Los procesos industriales exigen el control de los diversos
productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan mucho
tipo de productos, en estos procesos es absolutamente necesario
controlar y mantener constantes algunas magnitudes como: presin,
caudal, nivel, temperatura, ph, conductividad, velocidad, humedad,
punto de roco, etc.El sistema de control exige pues, para que esta
comparacin y subsiguiente correccin sean posibles, que se incluya
una unidad de medida, una unidad de control, un elemento final de
control y el propio proceso este conjunto de unidades forman un
bucle o lazo que recibe el nombre de bucle de control el bucle
puede ser abierto o cerrado
DEFINICIONES IMPORTANTES EN CONTROL
Intervalo de medida(rango): Conjunto de valores de la variable
medida que estn comprendidos dentro de los lmites superior e
inferior de la capacidad de medida, de recepcin o transmisin del
instrumento.Error: Es la desviacin que presentan las medidas
prcticas de una variable de proceso con relacin a las medidas
tericas o ideales, como resultado de las imperfecciones de los
aparatos y variables que afectan el proceso.Tipos de errores: Error
esttico, dinmico, absoluto, relativo y medio.Incertidumbre:
Dispersin de valores que pueden ser atribuidos razonablemente al
verdadero valor de la magnitud medida.Fuentes de incertidumbre:
Influencia de condiciones ambientales, lecturas diferentes de
instrumentos analgicos realizadas por los operadores, variaciones
en las observaciones repetidas de la medida en condiciones
aparentemente idnticas, valores inexactos de los instrumentos
patrn, muestra del producto no representativaExactitud: Cualidad de
un instrumento de medida por la que tiende a dar lecturas prximas
al verdadero valor de la magnitud medidaFormas de expresar la
exactitud: Tanto por ciento del alcance, directamente (en unidades
de la variable medida), tanto por ciento de la lectura efectuada,
tanto por ciento del valor mximo del campo de medida, tanto por
ciento de la longitud de la escala.Precisin: Cualidad de un
instrumento por la que tiende a dar lecturas muy prximas unas a
otras(es el grado de dispersin de las mismas), un instrumento puede
tener una pobre exactitud pero una gran precisin.Zona muerta: campo
de valores de la variable que no hace variar la indicacin de la
seal de salida del instrumento (no produce respuesta).Sensibilidad:
Razn entre el incremento de la seal de salida y el incremento de la
variable que lo ocasiona, luego de haber alcanzado el estado de
reposo.Histresis: diferencia mxima que se observa en los valores
indicados por la pluma del instrumento para el mismo valor
cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la
escala en los dos sentidos (ascendente y descendente).Fiabilidad:
Medida de la probabilidad de que un instrumento contine
comportndose dentro de los lmites especificados de error a lo largo
de un tiempo determinado y bajo condiciones
especificadas.Trazabilidad: propiedad del resultado de las
mediciones efectuadas con un instrumento o con un patrn, tal que
puede relacionarse con patrones nacionales o internacionales,
mediante una cadena ininterrumpida de comparaciones, con todas las
incertidumbres determinadas.Vida til de servicio: tiempo mnimo
especificado durante el cual se aplican las caractersticas de
servicio continuo e intermitente del instrumento sin que se
presenten cambios en su comportamiento ms all de las tolerancias
especificadas.CLASIFICAIN DE INSTRUMENTOS En funcin del
instrumento. Instrumentos ciegos: son aquellos que no tienen
indicacin visible de la variable.
Instrumentos indicadores: disponen de un ndice y de una escala
graduada en la que puede leerse el valor de la variable.
Instrumentos registradores: registran con trazo continuo o a
puntos la variable, y pueden ser circulares o de grfico rectangular
o alargado, segn sea la forma del grfico.
Sensores: captan del valor de la variable de proceso y envan una
seal de salida predeterminada, puede formar parte de otro
instrumento o no. Transmisores: captan la variable del proceso a
travs del elemento primario y la transmiten a distancia en forma de
seal neumtica (3-15 psi) o electrnica (4-20 mA).
Transductores: reciben una seal de entrada de una o ms
cantidades fsicas y la convierten modificada o no a una seal de
salida. Convertidores: son aparatos que reciben una seal de entrada
neumtica (3-15 psi) o electrnica (4-20 mA), procedente de un
instrumento y despus de modificarla envan la resultante en forma de
seal de salida estndar.
Receptores: reciben las seales procedentes de los transmisores y
las indican o registran. Controladores: comparan la variable
controlada (P, L,T) con un valor deseado y ejercen una accin
correctiva de acuerdo con la desviacin.
RESUMEN NORMA ISA-S5.1-84
A) Cada instrumento debe identificarse con un cdigo alfanumrico
o nmero de tag (tag number) que contenga el nmero de identificacin
del lazo. Una identificacin representativa es la siguiente:
B) El nmero de letras funcionales para un instrumento debe ser
mnimo, 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 crculos uno el FFRT-3 y el otro FFS-3. 2) En un instrumento que
indica y registra la misma variable medida puede omitirse la letra
/ (indicacin).
C) La numeracin de bucles puede ser paralela o serie. La
numeracin paralela inicia una secuencia numrica para cada nueva
primera letra (TIC-100, FRC-100, LIC-100, AI-100, etc.). La
numeracin serie identifica los bucles de instrumentos de un
proyecto o secciones de un proyecto con una secuencia nica de
nmeros, sin tener en cuenta la primera letra del bucle (TIC-100,
FRC-101, LIC-102, AI-103, etc.). La secuencia puede empezar con el
nmero 1 o cualquier otro nmero conveniente, tal como 001, 301 o
1201 y puede incorporar informacin codificada tal como rea de
planta; sin embargo, se recomienda simplicidad.
D) Si un bucle dado tiene ms de un instrumento con la misma
identificacin funcional, es preferible aadir un sufijo, ejemplo
FV-2A, FV-2B, FV-2C, etc., o TE-25-1, TE-25-2, TE-25-3, etc. Estos
sufijos pueden aadirse obedeciendo a las siguientes reglas:
1) Deben emplearse letras maysculas, A, B, C, etc.2) En un
instrumento tal como un registrador de temperatura multipunto que
imprime nmeros para identificacin 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 nmeros.
E) Un instrumento que realiza dos o ms funciones puede
designarse por todas sus funciones. Por ejemplo, un registrador de
caudal FR2 con pluma de presin PR-4 puede designarse FR-2/PR-4. Un
registrador de presin 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 rotmetros de
purga, filtros manorreductores y potes de sello que no estn
representados explcitamente en un diagrama de flujo, pero que
necesitan una identificacin para otros usos, deben tenerla de
acuerdo con su funcin y deben emplear el mismo nmero del bucle que
el del instrumento asociado. Alternativamente, los accesorios
pueden emplear el mismo nmero de identificacin que el de sus
instrumentos asociados, pero con palabras aclaratorias. Por
consiguiente, una brida para una placa-orificio FE-7 debe
designarse como FX-7 o bien como FE-7 BRIDAS. Un rotmetro regulador
de purga asociado con un manmetro PI-8 puede identificarse como
PI-8 PURGA. Una sonda empleada con un termmetro TI-9 ser TW-9, o
bien, TI-9 SONDA.
Notas explicativas:1) Para cubrir las designaciones no
normalizadas que pueden emplearse repetidamente en un proyecto se
han previsto letras libres. Estas letras pueden tener un
significado como primera letra y otro como letra sucesiva. Por
ejemplo, la letra N puede representar como primera letra el "mdulo
de elasticidad" y como sucesiva un "osciloscopio".2) La letra sin
clasificar A "puede emplearse en las designaciones no indicadas que
se utilicen slo una vez o un nmero limitado de veces. Se recomienda
que su significado figure en el exterior del crculo de
identificacin del instrumento. Ejemplo: XR-2 puede ser un
registrador de presin y XX-4 un osciloscopio de tensin.3) La forma
gramatical de los significados de las letras sucesivas puede
modificarse segn se requiera. Por ejemplo, "indicar" puede
aplicarse como "indicador" o "indicacin", "transmitir" como
"transmisor" o "transmitiendo", etc.4) Cualquier primera letra,
utilizada con las letras de modificacin D (diferencial), F
(relacin). A (momentneo), K (variacin de tiempo) o O (integracin o
totalizacin) o cualquier combinacin de las mismas tiene por objeto
representar una nueva variable medida. Por ejemplo, los
instrumentos TDIy TI indican dos variables distintas, la
temperatura diferencial y la temperatura.5) La letra A para anlisis
abarca todos los anlisis no indicados por una letra "libre". Es
conveniente definir el tipo de anlisis al lado del smbolo.6) El
empleo de la letra U, como "multivariable" en lugar de una
combinacin de primeras letras, es opcional.7) El empleo de los
trminos de modificaciones: alto, bajo, medio o intermedio y
exploracin, es opcional.8) El trmino seguridad, debe aplicarse slo
a elementos primarios y a elementos finales de control que protejan
contra condiciones de emergencia (peligrosas para el personal o el
equipo). Por este motivo, una vlvula autorreguladora de presin que
regula la presin de salida de un sistema, mediante el alivio o
escape de fluido al exterior, debe ser PCV, pero si esta misma
vlvula se emplea contra condiciones de emergencia, se designa
PSV.La designacin PSV se aplica a todas las vlvulas proyectadas
para proteger contra condiciones de emergencia de presin sin tener
en cuenta si las caractersticas de la vlvula y la forma de trabajo
la colocan en la categora de vlvula de seguridad, vlvula de alivio
o vlvula de seguridad de alivio. Un disco de ruptura se designa
PSE.9) La letra de funcin pasiva G se aplica a los instrumentos que
proporcionan una visin directa no calibrada del proceso, por
ejemplo, niveles visuales y monitores de televisin.10) El trmino
indicacin se refiere a la lectura de una medida real analgica o
digital de proceso. En el caso de un ajuste manual puede emplearse
para la indicacin del dial o del ajuste, por ejemplo, el valor de
la variable de iniciacin.11) Una luz piloto que es parte de un
bucle de control debe designarse por una primera letra seguida de
la letra sucesiva L. Por ejemplo, una luz piloto que indica un
periodo de tiempo terminado se designar KQL. Si se desea
identificar una luz piloto fuera del bucle de control, la luz
piloto puede designarse en la misma forma. Por ejemplo, una luz
piloto de marcha de un motor elctrico puede identificarse EL,
suponiendo que la variable medida adecuada es la tensin, o bien YL
suponiendo que se vigila el estado de la operacin. La letra sin
clasificar X debe usarse slo para aplicaciones con lmites
definidos. La designacin XL no debe usarse para luces piloto de
motores, siendo factible usar las letras, M, N o Q para la luz
piloto de un motor cuando el significado est previamente definido.
Si se usa M debe quedar claro que la letra no representa la palabra
motor, sino que pertenece a un estado de monitorizacin. 12) El
empleo de la letra U como "multifuncin" en lugar de una combinacin
de otras letras, es opcional.13) Un aparato que conecta, desconecta
o transfiere uno o ms circuitos, puede ser un interruptor, un rel,
un controlador todo-nada, o una vlvula de control, o dependiendo de
la aplicacin.14) Se supone que las funciones asociadas con el uso
de la letra sucesiva 7 se definirn en el exterior del smbolo del
instrumento cuando sea conveniente hacerlo as.15) Los trminos:
alto, bajo y medio o intermedio, deben corresponder a valores de la
variable medida, no a los de la seal a menos que se indique de otro
modo. Por ejemplo, una alarma de nivel alto derivada de una seal de
un transmisor de nivel de accin inversa debe designarse LAH,
incluso aunque la alarma sea actuada cuando la seal cae a un valor
bajo.16) Los trminos alto y bajo, cuando se aplican a vlvulas o a
otros dispositivos de cierre-apertura, se definen como sigue: alto
indica que la vlvula est o se aproxima a la posicin de apertura
completa y bajo denota que se acerca o est en la posicin
completamente cerrada.17) La palabra registro se aplica a cualquier
forma de almacenamiento de informacin que permite su recuperacin
por otros sistemas.18) El trmino "transmisor" se aplica a un
instrumento que capta una seal de proceso a travs de un sensor y la
transmite de acuerdo con una funcin predeterminada de la variable
de proceso, en una forma de seal de salida de instrumentos
(neumtica, electrnica o digital), mientras que un convertidor la
recibe en una forma de seal de instrumentos y la convierte a otra
forma de seal, de instrumentos (por ejemplo, recibe 0,2 a 1 bar y
la pasa a 4-20 mA c.c.).19) La primera letra V, "vibracin o anlisis
mecnico", se reserva para monitorizacin de maquinaria ms que la
letra A, que est reservada para un anlisis ms general.20) La
primera letra Y se usa para la monitorizacin de respuestas ligadas
a eventos en lugar de estar ligadas al tiempo o a la programacin de
tiempo. La letra Y tambin puede significar presencia o estado.21)
La letra de modificacin K en combinacin con una primera letra tal
como L, T, W, significa una variacin en el tiempo de la variable
medida o iniciadora. Por ejemplo, la variable WKIC puede
representar un controlador de variacin de prdida de peso.22) La
letra sucesiva K es una opcin del usuario (letra libre) para
designar una estacin de control, mientras que la letra sucesiva C
se emplea para describir controladores manuales o automticos.
Los smbolos a emplear en los planos y dibujos de representacin
de instrumentos:
* Se sugieren las siguientes abreviaturas para representar el
tipo de alimentacin (o bien de purga de fluidos).ASAlimentacinde
aire (IA Aire de instrumentos, PA Aire de planta)
ESAlimentacinElctrica
GSAlimentacinde gas
HSAlimentacinhidrulica
NSAlimentacinde nitrgeno
SSAlimentacinde vapor
WSAlimentacinde agua
** El smbolo de seal neumtica se aplica tambin a cualquier seal
que emplee gas como medio de transmisin. Si se emplea un gas
distinto del aire debe identificarse con una nota al lado del
smbolo o bien de otro modo.*** Los fenmenos electromagnticos
incluyen calor, ondas de radio, radiacin nuclear y luz.
