2 INDÚSTRIA DE PROCESSOS

CET-AII – Sines Outubro de 2007

2

Instrumentação e a GestãoInformação e interacção

A instrumentação na industria de processos

3

Estrutura hierárquica do processo produtivo

Inter-Fábrica Gestão Global

0Máquina Instrumentação Operações elementaresSensores, actuadores

1Célula Sincronização de Operações

Conjunto de Operações elementares

2Sector Supervisão Objectivos sectoriais dentro da cadeia produtiva

3Fábrica PlaneamentoGestão Produção

Gestão da Produção-Aprovisionamentos-Manutenção

4

SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE SINAL

A instrumentação na industria de processos

SENSOR – Elemento directamente em contacto com a variável.

TRANSDUTOR – Traduz o valor da variável numa grandeza eléctrica.

TRANSMISSOR – Conjunto, Transdutor + Condicionador de Sinal, que traduz o valor da variável num Sinal Normalizado. Ex. 4 – 20 mA.

MedidaTransdutor

(eléctrico)Condicionador

de sinal

Transmissão

(telemetria)

Processamento

Representação

Sensor

tensão, corrente, carga.......

Grandeza física

temperatura, pressão, deslocamento......

Fluxo de Informação

5

Exemplos Reais

A instrumentação na industria de processos

Transmissores

6

INDICADOR DE PRESSÃO LOCAL

A instrumentação na industria de processos

Manómetro com Válvula de isolamento

7

HISTÓRIA DA INSTRUMENTAÇÃO

A instrumentação na industria de processos

Digital: Fieldbus

Digital + Analógica: HART 4-20 mA

Analógica: 4-20 mA

Pneumática: 3-15 psi

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

EVOLUÇÃO DA INSTRUMENTAÇÃO E DOS SINAIS NORMALIZADOS

8

A instrumentação na industria de processos

SALA DE CONTROLO

9

A instrumentação na industria de processos

SALA DE CONTROLO

10

A instrumentação na industria de processos

SALA DE CONTROLO

11

A instrumentação na industria de processos

SALA DE CONTROLO

12

A instrumentação na industria de processos

Diagrama do Processo

13

A instrumentação na industria de processos

. SIMBOLOGIA ISA

14

SIMBOLOGIA ISA - The Instrumentation, Systems and Automation Society

A instrumentação na industria de processos

Simbolos de Linhas de Sinal e Processo Tubo Capilar

Sinal Eléctrico

Sinal ElectromagnéticoSónico ou Radioactivo

Sinal Hidráulico

Sinal Pneumático

Processo

Software ou link de dados

Tubo com Traçagem

Os Desenhos dos Sistemas de Controlo de Processos são designados por:Diagrama de Controlo de Processos, Flow Sheets, Process and InstrumentationDiagrama, Fluxogramas ou simplesmente P&I,Usam simbologia normalizada desenvolvida pela ISA - The Instrumentation, Systemsand Automation Society (Ex Instrument Society of America).

15

SIMBOLOGIA ISA - The Instrumentation, Systems and Automation Society

A instrumentação na industria de processos

Os instrumentos são representados por círculos (Ø≈10mm), quadrados e hexágonos. As válvulas são triângulos equiláteros (≈3mm de lado).

Exemplos:

16

A instrumentação na industria de processos

Simbologia ISA (The Instrumentation, Systems and Automation Society)

Os Diagramas ou P&I dos Processos usam simbolos de acordo com a ISA. Os instrumentos são representados por círculos, com letras e números.A 1ª letra representa a variável:P – PressãoT – TemperaturaF – Caudal (Flow)L – Nível (Level)

Letras seguintes representam a função:I – IndicadorR – RegistadorC – ControladorT – TransmissorV – VálvulaS – Interruptor (switch)A - Alarme

H – Alto (High)L – Baixo (Low)

LIRAHL – Indicador Registador de Nível com Alarme de Alto e Baixo.

17

Simbologia de Instrumentação

A instrumentação na industria de processos

PRIMEIRA LETRA LETRAS SUCESSIVAS

Variável

Medida

Modificação Função Passiva Função de

Saída

Modificação

A Analisador Alarme

B Chama Queima

C Condutividade Controlo

D Densidade Diferencial

E Tensão (f.e.m.) El. Primár.Med.

F Caudal Relação

G Med.Dimensi. Vidro

H Manual Alto

I Int. Eléctrica Indicador

J Potência Varrimento

K Temporizador

L Nível Lâmpada Baixo

M Humidade Intermédio

N uso livre uso livre uso livre

O uso livre Oríficio

P Pressão Vácuo

Q Quantidade Totalizador

R Radioactividade Registador

S Velocidade Segurança Interruptor

T Temperatura Transmissor

U Multivariável Multifunção Multifunção Multifunção

V Viscosidade Válvula

W Peso, Força Baínha

X Vários Vários Vários Vários

Y uso livre Relé

Z Posição Actuador

SIMBOLOGIA DE INSTRUMENTAÇÃO

Nomenclatura ISA

Significado das Letras

18

Simbologia de Instrumentação

A instrumentação na industria de processos

Exemplos de Simbologia ISA

Nomenclatura Completa

19

Simbologia de Instrumentação

A instrumentação na industria de processos

SIASRCSICSSSTSRSIVELOC.

TIATRCTICTSTTTRTITEMPERª

FIAFRCFICFSFTFRFICAUDAL

LIALRCLICLSLTLRLINÍVEL

PIAPRCPICPSPTPRPIPRESSÃO

Indicador com

Alarme

ControladorRegistador

IndicadorControlador

Actuação de contacto

Eléctrico

Transmissor de Sinal

RegistadorIndicador local

Variável

Exemplos de Nomenclaturas ISA

20

Simbologia de Instrumentação

A instrumentação na industria de processos

PS 2

PT4

PT3

PT5

PT6

PI1

CV 6

2PA

3PI

4PR

5PR

5PAPS

5

6PIC

CAMPO PAINEL

Manómetro (Indicador local de pressão)

Pressostato (interruptor local)alarme no painel

Transmissor de pressão com indicador no painel

Transmissor com registador no painel

Transmissor de pressão com registador e alarme no painel (pneumático)

Malha de controlo constituida por transmissor, com indicador controlador no painel e válvula de controlo

Exemplos de Símbolos ISA

Proposta da ISA para um loop de controlo de caudal, ligado a um sistema de fieldbus.

21

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

22

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

V 23

V22

V13V15V14

LT06

LA06

LI06

Regulação de nível de 3 elementos

DN25

Água

VaporP = 75 Kg/cm2

T = 450ºC

23

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

PI

14

Caldeira

P= 75Kg / cm2

t=450 ºC

DCS

Regulação de combustão

OPACR

05

OPAC.T05PT14

24

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

V013V015V014

100LT01LICA01

P = 0,5 Kg/cm2

T= 110ºC DN25

100P001

3,5m

1m Zona de funcionamento da bomba

Desliga a bomba

liga a bomba

01

LS1

TS

25

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

Nível: Tipo BorbulhadorQuando o nível atingir os 6m: Paragem da Bomba e Arranque do Agitador O Agitador deverá funcionar durante 5 minutos

Nível > 6m Alarme

Arranque e paragem do

agitador

P03V50

LA03

LIR03

Arranque e paragem da

bomba

LT 03

Leite de cald= 1,3

7m

M3~

M03

26

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

Nível por pressão hidrostática

Nível =2,5m Arranque da bomba Nível = 7m Paragem da bomba, arranque do agitador e trabalha 2 minutos

Nível > 7m Alarme

Arranque e paragem do

agitador

P04

V50

LAH

LI04

Arranque e paragem da

bomba

LT 04

Leite de cald= 1,3

7000

M3~

M04

1200 04

27

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

Nível por pressão hidrostática “Flangeado”

Nível =3m Arranque da bomba e do agitadorNível = 7m Paragem da bomba, o agitador pára 2 minutos depois

Nível <2m Alarme

P05

V50

LT 05

Leite de cald= 1,3

7000

M3~

M05

Arranque e paragem do

agitadorLAL

LI05

Arranque e paragem da

bomba

05

28

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

29

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

FR02

Caldeira P= 75Kg/cm2

t=450ºC

Ventilador

FT02

V56V55

DN1425Vapor BP

Tanque condensados

DCS

AS

Regulação de combustão

Venturi AR

30

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

DN 1´´

FR03

FQ03

FT 03Tanque diário Queimadores

F

DCS Válvula de regulação de fuel

Controlo de combustão

31

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

32

Simbologia de Instrumentação - Aplicações

A instrumentação na industria de processos

33

Simbologia usada nos P&I

A instrumentação na industria de processos

Válvulas Equipamentos Depósitos

34

Simbologia usada nos P&I

A instrumentação na industria de processos

Algumas Abreviaturas usadas em Instrumentação

35

Exemplo de P&I

A instrumentação na industria de processos

36

A instrumentação na industria de processos

EXEMPLO DE P&I

37

A instrumentação na industria de processos

EXEMPLO DE P&I

38

Ecr

ãn d

e um

Sis

tem

a D

CS