Instrumentao9a edio

Marco Antnio Ribeiro

Instrumentao9a edio

Marco Antnio RibeiroDedicado a Marcelina e Arthur, meus pais, sem os quais este trabalho no teria sido possvel, em todos os sentidos.

Quem pensa claramente e domina a fundo aquilo de que fala, exprime-se claramente e de modo compreensvel. Quem se exprime de modo obscuro e pretensioso mostra logo que no entende muito bem o assunto em questo ou ento, que tem razo para evitar falar claramente (Rosa Luxemburg)

1978, 1982, 1986, 1989, 1992, 1995, 1997, 1999, 2002, Tek Treinamento & Consultoria Ltda Salvador, Outono 2002

PrefcioQualquer planta nova, bem projetada para produzir determinado produto, sempre requer sistemas de instrumentao para fazer a medio, controle, monitorao e alarme das variveis. A escolha correta dos sistemas pode ser a diferena entre sucesso e fracasso para uma unidade, planta ou toda a companhia. Tambm, como h uma rpida evoluo das tecnologias e conseqente obsolescncia, periodicamente toda planta requer ampliaes e modificaes radicais que incluem a atualizao dos seus instrumentos e seus sistemas de controle. Assim, tcnicos e engenheiros que trabalham com o projeto, especificao, operao e manuteno de plantas de processo devem estar atualizados com a instrumentao e as recentes tecnologias envolvidas. O presente trabalho foi escrito como suporte de um curso ministrado a engenheiros e tcnicos ligados, de algum modo, a estas atividades. Este trabalho de Instrumentao e um outro de Controle de processo constituem um conjunto completo para estudo e consulta. Neste trabalho, d-se nfase aos equipamentos e instrumentos e so apresentados trs grandes temas: Fundamentos, Funes dos Instrumentos e Medio das Variveis.

Na primeira parte, de Fundamentos de Instrumentao, so apresentados os conceitos relacionados com Instrumentao, Terminologia, Smbolos e Identificao dos instrumentos analgicos e digitais; vistos os instrumentos sob a ptica de sistemas; mostradas a evoluo e as ondas da instrumentao. So apresentados os parmetros para a Especificao correta do instrumento individual, considerando o processo, ambiente, risco e corroso. Na parte de Funes de instrumentos, so estudados individualmente os instrumentos, tais como sensor, transmissor, condicionador de sinal, indicador, registrador, totalizador, controlador e vlvula de controle. Finalmente na terceira parte, so mostradas as tecnologias empregadas para medir as principais Variveis de Processo, como presso, temperatura, vazo nvel, pH, condutividade e cromatografia, que so as variveis mais encontradas nas indstrias qumicas, petroqumicas e de petrleo. Sugestes e crticas destrutivas so benvidas, no endereo: Rua Carmen Miranda 52, A 903, CEP 41820-230, Fone (071) 452-3195 e Fax (071) 452-3058 e no e-mail: marcotek@uol.com.br .Marco Antnio Ribeiro Salvador, vero 1999

AutorMarco Antnio Ribeiro se formou no ITA, em 1969, em Engenharia de Eletrnica Durante quase 14 anos foi Gerente Regional da Foxboro, em Salvador, BA, perodo da implantao do polo petroqumico de Camaari . Fez vrios cursos no exterior e possui dezenas de artigos publicados nas reas de Instrumentao, Controle de Processo, Automao, Segurana, Vazo e . Desde 1987, diretor da Tek Treinamento & Consultoria Ltda. , firma que presta servios nas reas de Instrumentao e Controle de Processo.

ContedoFundamentos1. InstrumentaoObjetivos de Ensino 1. Instrumentao 1.1. Conceito e aplicaes 1.2. Disciplinas relacionadas 2. Vantagens e Aplicaes 2.1. Qualidade do Produto 2.2. Quantidade do Produto 2.3. Economia do Processo 2.4. Ecologia 2.5. Segurana da Planta 2.6. Proteo do Processo 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4

3. Sistemas de Instrumentao1. Classes de Instrumentos 2. Manual e Automtico 4. Pneumtico ou Eletrnico 4.1. Instrumento pneumtico 4.2. Instrumento eletrnico 5. Analgico ou Digital 5.1. Sinal 5.2. Display 5.3. Tecnologia 5.4. Funo Matemtica 5.5. Analgica Versus Digital 6. Burro ou inteligente 7. Campo ou sala de controle 7.1. Instrumento de campo 7.2. Instrumentos na sala 8. Modular ou integral 8.1. Painel de leitura 8.2. Instrumentos cegos 9. Dedicado ou compartilhado 10. Centralizado ou distribudo 1 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 7 8 8 9 11 11 12 13 13

3. Alimentao dos Instrumentos 1

2. Smbolos e Identificao1. Introduo 2. Aplicaes 3. Roteiro da identificao 3.1. Geral 3.2. Nmero de tag tpico 3.3. Identificao funcional 3.4. Identificao da malha 4. Simbologia de Instrumentos 4.1. Parmetros do Smbolo 4.2. Alimentao 4.3. Linhas entre os Instrumentos 4.4. Balo do Instrumento 5. Malha de controle 6. Sistemas completos 7. Referncias bibliogrficas 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 6 6 13 13 16

11. Real ou Virtual 14 11.1. Instrumento real 14 11.2. Instrumento virtual 15 11.3. Controlador virtual comercial 15

4. Terminologia5.1. Introduo 5.2. Definies e Conceitos

i

Funes dos Instrumentos0. Funes dos Instrumentos1. Instrumentos de Medio 1.1. Introduo 1.2. Tipos de Medio 2. Aplicaes da Medio 2.1. Controle 2.2. Monitorao 2.3. Alarme 3. Sistema de Medio 1 1 3 3 4 4 4 3. Transmissor e manuteno 3.1. Transmissor descartvel 3.2. Transmissor convencional 3.3. Transmissor digital 3.4. Transmissor hbrido 11 11 12 12 14

4. Receptores associados 14 4.1. Instrumentos associados 14 4.2. Alimentao 14 4.3. Transmissor como controlador 15 5. Servios associados 5.1. Especificao 5.2. Instalao 5.3. Configurao 5.4. Operao 5.5. Calibrao 5.6. Manuteno 15 15 15 16 16 16 18

1. Elemento Sensor1. Conceito 2. Terminologia 3. Modificadores 3. Princpios de transduo 4. Sensores Mecnicos 5. Sensores Eletrnicos 5.1. Sensor capacitivo 5.2. Sensor indutivo 5.3. Sensor relutivo 5.4. Sensor eletromagntico 5.5. Sensor piezoeltrico 5.6. Sensor resistivo 5.7. Sensor potenciomtrico 5.8. Sensor strain-gage 5.9. Sensor fotocondutivo 5.10. Sensor fotovoltico 5.11. Sensor termoeltrico 5.12. Sensor inico 6. Escolha do sensor 7. Caractersticas Desejveis 1 1 2 3 3 3 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7

3. Condicionadores de Sinal1. Conceito 2. Aplicaes 3. Funes desenvolvidas 4. Linearizao da Vazo 4.1. Introduo 4.2. Lineares e No-lineares 1 1 2 4 4 5

5. Compensao 6 5.1. Introduo 6 5.2. Condies normal, padro e real 7 5.3. Compensao da Temperatura 8 5.4. Tomadas 8 6. Totalizao da Vazo 7. Servios associados 9 10

2. Transmissor1. Conceitos bsicos 1 1.1. Introduo 1 1.2. Justificativas do Transmissor 1 1.3. Terminologia 2 1.4. Transmisso do sinal 4 1.5. Sinais padro de transmisso 4 2. Natureza do transmissor 5 2.1. Transmissor pneumtico 2.2. Transmissor eletrnico

4. Indicador1. Conceito 2. Varivel Medida 3. Local de Montagem 4. Tipo da Indicao 5. Rangeabilidade da Indicao 5 7 6. Associao a Outra Funo 7. Servios Associados 1 1 2 2 3 4 5

5. Registrador1. Introduo 2. Topografia 3. Acionamento do Grfico 4. Penas 5. Grficos 6. Associao a Outra Funo 7. Servios Associados 1 1 2 2 3 4 5

4. Controlador Microprocessado 4.1. Conceito 4.2. Caractersticas 4.3. Controladores comerciais 4. Controlador SPEC 200 4.1. Descrio e Funes

14 14 14 15 16 16

5. Estao Manual de Controle 18 5.1. Estao Manual 18 5.2. Estao de Chaveamento A/M 18 5.3. Estao A/M e Polarizao 19 5.4. Servios Associados 20

6. Computador de Vazo1. Conceito 2. Programveis 3. Dedicado 1 1 2

8. Vlvula de Controle1. Introduo 2. Elemento Final de Controle 3. Vlvula de Controle 4. Corpo 4.1. Conceito 4.2. Sede 4.3. Plug 5. Castelo 6. Atuador 6.1. Operao 6.2. Atuador Pneumtico 6.3. Aes do Atuador 6.4. Escolha da Ao 6.5. Mudana da Ao 6.6. Dimensionamento 6.7. Outro Elemento Final 7. Acessrios 7.1. Volante 7.2. Posicionador 7.3. Booster 8. Caracterstica da Vlvula 10 8.1. Conceito 8.2. Vlvula e Processo 8.3. Escolha de Caractersticas 9. Operao da Vlvula 9.1. Aplicao da Vlvula 9.2. Desempenho 9.3. Rangeabilidade 10. Vedao e Estanqueidade 10.1. Classificao 10.2. Fatores do Vazamento 10.3. Vlvulas de Bloqueio 15 11. Dimensionamento 11.1. Filosofia 11.2. Vlvulas para Lquidos 11.3. Vlvulas para Gases 11.4. Queda de Presso 1 1 2 3 3 3 3 4 4 4 5 5 6 7 7 7 8 8 8 9

4. Aplicaes Clssicas 2 4.1. Vazo de liquido 2 4.2. Vazo de gs 3 4.3. Sistema com 2 transmissores 3 4.5. Vazo de massa de gs 3 5. Seleo do Computador 4 6. Planmetro 4 6.1. Histrico 4 6.2. Clculo matemtico 5 6.3. Mtodo do corte e peso 5 6.4. Mtodo do planmetro 5 6.5. Grficos Circulares Uniformes6 6.6. Seleo e Especificao 6

7. Controlador1. Conceito 2. Componentes Bsicos 2.1. Medio 2.2. Ponto de Ajuste 2.3. Estao Manual Integral 2.4. Balano Automtico 2.5. Malha Aberta ou Fechada 2.6. Ao Direta ou Inversa 1 1 1 1 2 2 3 3

10 10 12 13 13 13 14 15 15 15

3. Especificao do Controlador 5 3.1. Controlador Liga-Desliga 5 3.2. Controlador com Intervalo Diferencial 5 3.3. Controlador Proporcional 6 3.4. Controlador P + I 7 3.5. Controlador P + D 8 3.6. Controlador P + I + D 10 3.7. Controlador Tipo Batelada 10 3.8. Controlador Analgico 12 3.9. Controlador Digital 13

16 16 17 17 17

12. Instalao 12.1. Introduo 12.2. Localizao da Vlvula 12.3. Comissionamento 12.4. Tenses da Tabulao 12.5. Redutores 12.6. Instalao da Vlvula 13. Parmetros de Seleo 20 13.1. Funo da Vlvula 13.2. Fluido do Processo 13.3. Perdas de Atrito do Fluido 13.4. Condies de Operao 13.5. Vedao 13.6. Materiais de Construo 13.7. Elemento de Controle 14. Tipos de Vlvulas 14.1. Vlvula Gaveta 14.2. Vlvula Esfera 14.3. Vlvula Borboleta 14.4. Vlvula Globo 14.5. Vlvula Auto-regulada 15. Vlvulas Especiais 15.1. Vlvula Reteno 15.2. Tipo Levantamento 15.3. Reteno Esfera 15.4. Reteno Borboleta 15.5. Reteno e Bloqueio 32 16. Vlvula de Alvio de Presso 16.1. Funo do Equipamento 16.2. Definies e Conceitos 16.3. Sobrepresso 16.4. Vlvula de Segurana 17. Vlvulas Solenides 17.1. Solenide 17.2. Vlvula Solenide 17.3. Operao e Ao 18. Vlvula Redutora de Presso 18.1. Conceito 18.2. Preciso da Regulao 18.3. Sensibilidade 18.4. Seleo 18.5. Instalao 18.6. Operao

18 18 18 18 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 22 23 24 25 27 28 30 30 31 31 31

5. Especificao de Instrumentos1. Informao do Produto 1.1. Propriedade (feature) 1.2. Especificao 1.3. Caracterstica 2. Propriedades do Instrumento 2.1. Funcionalidade 2.2. Estabilidade 2.3. Integridade 2.4. Robustez 2.5. Confiabilidade 11 2.6. Disponibilidade 2.7. Calibrao 2.8. Manuteno 2.9. Resposta dinmica 1 1 1 2 2 2 6 6 10 15 16 17 18

3. Especificaes do instrumento 20 3.1. Especificaes de Operao 20 Caracterstica 20 3.2. Especificao de desempenho 20 3.3. Especificaes funcionais 30 3.4. Especificaes fsicas 31 3.5. Especificao de segurana 32 4. Corroso dos Instrumentos 4.1. Tipos de Corroso 4.2. Corroso nos instrumentos 4.3. Partes molhadas 4.4. Materiais de revestimento 4.5. Partes expostas ao ambiente 4.6. Instrumentos pneumticos 4.7. Instrumentos eletrnicos 4.8. Processos Marginais 5 Terminologia 2.1. Introduo 2.2. Definies e Conceitos 2.3. Referncias Bibliogrficas 41 41 41 42 42 43 43 43 45 1 1 31

32 32 32 33 34 36 36 36 37 38 38 38 38 39 39 40

Medio das VariveisObjetivos de Ensino 1. Variveis de Processo 1.1. Introduo 1.2. Conceito 1.3. Dimenses 1 2 2 2 2 2.5. Enchimento Termal 8 2.6. Termopar 9 2.7. Resistncia detectora de temperatura (RTD) 14 3. Acessrios 3.1. Bulbo 3.2. Capilar 3.3. Poo de temperatura 4. Referncias Bibliogrficas 27 27 28 29 30

2. Tipos das Quantidades 3 2.1. Energia e Propriedade 3 2.2. Extensivas e Intensivas 3 2.3. Pervariveis e Transvariveis 3 2.4. Variveis e Constantes 4 2.5. Contnuas e Discretas 4 2.6. Mecnicas e Eltricas 4 3. Faixa das Variveis 3.1. Faixa e Amplitude de Faixa 3.2. Limites de Faixa 3.3. Faixa e Desempenho 4. Funo Matemtica 4.1. Conceito 4.2. Notao 4.3. Funo Linear 4.4. Correlao 6 6 6 6 7 7 7 7 8

3. Vazo1. Fundamentos 1.1. Conceito de vazo 1.2. Unidades 1.3. Funes Associadas 1.4. Dificuldades da Vazo 2. Medidores de Vazo 2.1. Sistema de Medio 2.2. Tipos de Medidores 2.3. Quantidade ou Instantnea 2.4. Relao Matemtica 2.5. Dimetros Totais e Parciais 2.6. Com e Sem Fator K 2.7. Volumtricos ou Mssicos 2.8. Energia Extrativa ou Aditiva 2.9. Medidor Universal Ideal 2.10. Medidores Favoritos 3. Geradores de p 3.1. Elemento Gerador 1 1 2 2 3 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 8 9

1. Presso1. Conceitos Bsicos 1.1. Definio 1.2. Unidades 1.3. Tipos 2. Medio da Presso 2.1. Objetivos da medio 2.2. Padres de calibrao 2.3. Sensores Mecnicos 2.4. Sensores Eltricos 2.5. Seleo do Sensor 3. Acessrios 3.1. Selo Qumico 3.2. Pressostato 1 1 1 2 3 3 4 6 9 9 9 9 10

2. Temperatura1. Conceitos Bsicos 1.1. Definies 1.2. Unidades 1.3. Escalas 1.4. EPIT 2. Medio da Temperatura 2.1. Introduo 2.2. Sensores 2.3. Termmetros de vidro 2.4. Bimetal 1 1 2 2 3 5 5 5 6 7

4. Placa de Orifcio 9 4.1. Conceito 9 4.2. Caractersticas Fsicas 9 4.3. Tomadas da Presso 10 4.4. Dimensionamento 10 4.5. Vantagens 11 4.6. Desvantagens e Limitaes 11 4.7. Orifcio Integral 12 4.8. Tubo Venturi 12 4.9. Outros Geradores da Presso13 4.10.Seleo do Elemento 13 4.11. Medidor do p 13 5. Medidor Tipo Alvo (Target) 6. Rotmetro de rea Varivel 7. Deslocamento Positivo 14 15 16

8. Medidor Magntico 8.1. Princpio de funcionamento 8.2. Sistema de Medio 8.3. Tubo Medidor 8.4. Transmissor de Vazo 8.5. Vantagens 8.6. Desvantagens e limitaes 9. Turbina 9.1. Princpio de funcionamento 9.2. Construo 9.3. Vantagens 9.4. Desvantagens e limitaes 10. Medidor tipo Vortex 11. Medidor Coriolis 11.1. Introduo 11.2. Efeito Coriolis 11.3. Calibrao 11.4. Medidor Industrial 11.5. Caractersticas 11.6. Aplicaes 11.7. Limitaes

17 17 17 17 18 18 19 19 19 19 20 20 21 23 23 23 24 24 25 25 26

12. Medidor termal 26 12.1. Princpio de Funcionamento 26 12.2. Medidor a Calor 26 13. Medidor ultra-snico 13.1. Introduo 13.2. Diferena de Tempo 13.3. Diferena de Freqncia 13.4. Efeito Doppler 28 28 28 29 29

4. Nvel1. Conceitos Bsicos 1.1. Introduo 1.2. Conceito 1.3. Unidades 1.4. Aplicaes 2. Medio de Interface 3. Medio de Nvel 1 1 1 2 2 3 4

4. Visor de nvel 4 4.1. Medidor com Bia 5 4.2. Presso Diferencial 6 4.3. Medio a borbulhamento 9 4.4. Medio com Deslocador 11 4.5. Medio Radioativa 13 4.6. Sistema com radar 20 4.7. Medidor snico e ultra-snico 25

Instrumentao1. Fundamentos 2. Funes 3. Variveis

1. Fundamentos1. 2. 3. 4. Instrumentao Smbolos e Identificao Sistemas de Instrumentao Terminologia

1.1 Instrumentao

Fig. 1.1.1. Operador de campo, sala de controle centralizada e arrea industrial

1

Instrumentao Objetivos de Ensino1. Definir o significado de instrumentao e listar as disciplinhas correlatas. 2. Descrever as aplicaes e as vantagens do controle e da automao industrial. 3. Informar acerca do histrico e da evoluo das tecnologias aplicadas: analgica e digital, pneumtica e eletrnica, centralizada e distribuda, dedicada e compartilhada, real e virtual.. 5. Controle: garantir que o valor de uma varivel permanea igual, em torno ou prximo de um valor desejvel 6. Alarme e intertravamento: gerao de sinais para chamar a ateno do operador para condies que exijam sua interferncia ou para atuar automaticamente no processo para mant-lo seguro As variveis envolvidas incluem mas no se limitam a 1. Presso 2. Temperatura 3. Vazo 4. Nvel 5. Anlise Os instrumentos esto associados e aplicados aos seguintes equipamentos: 1. Caldeira: equipamento para gerar vapor 2. Reator: equipamento onde se realiza uma reao qumica ordenada 3. Compressor: equipamento para mover gases 4. Bomba: equipamento para mover liquidos 5. Coluna de destilao: equipamento para separar diferentes produtos com diferentes pontos de ebulio 6. Forno: equipamento para aquecer algum produto 7. Refrigerador: equipamento para esfriar algum produto 8. Condicionador de ar: equipamento para manter as condies do ar ambiente dentro de determinados limites As indstrias que utilizam os instrumentos de medio e de controle do processo, de modo intensivo e extensivo so: 1. Qumica 2. Petroqumica 3. Refinaria de petrleo 4. Gs e leo 5. Dutos e Terminais 6. Txtil 7. Fertilizante 8. Papel e celulose 9. Alimentcia 10. Farmacutica 11. Cimento 12. Siderrgica 13. Minerao 14. Nuclear

1. Instrumentao1.1. Conceito e aplicaesA instrumentao o ramo da engenharia que trata de instrumentos industriais. Os enfoques da Instrumentao podem ser de 1. Fabricao: construo de componentes e instrumento 2. Projeto: detalhamento bsico e especfico de sistemas equipamentos e instrumentos 3. Especificao: estabelecimento de caractersticas fsicas, funcionais e de segurana dos instrumentos 4. Vendas: comercializao, marketing e promoo de instrumentos 5. Montagem: fixao correta dos instrumentos no local de trabalho, para que ele opere conforme o previsto 6. Operao: monitorao do desempenho do instrumento e atuao manual, quando necessrio, para garantir segurana e eficincia 7. Manuteno dos instrumentos: reparo do instrumento quando inoperante, calibrao e ajuste do instrumento quando o desempenho metrolgico o exigir As principais funes dos instrumentos so: 1. sensor: deteco da varivel medida 2. Indicao: apresentao do valor instantneo da variavel 3. Condicionamento do sinal: operao de tornar mais amigvel e tratvel o sinal original 4. Registro: apresentao do valor histrico e em tempo real da variavel

2

Instrumentao15. Hidreltrica 16. Termeltrica 17. Tratamento d'gua e de efluentes foles, estabelecimento de ngulos retos entre alavancas, colocao de parafusos em locais quase inacessveis. A manuteno dos instrumentos eletrnicos requer o conhecimento da eletrnica bsica, do funcionamento dos amplificadores operacionais e atualmente das tcnicas digitais. O fabricante correto fornece os circuitos eletrnicos e os diagramas de bloco esquemticos dos instrumentos. Para a sintonia do controlador e o entendimento dos fenmenos relativos ao amortecimento, oscilao e saturao til o conhecimento rigoroso dos conceitos matemticos da integral e da derivada. A analise terica da estabilidade do processo requer uma matemtica transcendental, envolvendo a funo de transferncia, os zeros e os plos de diagramas, as equaes diferenciais, a transformada de Laplace e os critrios de Routh-Hurwitz.

1.2. Disciplinas relacionadasO projeto completo do sistema de controle de um processo envolve vrios procedimentos e exige os conhecimentos dos mais diversos campos da engenharia, tais como: 1. Mecnica dos fluidos, para a especificao de bombas, dimensionamento de tubulaes, disposio de bandejas da coluna de destilao, dimensionamento de trocadores de calor, especificao de bombas e compressores. 2. Transferncia de calor, para a determinao da remoo do calor dos reatores qumicos, praquecedores, caldeiras de recuperao e dimensionamento de condensadores. 3. Cintica das reaes qumicas, para o dimensionamento dos reatores, escolha das condies de operao (presso, temperatura e nvel) e de catalizadores, 4. Termodinmica, para o calculo da transferncia de massa, do nmero e da relao das placas de refluxo e das condies de equilbrio do reator. Esses conhecimentos auxiliam na escolha e na aplicao do sistema de controle automtico associado ao processo. Os modelos matemticos, as analogias e a simulao do processo so desenvolvidos e dirigidos para o entendimento do processo e sua dinmica e finalmente para a escolha do melhor sistema de controle. A especificao dos instrumentos requer o conhecimento dos catlogos dos fabricantes e das funes a serem executadas, bem como das normas, leis e regulamentaes aplicveis. A manuteno dos instrumentos exige o conhecimento dos circuitos mecnicos, pneumticos e eletrnicos dos instrumentos, geralmente fornecidos pelos fabricantes dos instrumentos. Para a manuteno da instrumentao pneumtica exige-se a habilidade manual e uma pacincia bovina para os ajustes de elos, alinhamento de

2. Vantagens e AplicaesNem todas as vantagens da instrumentao podem ser listadas aqui. As principais esto relacionadas com a qualidade e com a quantidade dos produtos, fabricados com segurana e sem subprodutos nocivos. H muitas outras vantagens. O controle automtico possibilita a existncia de processos extremamente complexos, impossveis de existirem apenas com o controle manual. Um processo industrial tpico envolve centenas e at milhares de sensores e de elementos finais de controle que devem ser operados e coordenados continuamente. Como vantagens, o instrumento de medio e controle 1. no fica aborrecido ou nervoso, 2. no reclama, 3. no fica distrado ou atrado por pessoas bonitas, 4. no assiste a um jogo de futebol na televiso nem o escuta pelo rdio, 5. no pra para almoar ou ir ao banheiro, 6. no fica cansado de trabalhar, 7. no tem problemas emocionais, 8. no abusa seu corpos ou sua mente, 9. no tem sono, 10. no folga do fim de semana ou feriado, 11. no sai de frias, 12. no reivindica aumento de salrio.

3

InstrumentaoPorm, como desvantagens, o instrumento 1. sempre apresenta erro de medio 2. opera adequadamente somente quando estiver nas condies previstas pelo fabricante, 3. requer calibraes e ajustes peridicos, para se manter exato 4. requer manuteno corretiva, preventiva ou preditiva, para que sua preciso se mantenha dentro dos limites estabelecidos pelo fabricante 5. provvel que algum dia ele falhe e pela lei de Murphy, esta falha geralmente acontece na pior hora possvel e pode acarretar grandes complicaes. Atualmente, o conjunto de normas ISO 9000 exige que os instrumentos que impactam a qualidade do produto tenham um sistema de monitorao, onde esto includas a manuteno e calibrao documentada deles.

2.2. Quantidade do ProdutoAs quantidades das matrias primas, dos produtos finais e das utilidades devem ser medidas e controladas para fins de balano do custo e do rendimento do processo. Tambm freqente a medio de produtos para venda e compra entre plantas diferentes. Os instrumentos de indicao, registro e totalizao da vazo e do nvel fazem a aquisio confivel dos dados atravs das medies de modo continuo e preciso. Os instrumentos asseguram a quantidade desejada das substncias.

2.1. Qualidade do ProdutoA maioria dos produtos industriais fabricada para satisfazer determinadas propriedades fsicas e qumicas. Quanto melhor a qualidade do produto, menores devem ser as tolerncias de suas propriedades. Quanto menor a tolerncia, maior a necessidade dos instrumentos para a medio e o controle automtico. Os fabricantes executam testes fsicos e qumicos em todos os produtos feitos ou, pelo menos, em amostras representativas tomadas aleatoriamente das linhas de produo, para verificar se as especificaes estabelecidas foram atingidas pela produo. Para isso, so usados instrumentos tais como indicadores de densidade e viscosidade, espectrmetros de massa, analisadores de infravermelho, cromatgrafos e outros.

Fig. 1.1.2. Instrumentos de medio de nvel

2.3. Economia do ProcessoO controle automtico economiza a energia, pois elimina o superaquecimento de fornos, de fornalhas e de secadores. O controle de calor est baseado geralmente na medio de temperatura e no existe nenhum operador humano que consiga sentir a temperatura com a preciso e a sensitividade do termopar ou da resistncia. Os instrumentos garantem a conservao da energia e a economia do processo .

Fig. 1.1.1. Transmissor de pH Os instrumentos possibilitam a verificao, a garantia e a repetibilidade da qualidade dos produtos.

4

Instrumentao2.5. Segurana da PlantaMuitas plantas possuem uma ou vrias reas onde podem estar vrios perigos, tais como o fogo, a exploso, a liberao de produtos txicos. Haver problema, a no ser que sejam tomados cuidados especiais na observao e no controle destes fenmenos. Hoje so disponveis instrumentos que podem detectar a presena de concentraes perigosas de gases e vapores e o aparecimento de chama em unidades de combusto. Os instrumentos protegem equipamentos e vidas humanas.

2.6. Proteo do ProcessoFig. 1.1.3. Instrumentao aplicada indstria O processo deve ter alarme e proteo associados ao sistema de medio e controle. O alarme realizado atravs das mudanas de contatos eltricos, monitoradas pelos valores mximo e mnimo das variveis do processo. Os contatos dos alarmes podem atuar (ligar ou desligar) equipamentos eltricos, dispositivos sonoros e luminosos. Os alarmes podem ser do valor absoluto do sinal, do desvio entre um sinal e uma referncia fixa e da diferena entre dois sinais variveis. til o uso do sistema de desligamento automtico ou de trip do processo. Deve-se proteger o processo, atravs de um sistema lgico e seqencial que sinta as variveis do processo e mantenha os seus valores dentro dos limites de segurana, ligando ou desligando os equipamentos e evitando qualquer seqncia indevida que produza condio perigosa. Os primeiros sistemas de intertravamento utilizavam contatos de reles, contadores, temporizadores e integradores. Hoje, so utilizados os Controladores Lgicos Programveis (CLP), a base de microprocessadores, que possuem grande eficincia em computao matemtica, seqencial e lgica, que so os parmetros bsicos do desligamento para garantir a segurana da planta.

2.4. EcologiaNa maioria dos processos, os produtos que no so aproveitveis e devem ser jogados fora, so prejudiciais s vidas animal e vegetal. A fim de evitar este resultado nocivo, devem ser adicionados agentes corretivos para neutralizar estes efeitos. Pela medio do pH dos efluentes, pode se economizar a quantidade do agente corretivo a ser usado e pode se assegurar que o efluente esteja no agressivo. Os instrumentos garantem efluentes limpos e inofensivos.

Fig. 1.1.2. Incndio em rea industrial

Apostilas\Instrumentao.

11 Introduo.doc

23 MAR 01 (Substitui 03 SET 00)

5

1.2 Smbolos e Identificao1. IntroduoA simbologia de instrumentao analgica e digital, compartilhada e integral, distribuda e centralizada se baseia nas seguintes normas americanas (geralmente traduzidas para o portugus) : 1. ISA S5.1, Instrumentation Symbols and Identification, 1984 2. ISA S5.3, Graphic Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and Computer Systems, 1983

3. Roteiro da identificao3.1. GeralCada instrumento ou funo a ser identificada designado por um conjunto alfanumrico, chamado de tag. A parte de identificao da malha correspondente ao nmero comum a todos os instrumentos da mesma malha. O tag pode ainda ter sufixo para completar a identificao.

2. AplicaesOs smbolos de instrumentao so encontrados principalmente em 1. fluxogramas de processo e de engenharia, 2. desenhos de detalhamento de instrumentao instalao, diagramas de ligao, plantas de localizao, diagramas lgicos de controle, listagem de instrumentos, 3. painis sinpticos e semigrficos na sala de controle, 4. diagramas de telas de vdeo de estaes de controle.

3.2. Tag completo tpicoTIC 103 T... ...C ...I... 103 Identificao do instrumento ou tag do instrumento Primeira letra: varivel da malha, Temperatura ltima letra: identificao funcional: Controlador Modificador ou complemento da funo: Indicador Nmero da malha de temperatura

O nmero da malha do instrumento pode incluir o cdigo da informao da rea . Por exemplo, o TIC 500-103, TIC 500-104, aos dois controladores indicadores de temperatura, ambos da rea 500 e os nmeros seqenciais so 103 e 104.

3.3. Identificao funcionalA identificao funcional do instrumento ou seu equivalente funcional consiste de

6

Smbolos e Identificaoletras da Tab. 1.2.5 e inclui uma primeira letra, que a varivel do processo medida ou de inicializao. A primeira letra pode ter um modificador opcional. Por exemplo, PT o transmissor de presso e PDT o transmissor de presso diferencial. A identificao funcional do instrumento feita de acordo com sua funo e no de sua construo. Assim, um transmissor de presso diferencial para medir nvel tem o tag LT (transmissor de nvel) e no o de PDT, transmissor de presso diferencial. Embora o transmissor seja construdo e realmente mea presso diferencial, seu tag depende de sua aplicao e por isso pode ser LT, quando mede nvel ou FT, quando mede vazo. Outro exemplo, uma chave atuada por presso ligada sada de um transmissor pneumtico de nvel tem tag LS, chave de nvel e no PS, chave de presso. O tag tambm no depende da varivel manipulada, mas sempre da varivel inicializada ou medida. Assim, uma vlvula que manipula a vazo de sada de um tanque para controlar nvel, tem tag de LV ou LCV e no de FV ou FCV. A segunda letra tipicamente a funo do instrumento. FT o tag de um transmissor (T) de vazo (F). Tambm a segunda letra pode ter um ou mais modificadores. FIA o tag de um indicador de vazo, com alarme. Alarme o modificador da funo indicao. Tambm pode se detalhar o tipo de alarme, p. ex., FIAL o tag de um indicador de vazo com alarme de baixa. O tag pode ter modificador da varivel (primeira letra) e da funo (segunda letra). Por exemplo, PDIAL um indicador de presso diferencial (modificador de presso) com alarme (modificador do indicador) de baixa (modificador do alarme). Quando o tag possuir vrias letras, pode-se dividi-lo em dois tags. O instrumento simbolizado por dois bales se tangenciando e o tag por ser, por exemplo, TIC-3 para o controlador indicador de temperatura e TSH-3 para a chave manual associada ao controlador. Todas as letras de identificao de instrumentos so maisculas. Por isso, deve-se evitar usar FrC para controlador de relao de vazes e usar FFC, controlador de frao de vazes. As funes de computao (+. -, x, , ), seleo (), lgica e covnerso (i/p, p/i) deve ter os smbolos ao lado do balo, para esclarecer a funo executada.

3.4. Identificao da malhaA identificao da malha geralmente feita por um nmero, colocado ao final da identificao funcional do instrumento associado a uma varivel de processo. A numerao pode ser serial ou paralela. Numerao paralela comea de 0 ou para cada varivel, TIC-100, FIC-100, LIC-100 e AI-100. Numerao serial usa uma nica seqncia de nmeros, de modo que se tem TIC-100, FIC-101, LIC-102 e AI-103. A numerao pode comear de 1 ou qualquer outro nmero conveniente, como 101, 1001, 1201. Quando a malha tem mais um instrumento com a mesma funo, geralmente a funo de condicionamento, deve-se usar apndice ou sufixo ao nmero. Por exemplo, se a mesma malha de vazo tem um extrator de raiz quadrada e um transdutor corrente para pneumtico, o primeiro pode ser FY-101-A e o segundo FY-101-B. Quando se tem um registrador multiponto, com n pontos, comum numerar as malhas como TE-18-1, TE-182, TE-18-3 at TE-18-n. Quando um registrador tem penas dedicadas para vazo, presso, temperatura, seu tag pode ser FR-2, PR-5 e TR-13. Se ele registra trs temperaturas diferentes, seu tag pode ser TR-7/8/9. Acessrios de instrumentos, como medidores de purga, regulador de presso, pote de selagem e poo de temperatura, que s vezes nem mostrado explicitamente no diagrama, precisam ser identificados e ter um tag, de acordo com sua funo e deve ter o mesmo nmero da malha onde utilizado. Esta identificao no implica que o acessrio deva ser representado no diagrama. Tambm pode usar o mesmo tag da malha e colocandose a palavra de sua funo, como SELO, POO, FLANGE, PURGA. H acessrio que possui letra correspondente, como W para poo termal.

7

Smbolos e IdentificaoPode haver diferenas de detalhes de identificao. Por exemplo, para a malha 301 de controle de temperatura, pode-se ter a seguinte identificao:

4.1. Parmetros do SmboloA simbologia correta da instrumentao deve conter os seguintes parmetros 1. identificao das linhas de interligao dos instrumentos, p. ex.., eletrnica fsica , eletrnica por configurao, pneumtica. 2. determinao do local de instalao dos instrumentos, acessvel ou no acessvel ao operador de processo. 3. filosofia da instrumentao, quanto ao instrumento ser dedicado a cada malha ou compartilhado por um conjunto de malhas de processo 4. identificao (tag) do instrumento, envolvendo a varivel do processo, a funo do instrumento e o numero da malha do processo. 5. outras informaes adicionais.

TE-301TT 301 TIC-301 TCV-301

sensor de temperatura transmissor de temperatura controlador de temperatura vlvula controladora (ou de controle) de temperatura

Porm, h quem prefira e use:

TIC-301-ETIC 301-T TIC-301-C TIC-301-V

sensor de temperatura transmissor de temperatura controlador de temperatura vlvula controladora (ou de controle) de temperatura

Tambm possvel encontrar em diagramas o tag de TIC ou TC para o controlador de temperatura. Como praticamente todo controlador tambm indicador, comum simplificar e usar TC. Alguns projetistas usam pequenas diferenas de tag para distinguir vlvulas auto controladas (reguladoras) de vlvulas convencionais que recebem o sinal do controlador. Assim, a vlvula auto controlada de temperatura tem tag de TCV e a vlvula convencional de TV.

4.2. Alimentao dos instrumentosA maioria absoluta dos instrumentos de medio e de controle requer alguma fonte de alimentao, que lhe fornea algum tipo de energia para seu funcionamento. Os tipos mais comuns de alimentao so a eltrica e a pneumtica, porm h muitas outras disponveis. As seguintes abreviaes so sugeridas para denotar os tipos de alimentao. Opcionalmente, elas podem indicar tambm tipos de purga.

4. Simbologia de InstrumentosA normalizao dos smbolos e identificaes dos instrumentos de medio e controle do processo, que inclui smbolos e cdigos alfa numricos, torna possvel e mais eficiente a comunicao do pessoal envolvido nas diferentes reas de uma planta manuteno, operao, projeto e processo. Mesmo os no especialistas em instrumentao devem saber a identificao dos instrumentos.

ASES GS HS NS SS WS

Suprimento de ar (Air supply) Suprimento eltrico (Electric supply) Suprimento de gs (Gas supply) Suprimento hidrulico Suprimento de Nitrognio Suprimento de Vapor (Steam supply) Suprimento de gua (Water supply)

O nvel de alimentao pode ser adicionado linha de alimentao do instrumento. Por exemplo, AS 100 kPa (alimentao pneumtica de 100 kPa), ES 24 V cc (alimentao de 24 V cc para instrumento eltrico).

8

Smbolos e IdentificaoTab. 1.2.1. Vlvulas de controleVlvula de controle com atuador pneumtico

Tab. 1.2.2. Vlvulas manuais

(*) (*)

Vlvula gaveta (*) Pode ser acoplado atuador ao corpo Vlvula globo

Vlvula atuada por cilindro (ao dupla)

Vlvula reteno Vlvula auto regulada ou reguladora

Vlvula plug

Reguladora com tomada de presso externa

Vlvula controle manual

(*)Reguladora de vazo autocontida S R

Vlvula esfera

(*)

Vlvula borboleta ou damper Vlvula de reteno e bloqueio Vlvula de blowdown

Vlvula solenide com trs vias com reset

Atuada por diafragma com presso balanceada

(*) (*)

Vlvula diafragma

Vlvula ngulo

Vlvula com atuador a diafragma e posicionador

(*)

Vlvula trs vias

FO ou FC

Ao da vlvula FC Falha fechada FO Falha aberta IhV Vlvula de controle com atuador manual NV

Vlvula quatro vias Corpo de vlvula isolado Vlvula agulha Outras vlvulas com abreviatura sob o corpo TSO

9

Smbolos e IdentificaoTab. 1.2.3. MiscelneaPSV Vlvula de segurana de presso, ajuste em 100 kPa Filtro tipo TFE

Placa de orifcio com flange PSV Vlvula de segurana de vcuo, ajuste em 50 mm H2O vcuoFQI

Totalizador indicador de vazo a DP Indicador de vazo tipo rea varivelFE

PSE

Disco de ruptura (presso)

FI

PSE

Disco de ruptura (vcuo)

Tubo venturi ou bocal medidor de vazo

C

C = selo qumico P = amortecedor de pulsao S = sifo

FE

Turbina medidora de vazo ou elemento propelente

Plug

FE

Placa de orifcio em porta placa

Mangueira

FE

Tubo pitot ou Annubar

Filtro, tipo Y Espetculo cego instalado com anel em linha (passagem livre) Espetculo cego instalado com disco em linha (bloqueado) Dreno contnuo Transmissor de nvel a presso diferencialLT

LSV T LSV T

Purgador de vapor

Cdigo item #1234

o

Funil de dreno (Ver abreviaturas)

LT

Instrumento de nvel tipo deslocador, montado externamente ao tanque

10

Smbolos e Identificao4.3. Linhas entre os InstrumentosAs linhas de ligaes entre os instrumentos devem ser mais finas que as linhas de processo e so simbolizadas como mostrado a seguir. Sinal indefinido: conexo com processo, elo mecnico ou alimentao do instrumento Sinal pneumtico, tpico de 20 a 100 kPa (3 a 15 psi) Sinal eletrnico, tpico de 4 a 20 mA cc Sinal de ligao por programao ou elo de comunicao Elo mecnico Sinal eletromagntico ou snico (guiado) Sinal eletromagntico ou snico (no guiado) Sinal hidrulico Tubo capilar Linha de processo

~ ~ ~

L L L

~ ~ ~

4.4. Balo do InstrumentoO instrumento completo simbolizado por um pequeno balo circular, com dimetro aproximado de 12 mm. Porem, os avanos nos sistemas de controle com instrumentao aplicando microprocessador, computador digital, que permitem funes compartilhadas em um nico instrumento e que utilizam ligaes por programao ou por elo de comunicao, fizeram surgir outros smbolos de instrumentos e de interligaes. Tab. 1.2.4. Representao dos instrumentos em Diagramas P&I

Sala de Controle CentralAcessvel ao operador Equipamento Instrumento discreto Equipamento compartilhado Instrumento compartilhado Software Funo de computador Lgica compartilhada Controle Lgico Programvel Instrumentos compartilhando o mesmo invlucro. No mandatrio mostrar uma caixa comum. Atras do painel ou inacessvel ao operador

Local AuxiliarAcessvel ao operador Atras do painel ou inacessvel ao operador

CampoMontado no campo

Tab. 1.2.5. Letras de Identificao

11

Smbolos e IdentificaoPrimeira letra Varivel Modificador A B C D E F G H I J K LM

Letras subsequentes Funo display Funo sada ModificadorAlarme Escolha (1) Escolha (1) Controle (13) Escolha (1)

Anlise (5,19) Queimador Escolha (1) Escolha (1) Tenso (f.e.m.) Vazo (flow) Escolha (1) Manual (hand) Corrente Potncia Tempo Nvel (level) Escolha (1) Escolha (1) Escolha (1) Presso, Vcuo Quantidade Radiao Velocidade ou Freqncia Temperatura Multivarivel (6) Vibrao, Anlise mecnica Peso, Fora No classificado (2) Varivel a definir Evento, Estado Funo a definir Posio ou Dimenso Eixo X Eixo Y Eixo Z Segurana (8) Integral, Total (4) Varredura (scan) (7) Tempo de mudana (4, 21) Momentneo Frao ou relao (4) Diferencial

Elemento sensor

Visor (9) ou indicador local Indicao (10)

Alto (high) (7, 15, 16)

Lmpada (11)

Estao controle (22)

Baixo (low) (7, 15, 16) Mdio (7, 15) Escolha (1)

N O P Q R S T U VW

Escolha (1) Orifcio ou Restrio Ponto de teste

Escolha (1)

Registro (17) Chave (13) Transmisso (18) Multifuno (12) Multifuno (12) Vlvula, damper (13) No classificado (2) Rel, computao (13, 14, 18) Elemento final No classificado (2) Multifuno (12)

Poo (well) No classificado (2)

X Y Z

12

Smbolos e Identificao1. Uma letra de escolha do usurio tem o objetivo de cobrir significado no listado que necessrio em uma determinada aplicao. Se usada, a letra pode ter um significado como de primeira letra ou de letras subsequentes. O significado precisa ser definido uma nica vez em uma legenda. Por exemplo, a letra N pode ser definida como mdulo de elasticidade como uma primeira letra ou como osciloscpio como letra subsequente. 2. A letra X no classificada tem o objetivo de cobrir significado no listado que ser usado somente uma vez ou usado em um significado limitado. Se usada, a letra pode ter qualquer nmero de significados como primeira letra ou como letra subsequente. O significado da letra X deve ser definido do lado de fora do crculo do diagrama. Por exemplo, XR pode ser registrador de consistncia e XX pode ser um osciloscpio de consistncia. 3. A forma gramatical do significado das letras subsequentes pode ser modificado livremente. Por exemplo, I pode significar indicador, ou indicao; T pode significar transmisso ou transmissor. 4. Qualquer primeira letra combinada com as letras modificadoras D (diferencial), F (relao), M (momentneo), K (tempo de alterao) e Q (integrao ou totalizao) representa uma varivel nova e separada e a combinao tratada como uma entidade de primeira letra. Assim, os instrumentos TDI e TI indicam duas variveis diferentes: diferena de temperatura e temperatura. As letras modificadoras so usadas quando aplicvel. 5. A letra A (anlise) cobre todas as anlises no descritas como uma escolha do usurio. O tipo de anlise deve ser especificado fora do circulo de identificao. Por exemplo, anlise de pH, anlise de O2. Anlise varivel de processo e no funo de instrumento, como muitos pensam principalmente por causa do uso inadequado do termo analisador. 6. O uso de U como primeira letra para multivarivel em lugar de uma combinao de outras primeiras letras opcional. recomendvel usar as primeiras letras especificas em lugar da letra U, que deve ser usada apenas quando o nmero de letras for muito grande. Por exemplo, prefervel usar PR/TR para indicar um registrador de presso e temperatura em vez de UR. Porm, quando se tem um registrador multiponto, com 24 pontos e muitas variveis diferentes, deve-se usar UR. 7. O uso dos termos modificadores alto (H), baixo (L), mdio (M) e varredura (J) opcional. 8. O termo segurana se aplica a elementos primrios e finais de proteo de emergncia. Assim, uma vlvula auto atuada que evita a operao de um sistema de fluido atingir valores elevados, aliviando o fluido do sistema tem um tag PCV (vlvula controladora de presso). Porm, o tag desta vlvula deve ser PSV (vlvula de segurana de presso) se ela protege o sistema contra condies de emergncia, ou seja, condies que so perigosas para o pessoal ou o equipamento e que so raras de aparecer. A designao PSV se aplica a todas as vlvulas de proteo contra condies de alta presso de emergncia, independente de sua construo, modo de operao, local de montagem, categoria de segurana, vlvula de alvio ou de segurana. Um disco de ruptura tem o tag PSE (elemento de segurana de presso). 9. A funo passiva G se aplica a instrumentos ou equipamentos que fornecem uma indicao no calibrada, como visor de vidro ou monitor de televiso. Costuma-se aplicar TG para termmetro e PG para manmetro, o que no previsto por esta norma. 10. A indicao normalmente se aplica a displays analgicos ou digitais de uma medio instantnea. No caso de uma estao manual, a indicao pode ser usada para o dial ou indicador do ajuste. 11. Uma lmpada piloto que parte de uma malha de instrumento deve ser designada por uma primeira letra seguida pela letra subsequente L. Por exemplo, uma lmpada piloto que indica o tempo expirado deve ter o tag KQL (lmpada de totalizao de tempo). A lmpada para indicar o funcionamento de um motor tem o tag EL (lmpada de voltagem), pois a voltagem a varivel medida conveniente para indicar a operao do motor ou YL (lmpada de evento) assumindo que o estado de operao est sendo monitorado. No se deve usar a letra genrica X, como XL 12. O uso da letra U para multifuno, vem vez da combinao de outras letras funcionais opcional. Este designador no especfico deve ser usado raramente. 13. Um dispositivo que liga, desliga ou transfere um ou mais circuitos pode ser uma chave, um rel, um controlador liga-desliga ou uma vlvula de controle, dependendo da aplicao. Se o equipamento manipula uma vazo de fluido do processo e no uma vlvula manual de bloqueio liga-desliga, ela projetada como vlvula de controle. incorreto usar o tag CV para qualquer coisa que no seja uma vlvula de controle auto atuada. Para todas as aplicaes que no tenham vazo de fluido de processo, o equipamento projetado como: a) Chave, se for atuada manualmente. b) Chave ou controlador liga-desliga, se for automtico e for o primeiro dispositivo na malha. O termo chave geralmente usado se o dispositivo aplicado para alarme, lmpada piloto, seleo, intertravamento ou segurana. O termo controlador usado se o dispositivo aplicado para o controle de operao normal. c) Rel, se for automtico e no for o primeiro dispositivo na malha, mas atuado por uma chave ou por um controlador liga-desliga. 14. As funes associadas com o uso de letras subsequentes Y devem ser definidas do lado de fora do circulo de identificao. Por exemplo, FY pode ser o extrator de raiz quadrada na malha de vazo; TY pode ser o conversor corrente para pneumtico em uma malha de controle de temperatura. Quando a funo evidente como para uma vlvula solenide ou um conversor corrente para pneumtico ou pneumtico para corrente a definio pode no ser obrigatria. 15. Os termos modificadores alto, baixo, mdio ou intermedirio correspondem aos valores da varivel medida e no aos valores do sinal. Por exemplo, um alarme de nvel alto proveniente de um transmissor de nvel com ao inversa deve ser LAH, mesmo que fisicamente o alarme seja atuado quando o sinal atinge um valor mnimo crtico. 16. Os termos alto e baixo quando aplicados a posies de vlvulas e outras dispositivos de abrir e fechar so assim definidos: a) alto significa que a vlvula est totalmente aberta b) baixo significa que a vlvula est totalmente fechada 17. O termo registrador se aplica a qualquer forma de armazenar permanentemente a informao que permita a sua recuperao por qualquer modo. 18. Elemento sensor, transdutor, transmissor e conversor so dispositivos com funes diferentes, conforme ISA S37.1. 19. A primeira letra V, vibrao ou anlise mecnica, destina-se a executar as tarefas em monitorao de mquinas que a letra A executa em uma anlise mais geral. Exceto para vibrao, esperado que a varivel de interesse seja definida fora das letras de tag. 20. A primeira letra Y se destina ao uso quando as respostas de controle ou monitorao so acionadas por evento e no acionadas pelo tempo. A letra Y, nesta posio, pode tambm significar presena ou estado. 21. A letra modificadora K, em combinao com uma primeira letra como L, T ou W, significa uma variao de taxa de tempo da quantidade medida ou de inicializao. A varivel WKIC, por exemplo, pode representar um controlador de taxa de perda de peso. 22. A letra K como modificador uma opo do usurio para designar uma estao de controle, enquanto a letra C seguinte usada para descrever controlador automtico ou manual.

Notas para a Tabela das Letras de Identificao

13

Smbolos e Identificao

AI-

PAH dp/dt

C-#2 (PI) PIC 211 S.P. AO-21

0-300 PT 211 " AS

PY 211

AS

P

FC

PCV 211

(a) Representao detalhada

PIC 211

(b) Representao simplificada Fig. 1.2.1. Representao detalhada de uma malha de controle de presso (a) e a equivalente, simplificada (b).

14

Smbolos e Identificao

FR 1

PR 2

FY 1

Fluido do trocador de calor PT 2

FT 1

RTD TV 3 TAL 3 TRC 3 TSL 3

Fig. 1.2.2. Simbologia total

Fluido do trocador de calor FR 1 PR 2

TAL 4

TV 3

TRC 3

Fig. 1.2.3. Simbologia de modo simplificado

15

Smbolos e Identificao

ELEMENTO DE VAZO TRANSMISSOR DE VAZO

FE FT

CAMPO PAINEL REGISTRADOR MEDIO

EXTRATOR DE RAIZ QUADRADA

FR

CONTROLADORDIFERENA (ERRO) AO PROPORCIONAL

K

PONTO DE AJUSTEAO INTEGRAL SOMADOR

FEEDFORWARD

K

REL TRANSFERNCIA A/M LIMITADOR AJUSTVEL H e L

TRANSFERNCI MANUAL SADA I T A I

ESTAO AUTO-MANUAL

MANUAL EMERGNCIA L

PAINE CAMPO

TRANSDUTOR I/P

I/P

VLVULA COM ATUADOR PNEUMTICO

Fig. 1.2.4. Diagrama funcional detalhado tpico de malha de controle

16

Smbolos e IdentificaoTab. 1.2.6. Elementos do Diagrama FuncionalFT Transmissor de vazo Polarizao, adio ou subtrao

Comparador, diferena

LT PT TT AT

Transmissor de nvel

/n /t

Adicionador, somador

Transmissor de presso

Tirador de mdia

Transmissor de temperatura

Integrador

Transmissor de anlise Contato normalmente aberto Lmpada de painel Contato normalmente fechado

XI XR T T T

Indicador da varivel X

A

Gerador de sinal analgico

Registrador da varivel X

Gerador de sinal manual

Bobina de rel Chave de transferncia

S

Atuador solenoide

>Rel de transferncia ou trip Seletor de sinal alto Seletor de sinal baixo

Limitador de sinal alto

>