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Simbologa
yDiagrama de Tuberias
e Instrumentacin (P&ID)
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Introduccin
Este tema tratara sobre:
La simbologade las principales variables de un
proceso Los diagramasde procesoso equipos
Los diagramas de tuberas e instrumentacin
(P&ID)
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Los smbolos y diagramas son usados en el
control de procesos para indicar :
a. la aplicacin en el proceso
b. el tipo de seales empleadas
c. la secuencia de componentes interconectadas yd. de alguna manera, la instrumentacinempleada.
La Sociedad de Instrumentistas de Amrica (ISA
por sus siglas en ingles Instruments Society of
America) publica normas para smbolos,trminos y diagramas que son generalmente
reconocidos en la industria.
Introduccin
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Por ejemplo veamos los siguientes procesos industriales en el
cual no podemos por simple observacin darnos cuenta del
conocimiento de operacin y tipo de variables .
Introduccin
Existen Lazos de control
de presin?
Existen Lazos de
control de temperatura?
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Introduccin
Existen Lazos de control
de caudal?
Existen Lazos de control
de nivel?
- En instrumentaciny control, se emplea un sistema
especial de smboloscon el objeto de
- Ayudar a atender el proceso.
- Proporcionar informacin acerca del mismo
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Introduccin
Todos los diagramas de control de procesosestn compuestos de smbolos,
identificaciones y lneas, para la
representacin grfica de ideas, conceptos y
aparatos involucrados en el proceso; a su
vez, describen las funcionesa desempear y
las interconexionesentre ellos.
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Las tuberas son representadas conlneas
Entre los smbolos de un diagrama de
instrumentacin y tuberas (P&ID)tenemos:
1. Figuras geomtricas
2. Simbolismo de Seales3. Simbolismo de Funciones
4. Simbolismo de Instrumentos
Simbolismo
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Figuras Geomtricas
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Las figuras geomtricas son usadas pararepresentar funciones demediciny controlen elproceso, as como dispositivos y sistemas; para lacual se utilizan:
CrculosEl Crculo se usa para indicar:
a. Presencia de un instrumento : como smbolode un instrumento representa, el concepto deun dispositivo individual o funcin Ejemplo:sensor, transmisor, controlador, etc.
1. Figuras geomtricas
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En la figura, se muestra un dispositivo indicador de
Presin (PI):
b. Como elemento descriptores usado para proporcionar
informacin acerca de otro smbolo. En la figura, se
muestra una vlvula para el control de Flujo (FV).
Circulo como instrumento
Crcu lo com o identi f ic ado r
1. Figuras geomtricas
PI
1
FV
2
PT
-
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La localizacin del instrumentoen la planta se indica
dibujando:
a. Ninguna lnea para instrumentos montados en planta (o
campo)
b. Una lnea slida dividiendo el crculo para instrumentos
ubicados en localizacin primaria o principal (montados en
paneles de salas de control, de fcil acceso para eloperador).
1. Figuras geomtricas
PI
1
PI
1
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c. Una lnea entrecortada dividiendo el crculo para
instrumentos montados detrs de paneles o gabinetes
(no acceso para el operador).
1. Figuras geomtricas
d. Una lnea slida doble dividiendo el crculo para
instrumentos que se encuentra ubicado en una
localizacin secundaria, montados en paneles auxiliares
o secundarios Ej. Mdulo Rackde instrumentacin
.PI
1
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e. Lneas entrecortadas dobles dividiendo el crculopara instrumentos montados detrs de paneles
secundarios.
1. Figuras geomtricas
FY
4
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Se requiere poder distinguir instrumentos independientes
y aquellos cuyos componentes se encuentran repartidos
en diversos gabinetesno pudiendo reconocrseles comolocalizados en un slo lugar.
Cuadrados Grandes
1. Figuras geomtricas
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La solucin se encontr usando un cuadrado alrededor del
smbolo del instrumento. Esto indica la funcin cumplida
por varios elementos no localizados (distribuidos) en un
slo gabinete.
PIC
2
PIC
2
Cuadrados Grandes
1. Figuras geomtricas
Un cuadrado con un crculo interno, representa
instrumentos que muestran informacin y realizan acciones
de control
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Como en el caso anterior, la inclusin o no, de una o
dos lneas ser tambin interpretado
1. Figuras geomtricas
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Uno de los primeros usos de los cuadrados
pequeos es la representacin de actuadores del
tipo solenoide, en este uso se prefiere dibujar el
cuadrado con una letra S inscrita en l.
Cuadrados Pequeos
1. Figuras geomtricas
S
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Los cuadrados pequeos son tambin usados para
representar actuadores de pistn dibujando para esto
una pequea T representando el pistn y lneas
simples y dobles para pistones de simple y dobleaccin respectivamente.
Cuadrados Pequeos
1. Figuras geomtricas
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Otros actuadores, se pueden representar
inscribiendo un cuadrado con la combinacin E/H
para indicar actuadores electrohidrulicos o con una
X para representar actuadores no clasificados
Cuadrados Pequeos
1. Figuras geomtricas
E
H X
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El cuadrado pequeo puede representar tambin un
posicionador dibujndose al lado del cuerpo de la
vlvula.
Cuadrados Pequeos
1. Figuras geomtricas
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Uno de los ms recientes usos para los cuadrados
es la representacin de bloques de funciones o como
indicador de funcin.
FY
5
Cuadrados Pequeos
1. Figuras geomtricas
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Un hexgono representa dispositivos concapacidades de cmputo. Ejemplo: Controladores
El siguiente smbolo indica PLCs
1. Figuras geomtricas
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Simbolismo de Seales
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2.Simbolismo de Seales
Las lneas de unin para envo de seales o
conexiones de los sistemas de control tambin
deben ser presentadas ms finas en relacin a
tuberas de proceso, tal como se muestra en elcuadro.
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2. Simbolismo de Seales
Tubo capilar
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Simbolismo de Funciones
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3. Simbolismo de Funciones
El simbolismo utilizado para determinar
las funciones de cada instrumento se
presentan a continuacin.
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3. Simbolismo de Funciones
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Identificacin de Instrumentos
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4. Identificacin de Elementos
La identificacin de los smbolos y elementos
debe ser alfa numrica (ejemplo FI204)
Los nmeros representan la ubicacin y
establecen el lazo de identidad La codificacin alfabtica identifica al
instrumento y las acciones a realizar
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Identificacin de Elementos
# # #
Ubicacin o posicin del
Elemento (0 - 9)
Primera Letra (A - Z)Instrumento de Medida Letras Sucesivas (A - Z)
Funciones pasivas de salida
y las posibles modificaciones
(Representacin Alfa-numrica)
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Letras de Identificacin para Instrumentos
Cada instrumento se identifica mediante un sistema
de letras, clasificadas en cuanto a la funcin, (ver
cuadro).
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La primer letra indica la variable medida (VariableProceso) Flujo : F
Nivel : L
Presin : P
Temperatura : T Peso : W
Tiempo : K
Humedad : M
Concentracin : A
Letras de Identificacin para Instrumentos
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La segunda letra es un modificador o funcin deldispositivo T (transmmiter)
E (sensor)
I (indicator)
La tercera letra es la funcin del dispositivo omodificador
Un Nmero, esta asociado a un lazo de control.
Letras de Identificacin para Instrumentos
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Ejemplos
FIC : controlador indicador de flujo
PT : transmisor de presin
TIC : controlador indicador de temperatura
TT : transmisor de temperatura
FT : transmisor de flujo
YIC : controlador indicador de estadosPDT : transmisor diferencial de presin
LRC : controlador registrador de nivel
PIC : controlador indicador de presin
DT : transmisor de densidadFY : calculo de caudal
FFC : controlador de relacin de caudal
ST : transmisor de velocidad
TDT : transmisor diferencial de temperatura
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Letras de Identificacin para Instrumentos
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Letras de Identificacin para Instrumentos
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Ejemplo 1
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Smbolos de instrumentos en un proceso simple
El transmisor de flujo FT 100 enva una seal elctrica alregistrador de flujo FR 100 ubicado en el panel. Eldispositivo primario es un tubo de Venturi
En el lazo de temperatura TRC 101, el elemento final de
control es una vlvula TV 101. Las letras FO debajo delsmbolo de la vlvula indica que sta se abre si eldiafragma se rompe, o la seal de aire falla o si existeuna condicin similar. TS 101 es un interruptor paraactivar un TAL 101 (alarma por baja temperatura)
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Smbolos de instrumentos en un proceso
simple
El elemento primario para medir el flujo y la presin delvapor es la placa orificio FE 102. Los transmisores deflujo FT 102 y presin PT 103, conectados a la salida dela placa orificio, envan las seales neumticas a losrespectivos registradores FR 102 y PR103. Cuando setrabajan con fluidos compresibles como gas, aire yvapor, el uso de la presin de entrada o de salidaafectar significativamente la cantidad final o el volumenque se calcule con los datos registrados en las grficas
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Elementos primarios para control de temperatura
TR 31 es un registrador de temperatura conectado
directamente a la tubera del proceso por un sistema
de llenado trmico
TW es un termo pozo que trabaja como elementoprimario el cual es instalado de 10 a 12 pulgadas
dentro del elemento trmico
TG es un termmetro de vidrio bimetlico
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Termopares
Ejemplos
Transm isor de
Temperatura
TT
33
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Detectores de Temperatura
Resis tivos (RTD)
Ejemplos
Transm isor de
Temperatura
TT
33
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Transduc tores dePresin
Ejemplos
Transm isor de
Presion
PT
103
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Medidor de Flujo
Ejemplos
Transm iso r de Presin Sensor de Flujo
FE
101
Sensores de Presion
Manometr icos
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Sensor Magntico de Flu jo
Ejemplos
Transm isor ind icador de Flu jo
FIT
101
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Servomotor AC
Ejemplos
M
-
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Vlvu la tip o marip osa Valvula t ipo Globo
Ejemplos
(P&ID) (P&ID)
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Vlvu la de Compuerta
Valve Gate
Vlvu la de Bo la
Valve Ball
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Controlador PID
Ejemplos
Contr olado r Ind icador de Nivel
(P&ID)
LIC
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Ejemplo: Lectura de un Lazo Simple
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Lectura de un Lazo Simple
Para el lazo que se presenta tenemos un numero
de identificacin (TAG) 301. Con este numero y laprimera letra identificadora T para temperaturapuede determinarse que el propsito primariopara este lazo es la medicin y control de
temperatura de un intercambiador de calor. Losinstrumentos en el lazo incluyen un transmisor detemperatura, un controladory una vlvula. Cadauna de estas funciones son designadas por lasegunda o tercer letra en la identificacin.El smbolo del transmisor nos revela que estamontado en campo, esto se asume debido a queno tiene una lnea dentro del circulo.
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Lectura de un Lazo Simple
La lnea que contiene las X's nos indica que eltransmisor esta conectado al proceso por mediode un tubo capilar. La lnea punteada indica quela seal del transmisor hacia el controlador es detipo elctrica. La lnea dentro del circulo del
controlador indica que este instrumento estasituado en un tablero.La seal elctrica desde el controlador esrecibida por un transductor que convierte la
seal. Este a su vez manda una seal alelemento final que es una vlvula, que alobservar la posicin de la flecha nos indica quesi la vlvula pierde la seal automticamente secerrara la vlvula.
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Otros Ejemplos de Lazos de
Control y su diagramaP&ID
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Control de flujo msico
en un molino SAG
Una faja transportadora alimenta un Molino SAG.
La variable que se desea controlar es el flujo
msico del material transportado. Este flujopodemos obtenerlo multiplicando la masa medida
con la balanza y la velocidad de la faja.
Si el flujo msico obtenido es menor al deseado
se incrementa la velocidad de los motores de los
alimentadores de faja, de lo contrario se
disminuye.
A d
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SP
Alimentador de
Placas
WE
101
WIT
101
WIC
101
Area de
Acopio de
Material
MM
Faja Transportadora
SE
101
SIT
101MOLINO
SAG
WY
101
Alimentador de
Placas
Balanza
WY
102
IV
IV
Diagrama P&ID
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TE
101
TIT
101
Entrada deMaterial
Entrada de
Vapor
Salida de
MaterialTIC
101 SP
TY
101
I
P
TV
101
Salida de
Vapor
Diagrama P&ID
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TT
Alimen tacin
Produc to Agua d e
enfriamiento
TT
TTc
TIC
TIC
Temperatura de referenciapara el agua de enfriamientoControlador
Esclavo
Temperatura de referenciaen el reactor
(punto de referencia local)
Controlador
maestro
Control en cascada de un reactor
exotrmicoDiagrama P&ID
Control en cascada de Temperatura y
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Control en cascada de Temperatura y
Presin
PIT
Variable
Manipulada
PIC
TIC
TITEsclavo
Reset
Maestro
Variablecontrolada
o primaria
Condensado
Diagrama P&ID