível é uma L V, e não uma F V.

Complicado ?Vamos tentar

As letras subseqüentes da identificação funcional designam uma ou mais funções de apresentação (ou passivas) e/ou funções de saída. Uma letra modificadora pode ser usada, se necessário, além de uma ou mais outras letras subseqüentes. Letras modificadoras podem modificar a primeira letra ou letras subseqüentes, conforme aplicável. esclarecer..

Exemplo: T D A L – contém dois modificadores. A letra D altera a variável medida T, resultando numa nova variável – temperatura diferencial – A letra L restringe a função de apresentação A, alarme, para representar somente um alarme de baixa.

A seqüência de letras de identificação começa com uma primeira letra selecionada de acordo com a tabela 1. Letras funcionais de apresentação ou passivas seguem em qualquer ordem, e letras funcionais de saída seguem as mesmas em qualquer seqüência , exceto que a letra de saída C ( controle ) precede a letra de saída V ( válvula ) quando ambas existirem.

Vamos dar outro exemplo para “ clarear” essa identificação:

P C V – uma válvula de controle auto-operada.. Entretanto, letras modificadoras, se usadas, são interpostas de maneira que elas são colocadas imediatamente em seguida às letras que elas modificam.

Um dispositivo de funções múltiplas pode ser simbolizado em um diagrama por tantas “bolhas” (*) quantas forem as variáveis medidas, as saídas e/ou funções.

Exemplo: Um controlador de temperatura com uma chave pode ser identificado por duas “ bolhas” tangentes – uma marcada TIC – 3 e a outra TSH-3. Neste caso, o instrumento seria designado TIC/TSH- 3 para todos usos na forma escrita ou referência. Se for necessário, a

Número de “Tag” típico

T I C 103 - identificação do instrumento ou número do “tag”

T 103 - identificação da malha 103 - número da malha

T I C - identificação funcional

T - primeira letra I C - letras subseqüentes

Número de “Tag” expandido

10 – PAH-5 A – número do “tag” 10 - prefixo opcional A - sufixo opcional

MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/200250 abreviatura TIC-3 pode servir para identificação geral ou para compra, enquanto que TSH-3 pode ser utilizada para diagramas de circuitos elétricos . (*) “bolhas – Símbolo circular usado para designar e identificar a finalidade de um instrumento ou função. Pode conter um número de” “tag” – seu sinônimo é “balão”.

Observe que o número de letras funcionais agrupadas para um instrumento deve ser mantido em um valor mínimo, de acordo com o bom senso do usuário. O número total de letras dentro de um grupo não deve exceder a quatro. O número dentro de um grupo pode ser mantido em um mínimo através de:

- Disposição das letras funcionais em subgrupos. Esta prática está mencionada acima – dispositivos de funções múltiplas - para instrumentos que têm mais que uma variável medida ou entrada, porém pode também ser usada para outros instrumentos.

- Omissão do I ( indicar ) se um instrumento indicar e registrar a mesma variável medida.

- Todas as letras da identificação funcional são maiúsculas.

Consiste de uma primeira letra e de um número. Cada instrumento em malha recebe como designação o mesmo número de malha e, no caso de numeração em paralelo, a mesma primeira letra. Cada malha de instrumentação tem uma identificação de malha diferente. Um instrumento comum a duas ou mais malhas deve receber a identificação daquela que é considerada predominante.

A numeração de malhas pode ser em paralelo ou em série. A numeração em paralelo envolve iniciar uma seqüência numérica para cada nova primeira letra:

LIC – 100etc.

Exemplo: TIC –100, FRC-100,

A numeração em série envolve o uso de uma única seqüência de números para um projeto ou para seções grandes de um projeto, independentemente da primeira letra da identificação da malha – Outro exemplo de numeração em série: TIC-100 , FRC-101, LIC-102, AI- 103, etc. Uma seqüência de numeração de malha pode iniciar com um ou qualquer número conveniente tal como 001, 301, 1201. O número pode incorporar informações codificadas, entretanto, recomenda-se simplicidade.

plo: FV-2 A, FV-2 B, FV- 2 Cetc,

Se uma determinada malha tiver mais que um instrumento com a mesma identificação funcional, poderá ser anexado um sufixo ao número da malha, como por exemou TE-25-1, TE-25-2...etc. Em certos casos pode ser mais conveniente ou lógico designar um par de transmissores de vazão – por exemplo: FT-2 e FT-3 ao invés de FT-2 A e FT- 2 B – os sufixos podem ser aplicados de acordo com as seguintes diretrizes: - uma letra de sufixo maiúscula deve ser usada, isto é , A, B, C..etc.

- Para um instrumento , por exemplo, um registrador de temperatura multipontos que imprime números para identificação dos pontos, os elementos primários podem ser numerados como sendo : TE- 25-1, TE-25-2, TE-25-3..., correspondendo ao número de identificação do ponto.

- Outras subdivisões de uma malha podem ser designadas alterando em série de letras de sufixos e números

- Instrumentos que executam duas ou mais funções podem ser designados por todas as suas funções – exemplo: um registrador de vazão FR-2 com uma pena de pressão PR- 4 pode ser designado FR-2/PR-4 – um registrador de pressão com suas penas pode ser PR-7/8, e uma janela de anunciador comum para alarme de temperatura alta e baixa pode ser TAHL-21. Observe que a barra não é necessária se não estiverem presentes dispositivos distintamente separados.

- Os acessórios de instrumentos, tais como medidores de purga, válvulas reguladoras com filtro de ar e potes de selagem que não são indicados especificamente em um diagrama, mas que necessitam uma designação para outras finalidades, devem receber um “tag” individualmente de acordo com suas funções e precisam usar a mesma identificação de malha do instrumento que eles servem diretamente. – Exemplo: um conjunto de flanges de orifícios associados com uma placa de orifícios FE-7 deve receber o “tag” FX-7, porém pode ser designado FE- 7 FLANGES – um medidor de purga associado com um manômetro PI-8 pode receber o “tag” PI-8 PURGA – um poço termométrico empregado com o termômetro TI-9 deve receber o “ tag” W-9, que também pode ser identificado TI-9 POÇO TERMOMÉTRICO”.

- Note que a regra para identificação de malhas não precisa ser aplicada a instrumentos e acessórios que são adquiridos em grandes quantidades, se for prática do usuário especificar esses itens por outros métodos .

A finalidade da tabela a seguir, será a de demonstrar a definição de diversos blocos construtivos do sistema de identificação e representação simbólica usados nesta norma de uma maneira concisa e de fácil referência.

As letras de identificação, em conjunto com as notas, definem e explicam as designações de letras individuais utilizadas como identificadores funcionais de acordo com as regras mencionadas no capítulo – Identificação Funcional.

Nota: Vide a seguir notas explicativas dos números entre parênteses: (1) - Uma letra tipo “escolha do usuário” é própria para cobrir significados não listados que serão usados repetitivamente em um projeto particular. Se empregada, a letra pode ter um significado como uma primei-

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Análise (5, 19)Alarme

BQueimador, combustãoEscolha dousuário (1)Escolha dousuário (1)Escolha do usuário (1)

CEscolha do usuário (1)Controle (13) DEscolha do usuário (1)Diferencial

E Voltagem Sensor (elemento primário)

F Vazão

GEscolha do usuário (1)Visor dispositivo mostrador (9)

RadiaçãoR Registro (17)

Corrente (elétrica)indicar (10)I JPotênciaVarrer (7)

KTempo,escala de tempo

Taxa de variação no tempo (4, 21)

Estação de controle (2)

LNívelLuz(1)

lâmpada piloto

Baixo (7, 15, 16)

MEscolha do usuário (1)Momentâneo(4)Médio intermediário

(7, 15)

NEscolha do usuário (1)Escolha dousuário (1)Escolha dousuário (1)Escolha do usuário (1)

OEscolha do usuário (1)Orifício, restrição

PPressão, vácuoPonto (de teste) conexão

Q Quantidade Integrar, totalizar (4)

SVelocidade, freqüênciaSegurança (8)Chave (13)

HManualAlto (7, 15,16)

Variável inicial oumedidaModificadorApresentação oufração passivaFunção desaídaModificador PRIMEIRA LETRA (4)LETRAS SUBSEQÜENTES (3)

Relação (fração) (4)

Tabela 1 - Letras de identificação

MECATRÔNICA ATUAL Nº 6 - OUTUBRO/200252 ra letra e outro significado como uma letra subseqüente. Os significados precisam ser definidos uma só vez na legenda ou outro lugar, para este projeto. – Exemplo: a letra “N” pode ser definida como “módulo de elasticidade” – como primeira letra e “osciloscópio” como letra subseqüente. (2) - A letra não classificada X é própria para cobrir significados não listados que serão usados somente uma vez ou utilizados de forma limitada. Se colocada, a letra pode ter diversos significados como uma primeira letra e diversos significados como uma letra subseqüente, exceto quanto a seu uso com símbolos distintivos, os significados serão normalmente definidos do lado de fora de uma bolha de identificação em um fluxograma. – Por exemplo: XR-2 pode ser um registrador de esforços e X-4 pode ser um osciloscópio de esforços. (3) - A forma gramatical dos significados de letras subseqüentes pode ser modificada conforme ne- cessário – por exemplo: “indicar” pode ser aplicado como “indicador” ou de “indicação”; “transmitir” como “transmissor ou de “ transmissão”, etc. (4)- Qualquer primeira letra, se usada em combinação com letras modificadoras D (diferencial), F (razão), M ( manômetro), K ( taxa de variação no tempo) Q (integrar ou totalizar) ou qualquer combinação das mesmas, deve representar uma nova e independente variável medida, e a combinação é tratada como uma entidade de primeira letra. Assim, os instrumentos TDI e TI indicam duas variáveis diferentes, ou seja temperatura diferencial e temperatura. Letras modificadoras são utilizadas quando aplicável. (5) - A primeira letra A ( análise) cobre todas as análises não descritas por uma letra tipo “escolha do usuário”. Espera-se que o tipo de análise seja definido do lado de fora de uma bolha de identificação .

(6) - O uso da primeira letra U para “multivariável” no lugar de uma combinação de primeiras letras é opcional. Recomenda-se que designadores não específicos de variáveis tais com U sejam usados com parcimônia – (com moderação). (7)- O uso de termos modificadores tais como “alto”, “ baixo”, “ médio” ou “ intermediário”, e “ varredura” é opcional. (8)- O termo “segurança” se aplica somente a elementos primários de proteção de emergência e elementos finais de controle de proteção de emergência. Portanto, uma válvula auto-operada que impede a operação de um sistema de fluido a uma pressão maior que a desejada aliviando o fluido do sistema, é uma PCV do tipo de contrapressão, mesmo se a válvula não for usada normalmente. Entretanto, esta válvula é designada como uma PSV se ela proteger contra condições de emergência, isto é, condições que são perigosas para pessoal e/ou equipamentos e, que se espera, não ocor-

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