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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL AGROINDUSTRIAL DEL
ESTADO TACHIRA
PROGRAMA NACIONAL DE FORMACION EN ELECTRICIDAD
NORMAS ISA
INTEGRANTES:
ARROLLO, RICHARD V-13.049.038
MORALES, PABLO V-12.081.247
VALDERRAMA, JOSE V-13.432.538
2
Contenido:
Introducción 3
Origen de la Norma ISA 4
Definición 4
Uso y Aplicación de la Norma ISA 5
Clases de Instrumentación 6
Terminología 7
Codificación de los Instrumentos 15
Simbología. Símbolos de Instrumentación 19
Conclusión 30
Referencias Bibliográficas 30
3
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). La siguiente información es de la norma: ANSI/ISA-
S5.1-1984(R 1992).
Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes. La
norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo
alternativos. Se mantienen varios ejemplos agregando la información o
simplificando el simbolismo, según se desee.
Los símbolos de equipo en el proceso no son parte de esta norma, pero se
incluyen para ilustrar aplicaciones de símbolos de la instrumentación. La
simbología es el estudio de los símbolos o el conjunto de éstos, en tanto, por
símbolo se refiere a aquella representación perceptible que se hace de una idea,
cuyos rasgos se encuentran socialmente aceptados por convención.
En la instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos
con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información.
Recordando que una simbología a modo de idioma de fácil interpretación, es
indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas
de control, sin embargo, no es suficiente el manejo de una misma simbología para
poder comprender todos los proyectos de instrumentación industrial.
El propósito de ISA es establecer un medio uniforme de designación los
instrumentos y los sistemas de la instrumentación usados para la medición y
control. Pues, poseen normas sobre estas mediciones de modo que usted puede
aprender a actualizar sus dibujos como construidos correctamente. Esto hace que
facilitar las actualizaciones, mantenimiento más fiable, y reduce la posibilidad de
incidentes de accidentes y de seguridad.
El sitio web de ISA tiene toda la información sobre los símbolos y la
terminología, de las normas que los crearon a los tutoriales sobre el uso de los
que le ayudará a aprender este lenguaje complicado, para que pueda convertirse
en un profesional de la Instrumentación.
Sabiendo la necesidad de distinguir los primordiales criterios de control,
4
construcción y valorización de los diferentes sistemas y normas industriales, como
estudiantes de ingeniería de sistemas, estamos en la necesidad de entender y
desarrollar elementos de aprendizaje que nos ayuden a aplicar nuestros
conocimientos en el área laboral.
ORIGEN DE LAS NORMAS ISA
ISA oficialmente nació como la Sociedad de Instrumentos de América el 28 de abril
de1945, en Pittsburgh, Pennsylvania, EE.UU. Fue una idea original de Richard
Rimbach de la Editorial Instrumentos y surgió del deseo de las 18 sociedades locales
de instrumentos para formar una organización nacional. Rimbach es reconocido como
el fundador de la ISA.
ISA Es una organización educativa sin fines de lucro, su primer nombre fue Instrument
Society of América (Sociedad Americana de Instrumentación). Pronto fue vista como
un valioso recurso profesional para ingenieros y técnicos que trabajaban
primordialmente en procesos industriales. Comenzando por organizar 18 sociedades
locales de instrumentación en una unidad nacional, las membresías de ISA y su
alcance técnico.
NORMA ISA
DEFINICION.
En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el
objetivo de representar el funcionamiento de un sistema a partir de un diagrama o
plano, dicho conjunto de símbolos designa los instrumentos de control y medición de
señales que representan cada uno de los elementos de dicho sistema. Al utilizar estos
diagramas se logra: transmitir de una forma más fácil y especifica la información
indispensable en el diseño, seleccionar el tipo de operación y colaborar con el
mantenimiento de los sistemas de control.
ISA (INTERNATIONAL SOCIETY OF AUTOMATION): Es una organización
internacional que se encarga del desarrollo de estándares relacionados con el mundo
de la instrumentación, el control y la automatización en general. Asimismo,
proporciona información y publica numerosos libros, revistas y artículos técnicos para
divulgar el conocimiento en esta área, con el objetivo de destacar las últimas
novedades tecnológicas, tendencias y soluciones reales a los problemas de
5
actualidad en materia de producción e ingeniería.
Las normas ISA referidas a simbología de instrumentos, se pueden dividir en:
• ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992), Identificación y símbolos de instrumentación.
• ANSI/ISA-S5.2-1976 (R1992), Diagramas lógicos binarios para operaciones de
proceso.
• ISA-S5.3-1983, Símbolos gráficos para control distribuido, instrumentación de
desplegados compartidos, sistemas lógicos y computarizados.
• ANSI/ISA-S5.4-1991, Diagramas de lazo de instrumentación.
• ANSI/ISA S5.5-1985, Símbolos gráficos para desplegados de proceso.
• Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivo.
USO Y APLICACIÓN DE LAS NORMAS ISA
La norma ISA es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un
instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos de
simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los usos
siguientes, así como otros:
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.
APLICACIÓN EN ACTIVIDADES DE TRABAJO.
La norma es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un
instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos
de simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los
usos siguientes, así como otros:
· Bocetos del plan
6
· Ejemplos instrucción
· Papeles técnicos, literatura y discusiones
· Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de vuelta, diagramas lógicos
· Descripciones funcionales
· Diagramas de flujo: Procesos, Mecánicos, Ingeniería, Sistemas, que Conduce
por tuberías (el Proceso) e instrumentación
· Dibujos de construcción
· Especificaciones, órdenes de compra, manifiestos, y otras listas
· Identificación (etiquetando) de instrumentos y funciones de control
· Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivos
Se piensa que la norma proporciona la información suficiente para habilitar a
cualquiera de los documentos del proceso de medida y control (quién tiene una
cantidad razonable de conocimiento del proceso) para entender los medios de medida
y mando del proceso. El conocimiento detallado de un especialista en la
instrumentación no es un requisito previo a esta comprensión.
APLICACIÓN EN CLASES
El simbolismo y métodos de identificación proporcionados en esta norma son
aplicables a todas las clases de medida del proceso e instrumentación de control.
Ellos no sólo son aplicables a la descripción discreta de instrumentos y sus funciones,
pero también para describir las funciones análogas de sistemas que son "despliegue
compartido," "control compartido", "control distribuido" y "control por computadora".
Clases de instrumentación
La instrumentación se puede clasificar como primaria, secundaria, auxiliar y
de accesorios para la asignación funcional de lazo, las identidades y los símbolos.
Instrumentos primarios
La instrumentación primaria consiste en la medición, seguimiento, control, o el
cálculo de los dispositivos y hardware y sus funciones propias y funciones de software
que incluyen, pero no se limitan a los registradores, transmisores, controladores,
válvulas y dispositivos de control y aplicación de funciones de software que requieren
o permiten identificaciones asignados por el usuario.
7
Instrumentos secundarios
La instrumentación secundaria consiste en medir, monitorear y tener el control
de dispositivos que incluyen hardware y no se limita a visores de nivel, manómetros,
termómetros y reguladores de presión.
Instrumentos auxiliares
La instrumentación auxiliar consta de dispositivos y hardware que permite
medir, controlar o calcular, y que son necesarios para el funcionamiento eficaz de los
instrumentos primarios o secundarios.
Instrumentos de accesorios
La instrumentación de accesorios se compone de dispositivos y hardware
que, aunque no son para medir o controlar, son necesarios para el funcionamiento
eficaz de la medición, monitoreo o sistema de control.
Terminología.
Es importante conocer cierta terminología o definiciones para la comprensión
de esta norma.
• Accesible (Accesible): Este término se aplica a un dispositivo o una
función, la cual puede verse por un operador con el propósito de efectuar acciones del
control como: cambiar el set point, acciones de ON OFF.
• Alarma (Alarm): Un dispositivo o función que proporciona una indicación
visible y/o audible cuando el valor de una medida se encuentra fuera de los límites
establecidos y su estado ha cambiado de seguro a inseguro, o de normal a uno
anormal en cuanto a su condición de funcionamiento. El dispositivo usado puede ser
binario o analógico y la indicación puede ser por: paneles anunciadores, luces
intermitentes, timbres, bocinas, sirenas, etc.
• Asignar (Assignable): Término aplicado a la indicación que permite
dirigir o canalizar una señal a un dispositivo u otro elemento sin la necesidad de unir o
cambiar alambrado.
• Estación Auto-Manual (Auto-manual station): es la que proporciona el
cambio entre los modos manual y automático en un lazo de control.
8
• Globo (Ballon): Sinónimo de burbuja o símbolo circular que se utiliza
para designar e identificar el propósito o función de un instrumento que puede
contener un número o una letra.
• Detrás del panel (Behind the panel): se refiere a un lugar que no es
accesible para el operador, como la parte posterior de un panel de instrumentos o de
control.
• Binario (Binary): termino aplicado a una señal o dispositivo que solo
tiene dos posiciones o estados discretos, y cuando se utiliza en su forma más simple,
como en “señal binaria” en lugar de “señal analógica”, el término denota un ON-OFF o
High-Low.
• Placa (Board): sinónimo de panel.
• Burbuja (Bubble): El símbolo circular tiene como propósito identificar un
instrumento o una función y puede tener un número como etiqueta.
• Dispositivo computacional (computing device): Dispositivo que realiza
una o más cálculos u operaciones lógicas o ambas, transmitiendo una o más señales
de salida como resultado. Puede ser un relé de cómputo.
• Configurable (Configurable): Término usado para los dispositivos o
sistemas cuyo funcionamiento y/o características pueden ser seleccionados u
ordenados a través de un programa u otras maneras.
• Controlador (Controller): Dispositivo que tiene una salida que varía para
regular una variable que se desea controlar de una manera específica. Puede tener
instrumentos análogos o digitales o puede ser equivalente a un instrumento en un
DSC (Sistema de Control Distribuido). Un controlador puede estar integrado con otros
instrumentos en un lazo de control.
• Estación de control (Control Station): Una estación de carga manual es
9
la que permite la interrupción entre el modo manual y el automático de un lazo de
control, se puede decir que es la interface del operador con un sistema de control
distribuido (DCS) y puede relacionarse como estación de control.
• Válvula de control (Control valve): Dispositivo que comúnmente es
actuado manualmente en acciones de ON OFF o semi actuada, que permite
manipular el flujo en uno o más procesos de fluidos.
• Convertidor (Converter): Dispositivo que recibe la señal de información
desde un instrumento de una forma y envía una señal hacia una salida bajo otra
forma. Un instrumento que cambia la salida del sensor a una señal estándar no es
propiamente un convertidor sino un transmisor.
• Digital (Digital): Término aplicado a una señal o dispositivo que usa
dígitos binarios para representar valores continuos o estables discretos.
• Sistema de Control Distribuido (Distribuided Control System): Es un
sistema que opera funcionalmente consistiendo en subsistemas que pueden operar
física o remotamente separados unos de otros. El sistema de control distribuido
proporciona un puente de comunicación a través de un panel de control local entre
una red de tiempo no real, tal como una Ethernet, y una red de tiempo real, tal como
un controlador de red de área. Un sistema de control distribuido tiene una base de
datos unificada, las aplicaciones y cambios se hacen desde la estación de ingeniería,
ya que es allí donde se encuentra la configuración de todos los controladores que
conforman el sistema.
• Elemento final de control (Final control element): Es el dispositivo que
directamente controla el valor de la variable manipulada de un lazo de control, que por
lo general resulta ser una válvula de control.
• Función (Funtion): El propósito de o una acción efectuada por un
dispositivo.
• Hardware: Es la parte física del equipo que participa directamente en la
10
medición, monitoreo y control de las funciones.
• Identificación (Identification): Es la secuencia de letras o números, o
ambos, que sirven para identificar un instrumento o un lazo.
• Instrumento (Instrument): Dispositivo que se utiliza para controlar y
tomar la medida directa o indirecta de una variable. Estos pueden ser elementos
primarios, indicadores, controladores, elementos finales de control, dispositivos
informáticos y eléctricos tales como anunciadores, interruptores y pulsadores.
• Instrumentación (Instrumentation): Colección de instrumentos,
dispositivos, hardware o funciones o su aplicación con el propósito de medir,
monitorear o controlar un proceso industrial o de una máquina, o cualquier
combinación de éstos.
• Local (Local): Un instrumento que no está montado sobre un panel o
consola o en una sala de control, pero si comúnmente en las cercanías de su
elemento primario o elemento final de control. La palabra “campo” es sinónimo de
local.
• Panel Local (Local panel): Un panel local no es un panel principal. Los
paneles locales se ubican en las cercanías de los subsistemas o sub-áreas de la
planta. El término “panel de instrumentación local” no debe confundirse como
“instrumento local”.
• Lazo o Loop: Combinación de dos o más instrumentos o arreglo de
funciones de control también el paso de señales de uno a otro con el propósito de
medir y/o controlar una variable en un proceso.
• Estación de carga manual (Manual loading station): Dispositivo o
función que tiene un ajuste manual de la salida usado para actuar con uno o más
dispositivos de control remoto. La estación no provee interruptores entre el modo de
control manual o automático de un lazo de control. La estación puede tener
indicadores integrados a ella; luces, u otras características. Se le conoce como
estación manual o carga manual.
11
• Medición (Measurement): Determinación de la existencia o magnitud de
una variable.
• Monitor: Termino general para un instrumento o sistema de
instrumentos que miden o detectan el estado o magnitud de una o más variables con
el propósito de obtener una información útil. El termino monitor es muy ambiguo se
asocia generalmente con analizadores, indicadores o alarmas
• Luz Monitor (Light monitor): Sinónimo de luz piloto.
• Panel: una estructura que tiene un grupo de instrumentos montados en
ella, que encierra interfaces para el operador del proceso y es seleccionada con una
designación única. El panel puede consistir en una o más secciones, cubículos,
consolas o escritorios, sinónimo de tablero.
• Panel de montaje (panel-mounted): Término aplicado a un instrumento
que están instalados en un panel o consola y son accesibles al operador en forma
normal. Una función que normalmente es accesible a un operador en un sistema de
visualización compartida, es el equivalente de un dispositivo montado en un panel
discreto.
• Luz piloto (Pilot light): Luz que indica cuales son las condiciones
normales de un sistema o dispositivo. Por ejemplo, luz de alarma que indica condición
normal. Se le conoce también como luz monitor.
• Elemento primario (Primary element): sinónimo de sensor o detector.
• Proceso (Process): Operación o secuencia de operaciones que
involucra un cambio de energía, estado, composición, dimensión u otras propiedades
que pueden definirse respecto a una referencia.
• Variable de proceso (Process variable): cualquier variable
perteneciente a un proceso. en esta norma se aplica para todas las variables que no
12
sean las de señales de instrumentación.
• Programa (Program): Secuencia repetitiva de acciones que definen el
estado de salidas relacionadas con los valores dado por las entradas.
• Controlador Lógico Programable (PLC): Son autómatas adaptados
para funcionar como sistemas de control en ambientes de producción industrial.
Poseen múltiples entradas y salidas y que contiene un programa modificable.
• Relé: Dispositivo cuya función es pasar una información inmodificable a
o en alguna forma modificada. se aplica especialmente en electricidad, neumática o
hidráulica como interruptor que actúa bajo una señal.
• Scan: Para monitorear en forma predeterminada el estado cada una de
las variables de un proceso de forma periódica, puede estar asociado con otras
funciones como alarma y memoria.
• Sensor: Parte de un lazo o un instrumento que primero censa el valor de
la variable de un proceso y que asume el valor correspondiente predeterminado para
el estado de la salida. El sensor puede estar separado o integrado a cualquier
elemento funcional del lazo. Se le conoce también como detector o elemento primario.
• Set point: Punto de referencia para una variable de entrada que
establece el valor de la variable a controlar. Se puede establecer en forma manual,
automáticamente o programada. Su valor se expresa en la misma unidad que la
variable controlada.
• Display de pantalla: Dispositivo de interfaz, para el operador.
Comúnmente pantalla de video empleada para controlar información desde las
fuentes hacia el operador.
• Controlador compartido (Shared Controller): Elemento que contiene
algunos algoritmos pre programados que usualmente son accesibles, configurables, y
asignables, permitiendo que un solo dispositivo controle varias variables.
13
• Interruptor (Switch): Dispositivo que conecta, desconecta, selecciona o
transfiere uno o más circuitos y no está designado como un controlador, como un relé
o como una variable de control. El término también es aplicable a las funciones
efectuadas por los switches.
• Punto de prueba (Test Point): Es una conexión al proceso con
instrumentos no conectados permanentemente, es por extensión una conexión
temporal o intermitente de un instrumento.
• Transductor (Transducer): Termino general para un dispositivo que
recibe información de una o más formas de cantidades físicas, modificando esta
información y/o su forma produciendo una señal de salida. Dependiendo de su
aplicación en el proceso puede ser un elemento primario, transmisor, relé, convertidor
u otro dispositivo. Pero el termino transductor no es especifico, su uso para
aplicaciones específicas no se recomienda.
• Transmisor (Transmitter): Dispositivo que detecta la variable de un
proceso por medio de un sensor y tiene una salida cuyo valor en el estado estable
varía como una función predeterminada de la variable del proceso. El sensor puede o
no estar integrado al transmisor.
• Diagramas de instrumentación P&ID
Se denomina diagrama P&ID (Piping and instrumentación Diagram) o
Diagrama de instrumentación, Permiten asociar a cada elemento de medición y/o
control un código al que comúnmente se denomina “tag” del instrumento.
Los símbolos y nomenclatura que se utilizan en los diagramas de
instrumentación están desarrollados en diversos estándares. Una norma muy
difundida a nivel mundial son las publicadas por ISA (instrument Society of América),
en particular la S5.1.
Los sistemas de control de procesos se representan en diagramas de tuberías
e instrumentos (P&ID) utilizando símbolos normalizados. Se representan:
instrumentación, tuberías, bombas, motores y otros elementos auxiliares.
Los instrumentos del lazo de control se representan por un círculo con las
14
letras de designación del instrumento, así como el numero identificativo del lazo de
control al que pertenecen (Norma ISA-S5.1).
Criterios para la elaboración de un P&ID
Equipos: mostrar cada elemento incluyendo:
• Unidades separadas
• Unidades en paralelo
• Resumen de las especificaciones de cada equipo.
Tuberías: incluir todas las líneas, incluyendo purgas y tornas de muestra y
especificar:
• Tamaño (emplear designaciones estándar)
• Schedule(espesor)
• Materiales de construcción.
• Aislamiento (tipo y espesor) Instrumentación: identificar:
• Indicadores
• Registradores
• Controladores
• Mostrar los lazos de control principales. Servicios auxiliares: identificar.
• Punto de entrada
• Punto de salida
A. Como alternativa se puede numerar cada tubería y las especificaciones
de cada línea se pueden recoger en una tabla anexa al diagrama. Siempre que sea
posible, el tamaño físico de las operaciones unitarias más importantes debe guardar
relación con el tamaño del símbolo empleado en el diagrama. Las conexiones de los
15
servicios auxiliares (vapor, agua de refrigeración,
etc.…).
B. Toda la información de proceso que puede ser medida en la planta se
muestra en el P&ID dentro de círculos. Esto incluye la información que se va a
registrar y la que se va a utilizar para los lazos de control del proceso. La ubicación de
estos círculos en el diagrama indica dónde se obtiene la información del proceso e
identifican las medidas que se realizan y cómo se trata la información quedan
identificadas mediante un número dentro de una caja en el P&ID.
C. Los P&ID también se emplean para la formación de los operadores de
planta. Una vez que la planta está construida y está operativa, hay unos límites claros
para lo que puede hacer un operador. Para cambiar o mejorar el rendimiento de
alguna unidad de la planta, lo más que se permite es abrir, cerrar o cambiar la
posición de una válvula. Parte del trabajo de formación del operador consiste en la
simulación de situaciones en las que el operador debe decidir qué válvula hay que
cambiar, cuánto hay que abrirla o cerrarla y qué variables se deben vigilar para
comprobar los efectos producidos por dicho cambio.
Identificación de los instrumentos
A. En los P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) o diagrama de
instrumentación, es importante y fundamental la identificación de los instrumentos que
conforman el diagrama de flujo del proceso. Esta identificación se hace mediante un
código al que comúnmente se le denomina “Tag” del instrumento, el cual consiste en
un arreglo de letras.
B. Cada instrumento o identificación o función a ser identificado es
designado por un código alfanumérico o un número de etiqueta. En un lazo las partes
se identifican con una etiqueta generalmente común a todos los instrumentos o
funciones pertenecientes al lazo. Se puede agregar un sufijo o un prefijo para
completar la identificación.
Para un registrador/controlador tendría la forma TRC - 2A
16
• Primeras letras: variable
• Letras sucesivas: función (controlador, convertidor, transmisor, etc.)
• Numero de lazo: indica el lazo de control del diagrama
• Sufijo: se usa para diferenciar dos o más instrumentos en un mismo lazo
de control.
Identificación funcional
Instrumento o su equivalente funcional consiste de una primera letra, la cual es
para designar la edición o variable inicial, y una o más letras sucesivas las cuales
designan las funciones ejecutadas, ejemplo:
• FCV: válvula control de flujo
• PI: indicador de presión
• LI: indicador de nivel
• LIC: controlador indicador de nivel
La identificación funcional de un instrumento está de acuerdo a la función y de
no acuerdo a su construcción. Así un registrador diferencial de presión usado en la
medición de flujo se identifica como FR.
Las letras sucesivas de la identificación funcional, designan una o más lecturas
o funciones pasivas y/o funciones de salidas.
Reglas para la identificación de instrumentos
17
18
19
SIMBOLOS DE INSTRUMENTACION
Símbolos y Números de Instrumentación
La indicación de los símbolos de varios instrumentos o funciones han sido
aplicados en las típicas formas. El uso no implica que la designación o
aplicaciones de los instrumentos o funciones estén restringidas en ninguna
manera. Donde los símbolos alternativos son mostrados sin una preferencia, la
secuencia relativa de los números no implica una preferencia.
La burbuja puede ser usada para etiquetar símbolos distintivos, tal como
aquellos para válvulas de control. En estos casos la línea que está conectando a
la burbuja con el símbolo del instrumento esta dibujado muy cerca de él, pero no
llega a tocarlo. En otras situaciones la burbuja sirve para representar las
propiedades del instrumento.
Un símbolo distintivo cuya relación con el lazo es simplemente aparentar
que un diagrama no necesita ser etiquetado individualmente. Por ejemplo, una
placa con orificio o una válvula de control que es parte de un sistema más largo no
necesita ser mostrado con un número de etiqueta en un diagrama. También,
donde hay un elemento primario conectado a otro instrumento en un diagrama,
hace uso de un símbolo para representar que el elemento primario en un diagrama
puede ser opcional.
Los tamaños de las etiquetas de las burbujas y de los símbolos de los
misceláneos son los tamaños generalmente recomendados. Los tamaños óptimos
pueden variar dependiendo en donde o no es reducido el diagrama y dependiendo
el número de caracteres seleccionados apropiadamente acompañados de otros
símbolos de otros equipos en un diagrama.
Las líneas de señales pueden ser dibujadas en un diagrama enteramente o
dejando la parte apropiada de un símbolo en cualquier ángulo. La función de los
designadores de bloque y los números de las etiquetas podrían ser siempre
mostrados con una orientación horizontal. Flechas direccionales podrían ser
agregadas a las líneas de las señales cuando se necesite aclarar la dirección del
flujo para información. La aplicación de flechas direccionales facilita el
entendimiento de un sistema dado.
20
Eléctrico, neumático o cualquier otro suministro de energía para un
instrumento no se espera que sea mostrado, pero es esencial para el
entendimiento de las operaciones de los instrumentos en un lazo de control.
En general, una línea de una señal representara la interconexión entre dos
instrumentos en un diagrama de flujo siempre a través de ellos. Pueden ser
conectados físicamente por más de una línea.
La secuencia en cada uno de los instrumentos o funciones de un lazo
están conectados en un diagrama y pueden reflejar el funcionamiento lógico o
información acerca del flujo, algunos de estos arreglos no necesariamente
corresponderán a la secuencia de la señal de conexión. Un lazo electrónico
usando una señal analógica de voltaje requiere de un cableado paralelo, mientras
un lazo que usa señales de corriente analógica requiere de series de
interconexión.
El diagrama en ambos casos podría ser dibujado a través de todo el
cableado, para mostrar la interrelación funcional claramente mientras se mantiene
la presentación independiente del tipo de instrumentación finalmente instalado.
El grado de los detalles para ser aplicado a cada documento o sección del
mismo esta enteramente en la discreción del usuario de la conexión. Los símbolos
y designaciones en esta conexión pueden diseñarse para la aplicación en un
hardware o en una función en específico. Los sketches y documentos técnicos
usualmente contienen simbolismo simplificado e identificación. Los diagramas de
flujo de un proceso usualmente son menos detallados que un diagrama de flujo de
ingeniería. Los diagramas de ingeniería pueden mostrar todos los componentes en
línea, pero pueden diferir de usuario a usuario en relación a los detalles
mostrados.
En ningún caso, la consistencia puede ser establecida para una aplicación.
Los términos simplificados, conceptual, y detallado aplicado a los diagramas
donde se escoge la representación a través de la sección de un uso típico. Cada
usuario debe establecer el grado de detalle de los propósitos del documento
específico o del documento generado.
Es común en la práctica para los diagramas de flujo de ingeniería omitir los
símbolos de interconexión y los componentes de hardware que son realmente
necesarios para un sistema de trabajo, particularmente cuando la simbolización
21
eléctrica interconecta sistemas.
Un globo o circulo simboliza a un instrumento aislado o instrumento
discreto, pare el caso donde el circulo está dentro de un cuadrado, simboliza un
instrumento que comparte un display o un control. Los hexágonos se usan para
designar funciones de computadora. Para terminar en los controles lógicos
programables PLC's se simbolizan con un rombo dentro de un cuadrado.
Símbolos Generales de Funciones o Instrumentos
22
Símbolos de Actuadores.
23
Símbolos de Autorreguladores
24
Símbolos Autorreguladores.
25
Norma ISA-S5.1-84 (R-1992)
Esta Norma específica la nomenclatura para calificar los instrumentos, y los símbolos
para representarlos.
A) Cada instrumento debe identificarse con un código alfanumérico o número de
tag (tag number) que contenga el número de identificación del lazo. Una identificación
representativa es la siguiente:
TIC 103 - Identificación del instrumento
T 103 - Identificación del lazo
103 - Número de lazo
TIC - Identificación funcional
T - Primera letra
IC - Letras sucesivas
B) El número de las letras funcionales para un instrumento debe ser mínimo, no
excediendo de cuatro. Para ello conviene:
1. Disponer las letras en subgrupos. Por ejemplo, un controlador de temperatura
con un interruptor de alarma puede identificarse con dos círculos, uno el TIC-3 y el
otro TSH-3.
2. En un instrumento que indica y registra la misma variable medida puede
omitirse la letra I (indicación).
C) La numeración de bucles puede ser paralela o serie. La numeración paralela
inicia una secuencia numérica para cada nueva primera letra (TIC-100, FRC-100, LIC-
100, AL-100, etc.). la numeración serie identifica los bucles de instrumentos de un
proyecto o secciones de un proyecto con una secuencia única de números, sin tener
en cuenta la primera letra del bucle (TIC-100, FRC-101, LIC-102, AL-103, etc.).
La secuencia puede empezar con el número 1 o cualquier otro número conveniente,
tal como 001, 301 o 1201 y puede incorporar información codificada tal como área de
planta; sin embargo, se recomienda simplicidad.
D) Si un bucle dado tiene más de un instrumento con la misma identificación
funcional, es preferible añadir un sufijo, ejemplo FV-2A, FV-2B, FV-2C, etc., o TE-25-
1, TE-25-2, TE-25-3, etc. Estos sufijos pueden añadirse obedeciendo a las siguientes
reglas:
26
1. Deben emplearse letras mayúsculas A, B, C, etc.
2. En un instrumento tal como un registrador de temperatura multipunto que
imprime números para identificación de los puntos, los elementos primarios pueden
numerarse TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc.
3. Las subdivisiones interiores de un bucle pueden designarse por sufijos
formados por letras y números.
E) Un instrumento que realiza dos o más funciones puede designarse por todas
sus funciones. Por ejemplo, un registro de caudal FR-2 con pluma de presión PR-4
puede designarse FR-2/PR-4. Un registrador de presión de dos plumas como PR-7/8;
y una ventanilla de alarma para temperatura alta y baja como TAH/L-21.
F) Los accesorios para instrumentos tales como rotámetros de purga, filtros
manorreductores y potes de sello que no están representados explícitamente en un
diagrama de flujo, pero que necesitan una identificación para otros usos.
27
Norma ISA-S5.1-84 (R-1992)
28
Símbolos Lógicos.
29
Símbolos del Ordenador.
Símbolos del Control Lógico y Secuencial
30
Conclusión:
La Norma ISA, establece de manera uniforme y estándar los medios de
representación, la identificación y funciones propias de los instrumentos o dispositivos,
sistemas de instrumentación utilizados para la medición, seguimiento y control. Su
función es interconectar a toda la comunidad de automatización, de igual modo
desarrollar un estándar global, esta norma también certifica a profesionales en la
industria de la automatización. Esta norma va enfocada a todos los profesionales,
estudiantes, ingenieros y cualquier interesado en los temas respecto a la
automatización a nivel industrial, esta norma busca que cualquier persona pueda
acceder a esta información, busca educar a los profesionales.
Referencias Bibliográficas:
https://frrq.cvg.utn.edu.ar/pluginfile.php/14076/mod_resource/content/0/304_Norma_IS
A_PID.pdf
https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0062398.pdf
- www.ffii.nova.es/f2if
- www.carm.es/issl
- www.mtas.es/insht

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  • 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL AGROINDUSTRIAL DEL ESTADO TACHIRA PROGRAMA NACIONAL DE FORMACION EN ELECTRICIDAD NORMAS ISA INTEGRANTES: ARROLLO, RICHARD V-13.049.038 MORALES, PABLO V-12.081.247 VALDERRAMA, JOSE V-13.432.538
  • 2. 2 Contenido: Introducción 3 Origen de la Norma ISA 4 Definición 4 Uso y Aplicación de la Norma ISA 5 Clases de Instrumentación 6 Terminología 7 Codificación de los Instrumentos 15 Simbología. Símbolos de Instrumentación 19 Conclusión 30 Referencias Bibliográficas 30
  • 3. 3 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). La siguiente información es de la norma: ANSI/ISA- S5.1-1984(R 1992). Las necesidades de varios usuarios para sus procesos son diferentes. La norma reconoce estas necesidades, proporcionando métodos de simbolismo alternativos. Se mantienen varios ejemplos agregando la información o simplificando el simbolismo, según se desee. Los símbolos de equipo en el proceso no son parte de esta norma, pero se incluyen para ilustrar aplicaciones de símbolos de la instrumentación. La simbología es el estudio de los símbolos o el conjunto de éstos, en tanto, por símbolo se refiere a aquella representación perceptible que se hace de una idea, cuyos rasgos se encuentran socialmente aceptados por convención. En la instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información. Recordando que una simbología a modo de idioma de fácil interpretación, es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control, sin embargo, no es suficiente el manejo de una misma simbología para poder comprender todos los proyectos de instrumentación industrial. El propósito de ISA es establecer un medio uniforme de designación los instrumentos y los sistemas de la instrumentación usados para la medición y control. Pues, poseen normas sobre estas mediciones de modo que usted puede aprender a actualizar sus dibujos como construidos correctamente. Esto hace que facilitar las actualizaciones, mantenimiento más fiable, y reduce la posibilidad de incidentes de accidentes y de seguridad. El sitio web de ISA tiene toda la información sobre los símbolos y la terminología, de las normas que los crearon a los tutoriales sobre el uso de los que le ayudará a aprender este lenguaje complicado, para que pueda convertirse en un profesional de la Instrumentación. Sabiendo la necesidad de distinguir los primordiales criterios de control,
  • 4. 4 construcción y valorización de los diferentes sistemas y normas industriales, como estudiantes de ingeniería de sistemas, estamos en la necesidad de entender y desarrollar elementos de aprendizaje que nos ayuden a aplicar nuestros conocimientos en el área laboral. ORIGEN DE LAS NORMAS ISA ISA oficialmente nació como la Sociedad de Instrumentos de América el 28 de abril de1945, en Pittsburgh, Pennsylvania, EE.UU. Fue una idea original de Richard Rimbach de la Editorial Instrumentos y surgió del deseo de las 18 sociedades locales de instrumentos para formar una organización nacional. Rimbach es reconocido como el fundador de la ISA. ISA Es una organización educativa sin fines de lucro, su primer nombre fue Instrument Society of América (Sociedad Americana de Instrumentación). Pronto fue vista como un valioso recurso profesional para ingenieros y técnicos que trabajaban primordialmente en procesos industriales. Comenzando por organizar 18 sociedades locales de instrumentación en una unidad nacional, las membresías de ISA y su alcance técnico. NORMA ISA DEFINICION. En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objetivo de representar el funcionamiento de un sistema a partir de un diagrama o plano, dicho conjunto de símbolos designa los instrumentos de control y medición de señales que representan cada uno de los elementos de dicho sistema. Al utilizar estos diagramas se logra: transmitir de una forma más fácil y especifica la información indispensable en el diseño, seleccionar el tipo de operación y colaborar con el mantenimiento de los sistemas de control. ISA (INTERNATIONAL SOCIETY OF AUTOMATION): Es una organización internacional que se encarga del desarrollo de estándares relacionados con el mundo de la instrumentación, el control y la automatización en general. Asimismo, proporciona información y publica numerosos libros, revistas y artículos técnicos para divulgar el conocimiento en esta área, con el objetivo de destacar las últimas novedades tecnológicas, tendencias y soluciones reales a los problemas de
  • 5. 5 actualidad en materia de producción e ingeniería. Las normas ISA referidas a simbología de instrumentos, se pueden dividir en: • ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992), Identificación y símbolos de instrumentación. • ANSI/ISA-S5.2-1976 (R1992), Diagramas lógicos binarios para operaciones de proceso. • ISA-S5.3-1983, Símbolos gráficos para control distribuido, instrumentación de desplegados compartidos, sistemas lógicos y computarizados. • ANSI/ISA-S5.4-1991, Diagramas de lazo de instrumentación. • ANSI/ISA S5.5-1985, Símbolos gráficos para desplegados de proceso. • Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivo. USO Y APLICACIÓN DE LAS NORMAS ISA La norma ISA es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos de simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los usos siguientes, así como otros: 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. APLICACIÓN EN ACTIVIDADES DE TRABAJO. La norma es conveniente para usar siempre cualquier referencia de un instrumento o de una función de sistema de control se requiere para los propósitos de simbolización e identificación. Pueden requerirse tales referencias para los usos siguientes, así como otros: · Bocetos del plan
  • 6. 6 · Ejemplos instrucción · Papeles técnicos, literatura y discusiones · Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de vuelta, diagramas lógicos · Descripciones funcionales · Diagramas de flujo: Procesos, Mecánicos, Ingeniería, Sistemas, que Conduce por tuberías (el Proceso) e instrumentación · Dibujos de construcción · Especificaciones, órdenes de compra, manifiestos, y otras listas · Identificación (etiquetando) de instrumentos y funciones de control · Instalación, operación e instrucciones de mantenimiento, dibujos, y archivos Se piensa que la norma proporciona la información suficiente para habilitar a cualquiera de los documentos del proceso de medida y control (quién tiene una cantidad razonable de conocimiento del proceso) para entender los medios de medida y mando del proceso. El conocimiento detallado de un especialista en la instrumentación no es un requisito previo a esta comprensión. APLICACIÓN EN CLASES El simbolismo y métodos de identificación proporcionados en esta norma son aplicables a todas las clases de medida del proceso e instrumentación de control. Ellos no sólo son aplicables a la descripción discreta de instrumentos y sus funciones, pero también para describir las funciones análogas de sistemas que son "despliegue compartido," "control compartido", "control distribuido" y "control por computadora". Clases de instrumentación La instrumentación se puede clasificar como primaria, secundaria, auxiliar y de accesorios para la asignación funcional de lazo, las identidades y los símbolos. Instrumentos primarios La instrumentación primaria consiste en la medición, seguimiento, control, o el cálculo de los dispositivos y hardware y sus funciones propias y funciones de software que incluyen, pero no se limitan a los registradores, transmisores, controladores, válvulas y dispositivos de control y aplicación de funciones de software que requieren o permiten identificaciones asignados por el usuario.
  • 7. 7 Instrumentos secundarios La instrumentación secundaria consiste en medir, monitorear y tener el control de dispositivos que incluyen hardware y no se limita a visores de nivel, manómetros, termómetros y reguladores de presión. Instrumentos auxiliares La instrumentación auxiliar consta de dispositivos y hardware que permite medir, controlar o calcular, y que son necesarios para el funcionamiento eficaz de los instrumentos primarios o secundarios. Instrumentos de accesorios La instrumentación de accesorios se compone de dispositivos y hardware que, aunque no son para medir o controlar, son necesarios para el funcionamiento eficaz de la medición, monitoreo o sistema de control. Terminología. Es importante conocer cierta terminología o definiciones para la comprensión de esta norma. • Accesible (Accesible): Este término se aplica a un dispositivo o una función, la cual puede verse por un operador con el propósito de efectuar acciones del control como: cambiar el set point, acciones de ON OFF. • Alarma (Alarm): Un dispositivo o función que proporciona una indicación visible y/o audible cuando el valor de una medida se encuentra fuera de los límites establecidos y su estado ha cambiado de seguro a inseguro, o de normal a uno anormal en cuanto a su condición de funcionamiento. El dispositivo usado puede ser binario o analógico y la indicación puede ser por: paneles anunciadores, luces intermitentes, timbres, bocinas, sirenas, etc. • Asignar (Assignable): Término aplicado a la indicación que permite dirigir o canalizar una señal a un dispositivo u otro elemento sin la necesidad de unir o cambiar alambrado. • Estación Auto-Manual (Auto-manual station): es la que proporciona el cambio entre los modos manual y automático en un lazo de control.
  • 8. 8 • Globo (Ballon): Sinónimo de burbuja o símbolo circular que se utiliza para designar e identificar el propósito o función de un instrumento que puede contener un número o una letra. • Detrás del panel (Behind the panel): se refiere a un lugar que no es accesible para el operador, como la parte posterior de un panel de instrumentos o de control. • Binario (Binary): termino aplicado a una señal o dispositivo que solo tiene dos posiciones o estados discretos, y cuando se utiliza en su forma más simple, como en “señal binaria” en lugar de “señal analógica”, el término denota un ON-OFF o High-Low. • Placa (Board): sinónimo de panel. • Burbuja (Bubble): El símbolo circular tiene como propósito identificar un instrumento o una función y puede tener un número como etiqueta. • Dispositivo computacional (computing device): Dispositivo que realiza una o más cálculos u operaciones lógicas o ambas, transmitiendo una o más señales de salida como resultado. Puede ser un relé de cómputo. • Configurable (Configurable): Término usado para los dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento y/o características pueden ser seleccionados u ordenados a través de un programa u otras maneras. • Controlador (Controller): Dispositivo que tiene una salida que varía para regular una variable que se desea controlar de una manera específica. Puede tener instrumentos análogos o digitales o puede ser equivalente a un instrumento en un DSC (Sistema de Control Distribuido). Un controlador puede estar integrado con otros instrumentos en un lazo de control. • Estación de control (Control Station): Una estación de carga manual es
  • 9. 9 la que permite la interrupción entre el modo manual y el automático de un lazo de control, se puede decir que es la interface del operador con un sistema de control distribuido (DCS) y puede relacionarse como estación de control. • Válvula de control (Control valve): Dispositivo que comúnmente es actuado manualmente en acciones de ON OFF o semi actuada, que permite manipular el flujo en uno o más procesos de fluidos. • Convertidor (Converter): Dispositivo que recibe la señal de información desde un instrumento de una forma y envía una señal hacia una salida bajo otra forma. Un instrumento que cambia la salida del sensor a una señal estándar no es propiamente un convertidor sino un transmisor. • Digital (Digital): Término aplicado a una señal o dispositivo que usa dígitos binarios para representar valores continuos o estables discretos. • Sistema de Control Distribuido (Distribuided Control System): Es un sistema que opera funcionalmente consistiendo en subsistemas que pueden operar física o remotamente separados unos de otros. El sistema de control distribuido proporciona un puente de comunicación a través de un panel de control local entre una red de tiempo no real, tal como una Ethernet, y una red de tiempo real, tal como un controlador de red de área. Un sistema de control distribuido tiene una base de datos unificada, las aplicaciones y cambios se hacen desde la estación de ingeniería, ya que es allí donde se encuentra la configuración de todos los controladores que conforman el sistema. • Elemento final de control (Final control element): Es el dispositivo que directamente controla el valor de la variable manipulada de un lazo de control, que por lo general resulta ser una válvula de control. • Función (Funtion): El propósito de o una acción efectuada por un dispositivo. • Hardware: Es la parte física del equipo que participa directamente en la
  • 10. 10 medición, monitoreo y control de las funciones. • Identificación (Identification): Es la secuencia de letras o números, o ambos, que sirven para identificar un instrumento o un lazo. • Instrumento (Instrument): Dispositivo que se utiliza para controlar y tomar la medida directa o indirecta de una variable. Estos pueden ser elementos primarios, indicadores, controladores, elementos finales de control, dispositivos informáticos y eléctricos tales como anunciadores, interruptores y pulsadores. • Instrumentación (Instrumentation): Colección de instrumentos, dispositivos, hardware o funciones o su aplicación con el propósito de medir, monitorear o controlar un proceso industrial o de una máquina, o cualquier combinación de éstos. • Local (Local): Un instrumento que no está montado sobre un panel o consola o en una sala de control, pero si comúnmente en las cercanías de su elemento primario o elemento final de control. La palabra “campo” es sinónimo de local. • Panel Local (Local panel): Un panel local no es un panel principal. Los paneles locales se ubican en las cercanías de los subsistemas o sub-áreas de la planta. El término “panel de instrumentación local” no debe confundirse como “instrumento local”. • Lazo o Loop: Combinación de dos o más instrumentos o arreglo de funciones de control también el paso de señales de uno a otro con el propósito de medir y/o controlar una variable en un proceso. • Estación de carga manual (Manual loading station): Dispositivo o función que tiene un ajuste manual de la salida usado para actuar con uno o más dispositivos de control remoto. La estación no provee interruptores entre el modo de control manual o automático de un lazo de control. La estación puede tener indicadores integrados a ella; luces, u otras características. Se le conoce como estación manual o carga manual.
  • 11. 11 • Medición (Measurement): Determinación de la existencia o magnitud de una variable. • Monitor: Termino general para un instrumento o sistema de instrumentos que miden o detectan el estado o magnitud de una o más variables con el propósito de obtener una información útil. El termino monitor es muy ambiguo se asocia generalmente con analizadores, indicadores o alarmas • Luz Monitor (Light monitor): Sinónimo de luz piloto. • Panel: una estructura que tiene un grupo de instrumentos montados en ella, que encierra interfaces para el operador del proceso y es seleccionada con una designación única. El panel puede consistir en una o más secciones, cubículos, consolas o escritorios, sinónimo de tablero. • Panel de montaje (panel-mounted): Término aplicado a un instrumento que están instalados en un panel o consola y son accesibles al operador en forma normal. Una función que normalmente es accesible a un operador en un sistema de visualización compartida, es el equivalente de un dispositivo montado en un panel discreto. • Luz piloto (Pilot light): Luz que indica cuales son las condiciones normales de un sistema o dispositivo. Por ejemplo, luz de alarma que indica condición normal. Se le conoce también como luz monitor. • Elemento primario (Primary element): sinónimo de sensor o detector. • Proceso (Process): Operación o secuencia de operaciones que involucra un cambio de energía, estado, composición, dimensión u otras propiedades que pueden definirse respecto a una referencia. • Variable de proceso (Process variable): cualquier variable perteneciente a un proceso. en esta norma se aplica para todas las variables que no
  • 12. 12 sean las de señales de instrumentación. • Programa (Program): Secuencia repetitiva de acciones que definen el estado de salidas relacionadas con los valores dado por las entradas. • Controlador Lógico Programable (PLC): Son autómatas adaptados para funcionar como sistemas de control en ambientes de producción industrial. Poseen múltiples entradas y salidas y que contiene un programa modificable. • Relé: Dispositivo cuya función es pasar una información inmodificable a o en alguna forma modificada. se aplica especialmente en electricidad, neumática o hidráulica como interruptor que actúa bajo una señal. • Scan: Para monitorear en forma predeterminada el estado cada una de las variables de un proceso de forma periódica, puede estar asociado con otras funciones como alarma y memoria. • Sensor: Parte de un lazo o un instrumento que primero censa el valor de la variable de un proceso y que asume el valor correspondiente predeterminado para el estado de la salida. El sensor puede estar separado o integrado a cualquier elemento funcional del lazo. Se le conoce también como detector o elemento primario. • Set point: Punto de referencia para una variable de entrada que establece el valor de la variable a controlar. Se puede establecer en forma manual, automáticamente o programada. Su valor se expresa en la misma unidad que la variable controlada. • Display de pantalla: Dispositivo de interfaz, para el operador. Comúnmente pantalla de video empleada para controlar información desde las fuentes hacia el operador. • Controlador compartido (Shared Controller): Elemento que contiene algunos algoritmos pre programados que usualmente son accesibles, configurables, y asignables, permitiendo que un solo dispositivo controle varias variables.
  • 13. 13 • Interruptor (Switch): Dispositivo que conecta, desconecta, selecciona o transfiere uno o más circuitos y no está designado como un controlador, como un relé o como una variable de control. El término también es aplicable a las funciones efectuadas por los switches. • Punto de prueba (Test Point): Es una conexión al proceso con instrumentos no conectados permanentemente, es por extensión una conexión temporal o intermitente de un instrumento. • Transductor (Transducer): Termino general para un dispositivo que recibe información de una o más formas de cantidades físicas, modificando esta información y/o su forma produciendo una señal de salida. Dependiendo de su aplicación en el proceso puede ser un elemento primario, transmisor, relé, convertidor u otro dispositivo. Pero el termino transductor no es especifico, su uso para aplicaciones específicas no se recomienda. • Transmisor (Transmitter): Dispositivo que detecta la variable de un proceso por medio de un sensor y tiene una salida cuyo valor en el estado estable varía como una función predeterminada de la variable del proceso. El sensor puede o no estar integrado al transmisor. • Diagramas de instrumentación P&ID Se denomina diagrama P&ID (Piping and instrumentación Diagram) o Diagrama de instrumentación, Permiten asociar a cada elemento de medición y/o control un código al que comúnmente se denomina “tag” del instrumento. Los símbolos y nomenclatura que se utilizan en los diagramas de instrumentación están desarrollados en diversos estándares. Una norma muy difundida a nivel mundial son las publicadas por ISA (instrument Society of América), en particular la S5.1. Los sistemas de control de procesos se representan en diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID) utilizando símbolos normalizados. Se representan: instrumentación, tuberías, bombas, motores y otros elementos auxiliares. Los instrumentos del lazo de control se representan por un círculo con las
  • 14. 14 letras de designación del instrumento, así como el numero identificativo del lazo de control al que pertenecen (Norma ISA-S5.1). Criterios para la elaboración de un P&ID Equipos: mostrar cada elemento incluyendo: • Unidades separadas • Unidades en paralelo • Resumen de las especificaciones de cada equipo. Tuberías: incluir todas las líneas, incluyendo purgas y tornas de muestra y especificar: • Tamaño (emplear designaciones estándar) • Schedule(espesor) • Materiales de construcción. • Aislamiento (tipo y espesor) Instrumentación: identificar: • Indicadores • Registradores • Controladores • Mostrar los lazos de control principales. Servicios auxiliares: identificar. • Punto de entrada • Punto de salida A. Como alternativa se puede numerar cada tubería y las especificaciones de cada línea se pueden recoger en una tabla anexa al diagrama. Siempre que sea posible, el tamaño físico de las operaciones unitarias más importantes debe guardar relación con el tamaño del símbolo empleado en el diagrama. Las conexiones de los
  • 15. 15 servicios auxiliares (vapor, agua de refrigeración, etc.…). B. Toda la información de proceso que puede ser medida en la planta se muestra en el P&ID dentro de círculos. Esto incluye la información que se va a registrar y la que se va a utilizar para los lazos de control del proceso. La ubicación de estos círculos en el diagrama indica dónde se obtiene la información del proceso e identifican las medidas que se realizan y cómo se trata la información quedan identificadas mediante un número dentro de una caja en el P&ID. C. Los P&ID también se emplean para la formación de los operadores de planta. Una vez que la planta está construida y está operativa, hay unos límites claros para lo que puede hacer un operador. Para cambiar o mejorar el rendimiento de alguna unidad de la planta, lo más que se permite es abrir, cerrar o cambiar la posición de una válvula. Parte del trabajo de formación del operador consiste en la simulación de situaciones en las que el operador debe decidir qué válvula hay que cambiar, cuánto hay que abrirla o cerrarla y qué variables se deben vigilar para comprobar los efectos producidos por dicho cambio. Identificación de los instrumentos A. En los P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) o diagrama de instrumentación, es importante y fundamental la identificación de los instrumentos que conforman el diagrama de flujo del proceso. Esta identificación se hace mediante un código al que comúnmente se le denomina “Tag” del instrumento, el cual consiste en un arreglo de letras. B. Cada instrumento o identificación o función a ser identificado es designado por un código alfanumérico o un número de etiqueta. En un lazo las partes se identifican con una etiqueta generalmente común a todos los instrumentos o funciones pertenecientes al lazo. Se puede agregar un sufijo o un prefijo para completar la identificación. Para un registrador/controlador tendría la forma TRC - 2A
  • 16. 16 • Primeras letras: variable • Letras sucesivas: función (controlador, convertidor, transmisor, etc.) • Numero de lazo: indica el lazo de control del diagrama • Sufijo: se usa para diferenciar dos o más instrumentos en un mismo lazo de control. Identificación funcional Instrumento o su equivalente funcional consiste de una primera letra, la cual es para designar la edición o variable inicial, y una o más letras sucesivas las cuales designan las funciones ejecutadas, ejemplo: • FCV: válvula control de flujo • PI: indicador de presión • LI: indicador de nivel • LIC: controlador indicador de nivel La identificación funcional de un instrumento está de acuerdo a la función y de no acuerdo a su construcción. Así un registrador diferencial de presión usado en la medición de flujo se identifica como FR. Las letras sucesivas de la identificación funcional, designan una o más lecturas o funciones pasivas y/o funciones de salidas. Reglas para la identificación de instrumentos
  • 17. 17
  • 18. 18
  • 19. 19 SIMBOLOS DE INSTRUMENTACION Símbolos y Números de Instrumentación La indicación de los símbolos de varios instrumentos o funciones han sido aplicados en las típicas formas. El uso no implica que la designación o aplicaciones de los instrumentos o funciones estén restringidas en ninguna manera. Donde los símbolos alternativos son mostrados sin una preferencia, la secuencia relativa de los números no implica una preferencia. La burbuja puede ser usada para etiquetar símbolos distintivos, tal como aquellos para válvulas de control. En estos casos la línea que está conectando a la burbuja con el símbolo del instrumento esta dibujado muy cerca de él, pero no llega a tocarlo. En otras situaciones la burbuja sirve para representar las propiedades del instrumento. Un símbolo distintivo cuya relación con el lazo es simplemente aparentar que un diagrama no necesita ser etiquetado individualmente. Por ejemplo, una placa con orificio o una válvula de control que es parte de un sistema más largo no necesita ser mostrado con un número de etiqueta en un diagrama. También, donde hay un elemento primario conectado a otro instrumento en un diagrama, hace uso de un símbolo para representar que el elemento primario en un diagrama puede ser opcional. Los tamaños de las etiquetas de las burbujas y de los símbolos de los misceláneos son los tamaños generalmente recomendados. Los tamaños óptimos pueden variar dependiendo en donde o no es reducido el diagrama y dependiendo el número de caracteres seleccionados apropiadamente acompañados de otros símbolos de otros equipos en un diagrama. Las líneas de señales pueden ser dibujadas en un diagrama enteramente o dejando la parte apropiada de un símbolo en cualquier ángulo. La función de los designadores de bloque y los números de las etiquetas podrían ser siempre mostrados con una orientación horizontal. Flechas direccionales podrían ser agregadas a las líneas de las señales cuando se necesite aclarar la dirección del flujo para información. La aplicación de flechas direccionales facilita el entendimiento de un sistema dado.
  • 20. 20 Eléctrico, neumático o cualquier otro suministro de energía para un instrumento no se espera que sea mostrado, pero es esencial para el entendimiento de las operaciones de los instrumentos en un lazo de control. En general, una línea de una señal representara la interconexión entre dos instrumentos en un diagrama de flujo siempre a través de ellos. Pueden ser conectados físicamente por más de una línea. La secuencia en cada uno de los instrumentos o funciones de un lazo están conectados en un diagrama y pueden reflejar el funcionamiento lógico o información acerca del flujo, algunos de estos arreglos no necesariamente corresponderán a la secuencia de la señal de conexión. Un lazo electrónico usando una señal analógica de voltaje requiere de un cableado paralelo, mientras un lazo que usa señales de corriente analógica requiere de series de interconexión. El diagrama en ambos casos podría ser dibujado a través de todo el cableado, para mostrar la interrelación funcional claramente mientras se mantiene la presentación independiente del tipo de instrumentación finalmente instalado. El grado de los detalles para ser aplicado a cada documento o sección del mismo esta enteramente en la discreción del usuario de la conexión. Los símbolos y designaciones en esta conexión pueden diseñarse para la aplicación en un hardware o en una función en específico. Los sketches y documentos técnicos usualmente contienen simbolismo simplificado e identificación. Los diagramas de flujo de un proceso usualmente son menos detallados que un diagrama de flujo de ingeniería. Los diagramas de ingeniería pueden mostrar todos los componentes en línea, pero pueden diferir de usuario a usuario en relación a los detalles mostrados. En ningún caso, la consistencia puede ser establecida para una aplicación. Los términos simplificados, conceptual, y detallado aplicado a los diagramas donde se escoge la representación a través de la sección de un uso típico. Cada usuario debe establecer el grado de detalle de los propósitos del documento específico o del documento generado. Es común en la práctica para los diagramas de flujo de ingeniería omitir los símbolos de interconexión y los componentes de hardware que son realmente necesarios para un sistema de trabajo, particularmente cuando la simbolización
  • 21. 21 eléctrica interconecta sistemas. Un globo o circulo simboliza a un instrumento aislado o instrumento discreto, pare el caso donde el circulo está dentro de un cuadrado, simboliza un instrumento que comparte un display o un control. Los hexágonos se usan para designar funciones de computadora. Para terminar en los controles lógicos programables PLC's se simbolizan con un rombo dentro de un cuadrado. Símbolos Generales de Funciones o Instrumentos
  • 25. 25 Norma ISA-S5.1-84 (R-1992) Esta Norma específica la nomenclatura para calificar los instrumentos, y los símbolos para representarlos. A) Cada instrumento debe identificarse con un código alfanumérico o número de tag (tag number) que contenga el número de identificación del lazo. Una identificación representativa es la siguiente: TIC 103 - Identificación del instrumento T 103 - Identificación del lazo 103 - Número de lazo TIC - Identificación funcional T - Primera letra IC - Letras sucesivas B) El número de las letras funcionales para un instrumento debe ser mínimo, no excediendo de cuatro. Para ello conviene: 1. Disponer las letras en subgrupos. Por ejemplo, un controlador de temperatura con un interruptor de alarma puede identificarse con dos círculos, uno el TIC-3 y el otro TSH-3. 2. En un instrumento que indica y registra la misma variable medida puede omitirse la letra I (indicación). C) La numeración de bucles puede ser paralela o serie. La numeración paralela inicia una secuencia numérica para cada nueva primera letra (TIC-100, FRC-100, LIC- 100, AL-100, etc.). la numeración serie identifica los bucles de instrumentos de un proyecto o secciones de un proyecto con una secuencia única de números, sin tener en cuenta la primera letra del bucle (TIC-100, FRC-101, LIC-102, AL-103, etc.). La secuencia puede empezar con el número 1 o cualquier otro número conveniente, tal como 001, 301 o 1201 y puede incorporar información codificada tal como área de planta; sin embargo, se recomienda simplicidad. D) Si un bucle dado tiene más de un instrumento con la misma identificación funcional, es preferible añadir un sufijo, ejemplo FV-2A, FV-2B, FV-2C, etc., o TE-25- 1, TE-25-2, TE-25-3, etc. Estos sufijos pueden añadirse obedeciendo a las siguientes reglas:
  • 26. 26 1. Deben emplearse letras mayúsculas A, B, C, etc. 2. En un instrumento tal como un registrador de temperatura multipunto que imprime números para identificación de los puntos, los elementos primarios pueden numerarse TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc. 3. Las subdivisiones interiores de un bucle pueden designarse por sufijos formados por letras y números. E) Un instrumento que realiza dos o más funciones puede designarse por todas sus funciones. Por ejemplo, un registro de caudal FR-2 con pluma de presión PR-4 puede designarse FR-2/PR-4. Un registrador de presión de dos plumas como PR-7/8; y una ventanilla de alarma para temperatura alta y baja como TAH/L-21. F) Los accesorios para instrumentos tales como rotámetros de purga, filtros manorreductores y potes de sello que no están representados explícitamente en un diagrama de flujo, pero que necesitan una identificación para otros usos.
  • 29. 29 Símbolos del Ordenador. Símbolos del Control Lógico y Secuencial
  • 30. 30 Conclusión: La Norma ISA, establece de manera uniforme y estándar los medios de representación, la identificación y funciones propias de los instrumentos o dispositivos, sistemas de instrumentación utilizados para la medición, seguimiento y control. Su función es interconectar a toda la comunidad de automatización, de igual modo desarrollar un estándar global, esta norma también certifica a profesionales en la industria de la automatización. Esta norma va enfocada a todos los profesionales, estudiantes, ingenieros y cualquier interesado en los temas respecto a la automatización a nivel industrial, esta norma busca que cualquier persona pueda acceder a esta información, busca educar a los profesionales. Referencias Bibliográficas: https://frrq.cvg.utn.edu.ar/pluginfile.php/14076/mod_resource/content/0/304_Norma_IS A_PID.pdf https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0062398.pdf - www.ffii.nova.es/f2if - www.carm.es/issl - www.mtas.es/insht