Instrumentación Industrial

1. 1.1 Definiciones y conceptos
1.2 Clasificación de los instrumentos
1.3 Simbología, Normas y Sistema de unidades
(SAMA, ISA , etc.)
1.4 Principios generales para la selección de la
instrumentación
1.5 Propagación del error

2. Esta es un área o campo que estudia los instrumentos y
¿Qué es un instrumento? Un instrumento es un objeto,
dispositivo, proceso, sistema, en términos generales algo que
tiene un propósito u objetivo particular como función.
¿ Que es la instrumentación?

3. La sociedad de instrumentos de América o “Instrument
Society of America”, mejor conocida como ISA, es la
organización que mundialmente se encarga de emitir los
estándares de este campo cuenta actualmente con alrededor
de 30,000 miembros en todo el mundo.
Instrumento:

4. 1. Un dispositivo directa o indirectamente usado para medir
y/o controlar una variable. El termino incluye, elementos
primarios, elementos finales de control, dispositivos de
computo y dispositivos eléctricos tales como anunciadores,
interruptores y botones oprimibles (pushbuttons). El termino
no aplica a partes que son partes internas de un instrumento
[S5.1] (como ejemplo diafragmas receptores o una
resistencia).
Instrumento:

5. 2. Un dispositivo que ejecuta un análisis de una muestra de
fluido y para lo cual se requiere conectar un línea de
muestra, también conocida como “analizador” o “monitor”
[S67.10]
Instrumento:

6. 3. Un dispositivo para medir el valor de un atributo
observable; el dispositivo puede meramente indicar el valor
observado o puede también registrarlo o controlarlo.
Instrumento:

7. 4. Medidores, Registradores, Controladores y aparatos
similares que requieran el uso de una cantidad moderada de
energía eléctrica en operación normal.
Instrumento:

8. 1. Un conjunto de instrumentos o su aplicación con el
propósito de observar , medir o controlar[S5.1].
2. Un conjunto de instrumentos o su aplicación con el
propósito de observar, medir o controlar o cualquier
combinación de estos [S5.1].
Instrumentación.

9. 3. Un conjunto de instrumentos y equipo asociado o su
aplicación con el propósito de observar, medir, transmitir
señales, convertir de señales o cualquier combinación de
estas [S5.1].
Instrumentación.

10. “No se puede controlar lo que no se ha
medido”.

11. De la misma forma que en otros campos de la Ciencia y la
Ingeniería, los instrumentos de medición también han
generado la necesidad de crear organizaciones que agrupen a
los especialistas del campo. Actualmente existen diversas
organizaciones en el campo de la Ingeniería de las cuales
destacan en el campo de la instrumentación las siguientes
dos:
ISA (Instrument Society of America) SAMA (Scientific
Apparatus Manufacturing Association)
ISA Y SAMA

12. La creación de un manual tiene como objetivo el uniformar
los conocimientos en el campo de la instrumentación y no
pretende ser un elemento estático, sino en permanente
revisión, pues una de las características de una norma es su
actualización repetitiva.
ISA Y SAMA

13. ISA Y SAMA
Simbología norma ISA S5.1-84. Un diagrama de
instrumentación industrial es una descripción grafica de un
proceso que muestra una vista general de los instrumentos
empleados en un formato estándar, en el diagrama cada
instrumento esta identificado, así como su función y relación
con otros componentes del proceso.

14. • Todas las letras son mayúsculas.
• No mas de 4 letras son utilizadas.
• Identificación del instrumento + identificación funcional.
• La identificación de los símbolos y elementos debe ser alfa
numérica, los números representan la ubicación y establecen
el lazo de identidad, y la codificación alfabética identifica al
instrumento y a las acciones a realizar.
Identificación funcional de un instrumento

15. • Todas las letras son mayúsculas.
• No mas de 4 letras son utilizadas.
• Identificación del instrumento + identificación funcional.
• La identificación de los símbolos y elementos debe ser alfa
numérica, los números representan la ubicación y establecen
el lazo de identidad, y la codificación alfabética identifica al
instrumento y a las acciones a realizar.
Identificación funcional de un instrumento

24. SIMBOLOGÍA Y DIAGRAMAS
DE INSTRUMENTACIÓN
NORMAS ISA

25. Objetivos:
Al finalizar la sesión el participante
estará en condiciones de identificar y
describir correctamente la simbología
y diagramas de instrumentación de
un Sistema de Control Industrial.

26. La SOCIEDAD DE INSTRUMENTISTAS DE AMERICA (ISA) publica normas
para
símbolos, términos y diagramas que son reconocidos en la industria

27. Los símbolos y diagramas son usados en el control de
procesos para indicar:
-La aplicación en el proceso
-El tipo de señales empleadas
-La secuencia de componentes interconectadas
-La instrumentación empleada

28. Se utilizan letras y números para identificar a los
instrumentos
F R C 102 A
Primera
letra
Letras
sucesivas
Número
del lazo
de
control
Sufijo
Identificación del lazo
Identificación funcional

29. La primera letra: representa a la variable del proceso, por
ejemplo:
Flujo: F
Nivel: L
Presión: P
Temperatura: T
Peso: W
Tiempo: K
Humedad: M
Concentración: A

30. Las letras posteriores nos indican el tipo de medición y las
funciones del instrumento, por ejemplo, la última letra
indica la función principal del instrumento y la penúltima
letra indica la función auxiliar. Adicionalmente puede
existir una segunda letra que modifica a la variable de
proceso principal.

31. Ejemplo: Para el Ejemplo mostrado:
F R C 102 A
Función Principal C: Controlador
Función Auxiliar R: Registrador
Entonces FRC significa “Controlador
Registrador de Flujo”.
Ejercicios:
Especificar el Instrumento:
PDT:
FFRC:
PIC:

32. Número de Lazo de Control: Representa el
número de lazo de control en el cual se encuentra
el instrumento dentro del proceso.
El sufijo se considera cuando se tienen varios
instrumentos del mismo tipo, dentro del mismo
lazo. Ejemplo: “FRC 102 A”
También se puede usar:
FRC 25-102 ó 25 FRC 102
Esto significa: Controlador Registrador de Flujo
número 102, construcción 25

33. Si el controlador registrador de flujo FRC 102
recibe señales de dos transmisores de flujo
separados, las etiquetas de cada transmisor se
pueden escribir así: FT 102 A y FT 102 B

34. Montado localmente o en el campo
Montado detrás del tablero de control
Montado en el panel de control
FUNCIONES SIMPLES
Ejemplo:
FRC
102
5 Montado en el panel de control Nº 5

35. Montado localmente o en el campo
Montado detrás del tablero de control
Montado en el panel de control
FUNCIONES MULTIPLES
Ejemplo: Si FRC incluye una segunda plumilla para
graficar presión se usará un círculo doble para indicar
dicha función

36. Alimentación de instrumento o
conexión a proceso
Señal neumática
Señal eléctrica
Señal eléctrica
Tubo capilar (sistema térmico)
Señal hidráulica
Señal electromagnética, sónica
o radiactiva

37. 1

38. El transmisor de flujo FT 100 envía una señal
eléctrica al registrador de flujo FR 100 ubicado
en el panel. El dispositivo primario es un tubo
de Venturi
En el lazo de temperatura TRC 101, el
elemento final de control es una válvula TV
101. Las letras FO debajo del símbolo de la
válvula indican que ésta se abre si el diafragma
se rompe, o la señal de aire falla o si existe una
condición similar. TS 101 es un interruptor
para activar un TAL 101 (alarma por baja
temperatura)

39. El elemento primario para medir el flujo y la
presión del vapor es la placa orificio FE 102.
Los transmisores de flujo FT 102 y presión PT
103, conectados a la salida de la placa orificio,
envían las señales neumáticas a los respectivos
registradores FR 102 y PR103. Cuando se
trabajan con fluidos compresibles como gas,
aire y vapor, el uso de la presión de entrada o
de salida afectará significativamente la
cantidad final o el volumen que se calcule con
los datos registrados en las gráficas

40. TG

41. TR 31 es un registrador de temperatura conectado
directamente a la tubería del proceso por un sistema de
llenado térmico
TW es un termo pozo que trabaja como elemento primario
el cual es instalado de 10 a 12 pulgadas dentro del
elemento térmico
TG es un termómetro de vidrio bimetálico

42. TUBO DEL PROCESO

43. LT
18

44. FE
8
FE
4
FE
1
FT
11

47. FUNCIÓN COMPUTADORA
CONTROL LÓGICO PROGRAMABLE
DISPLAY Y CONTROL

48. Para mostrar un proceso y el control de procesos
particularmente, se utilizan 4 tipos de diagrama
1) Diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID o DTI)
2) Diagramas de lazos
3) Diagrama de instalación
4) Diagramas de alambrado

49. Las tuberías son representadas con líneas
Las dimensiones de recipientes, bombas y tubos están
indicados en el DTI
Un DTI bien detallado, simplifica las decisiones sobre
cómo controlar e instrumentar un proceso
El DTI muestra el proceso entero y proporciona una guía
completa para las operaciones del proceso y los
instrumentos involucrados.

50. Muestran con detalle la posición de la instrumentación y
equipo instalado
Un diagrama de ubicación es importante tanto para el
mecánico o técnico no familiarizado con el área, como para
el que instala el equipo
Debajo de cada círculo que representa al instrumento, se
debe indicar la elevación a la cual el instrumento será
instalado