Código de identificación
de los instrumentos
Para designar y representar los instrumentos de medición y control se emplean normas muy variadas que a veces varían de industria en industria. Sociedades como la ISA (Instrument Society of America) de la Sociedad de Instrumentos de Estados Unidos y a DIN alemana tiene por objeto establecer sistemas de designación (códigos y símbolos) de aplicación a las industrias químicas, petroquímicas, aire acondicionado, etc.
Norma ISA-S5.1-84 (R-1992)
Normas sobre Instrumentación de medición y control del año 1984 con una revisión el 13 de julio del año 1992.
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:
B) El número de 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, AI-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, AI-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:
- Deben emplearse letras mayúsculas A, B, C, etc.
- 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.
- 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 registrador
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, deben tenerla de acuerdo con su función y deben
emplear el mismo número de bucle que el del instrumento asociado.
Alternativamente,
los accesorios pueden emplear el mismo número de identificación 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.
Tabla 1, Código de identificación de instrumentos ISA-S5.1-84 (R-1992).
Los símbolos
a emplear en los planos y dibujos de representación de instrumentos:
*Se
sugieren las siguientes abreviaturas para representar el tipo de alimentación (o
bien de purga de fluidos). AS:
Alimentación de aire, IA: Aire de instrumentos, HS: Alimentación hidráulica,
NS: Alimentación de nitrógeno, PA: Aire de planta, ES: Alimentación eléctrica,
GS: Alimentación de gas, SS: Alimentación de vapor, WS: Alimentación de agua.
**El
símbolo de señal neumática se aplica también a cualquier señal que emplee gas
como medio de transmisión. Si se emplea un gas distinto del aire debe identificarse
con una nota al lado del símbolo o bien de otro modo.
***Los
fenómenos electromagnéticos incluyen calor, ondas de radio, radiación nuclear y
luz.
Tabla 2. Símbolos generales de funciones o de instrumentos.
Tabla 3. Símbolos de cuerpos de válvulas de control y de persianas.
Tabla 4. Símbolos de actuadores.
Tabla 5. Símbolos de autorreguladores.
Tabla 6. Símbolos de acción del actuador en caso de fallo en la alimentación (mostrado típicamente para una válvula de control de diafragma).
Tabla 7. Símbolos de elementos primarios.
Tabla 8. Ejemplo de funciones.
Tabla 9. Ejemplo de grado de detalle.
Norma ISA-S5.2-76 (R-1992)
Normas sobre símbolos de operaciones binarias de procesos (Binary Logic Diagrams for Process Operations) del año 1976 revisadas el 13 de julio de 1992.
Esta
norma lista los símbolos lógicos que representan operaciones con enclavamientos
binarios y sistemas secuenciales para el arranque, operación, alarma y paro de
procesos y equipos en la industria química, petroquímica, centrales de potencia,
aire acondicionado y en otras numerosas industrias. Las operaciones binarias
pueden ser realizadas por cualquier clase de hardware, ya sea eléctrico,
electrónico, fluídico, neumático, hidráulico, mecánico, manual, óptico u otros.
El
flujo de información está representado por líneas que interconectan estados
lógicos. La dirección normal del flujo es de izquierda a derecha o de arriba a
abajo.
En
las válvulas todo-nada el diagrama debe especificar exactamente lo proyectado;
es decir, si la válvula debe estar abierta, así debe establecerse; no debe
indicarse que la válvula está no cerrada.
Las siguientes definiciones se aplican a los aparatos que tienen posiciones abiertas, cerradas o intermedias:
- Posición abierta: posición que está 100% abierta.
- Posición no abierta: posición que es menor de 100% abierta.
- Posición cerrada: posición que es 0% abierta.
- Posición no cerrada: una posición que es mayor que 0% abierta.
- Posición intermedia: una posición especificada que es mayor de 0% y menor de 100% abierta.
- Posición no intermedia: una posición especificada que es superior o inferior a la posición intermedia especificada.
La pérdida de alimentación (eléctrica, neumática u otra) en memorias o a otros elementos lógicos puede afectar la operación del proceso, por lo que la fuente de alimentación o su pérdida debe introducirse como entrada lógica al sistema o a los elementos lógicos individuales.
Definiciones:
Normas
sobre símbolos de sistemas de microprocesadores con control compartido (Graphic
Symbols for Distributed Control/Shared Display Instrumentation, Logic and
Computer Systems).
El
objeto de esta norma es documentar los instrumentos formados por ordenadores,
controladores programables, miniordenadores y sistemas de microprocesador que
disponen de control compartido, visualización compartida y otras características
de interface.
Los
símbolos representan la interface con los equipos anteriores de la
instrumentación de campo, de la instrumentación de la sala de control y de
otros tipos de hardware.
El tamaño de los símbolos debe ser
conforme a la norma ISA-S5.1, a la que complementa.
Símbolos de
visualización del control distribuido/compartido.
1.-Accesible normalmente al operador-indicador/controlador/registrador o punto de
alarma.
Visualización
compartida. Visualización y control compartidos. Acceso limitado a la red de
comunicaciones. Interfaz del operador en la red de comunicaciones.
2.-
Dispositivo de interface auxiliar del operador.
Montado
en panel, carátula analógica; no está montado normalmente en la consola
principal del operador. Controlador de reserva o estación manual. El acceso
puede estar limitado a la red de comunicaciones. Interfaz del operador en la
red de comunicaciones.
3.-
No accesible normalmente al operador.
Símbolos del ordenador.
A
utilizar cuando los sistemas incluyen componentes identificados como
ordenadores, diferentes de un procesador integral que excita las varias
funciones de un sistema de control distribuido.
El
componente ordenador puede ser integrado en el sistema, vía la red de datos, o
puede ser un ordenador aislado.
4.- Normalmente accesible al operador-indicador/controlador/registrador o punto de
alarma.
Utilizado
usualmente para indicar la pantalla de vídeo.
5.-
Normalmente no accesible al operador.
Interface
entrada/salida. Cálculo/acondicionamiento de señal de un ordenador. Puede
usarse como controlador ciego o como módulo de cálculo de software.
Símbolos de control lógico y secuencial.
6.-
Símbolo general.
7.-
Control distribuido interconectando controladores lógicos con funciones lógicas
binarias o secuenciales.
8.-
Control distribuido interconectando un controlador lógico con funciones lógicas
binarias o secuenciales.
Paquete
de controlador lógico programable o controladores lógicos digitales integrales
con el equipo de control distribuido. No accesible normalmente al operador.
Símbolos de funciones internas del
sistema.
9.-
Cálculo/acondicionamiento de señal.
Símbolos comunes.
10.-
Red del sistema.
Usado para indicar una red de software o conexiones entre funciones suministradas en el sistema del fabricante. Alternativamente, la red puede ser mostrada implícitamente por símbolos contiguos. Puede utilizarse para indicar una red de comunicaciones a opción del usuario.
Registradores y otros
sistemas de retención de datos históricos
Los
registradores convencionales, tales como los de gráfico de banda se mostrarán
de acuerdo con ISA-S5.1-84.
El
almacenamiento en masa de largo plazo de una variable de proceso mediante memorias
digitales como cinta, disco, etc., debe representarse de acuerdo con los
símbolos de visualización de control distribuido/compartido o símbolos de
ordenador de esta norma, dependiendo de la localización del aparato.
Identificación
Los
códigos de identificación de esta norma deben cumplir con ISA-S5.1 con las
siguientes adiciones: Alarmas de software y Contigüidad de los símbolos.
Contigüidad
de los símbolos: pueden unirse dos o más símbolos para expresar los
significados siguientes, además de los mostrados en ISA-S5.1:
1. Comunicación entre los instrumentos
asociados, por ejemplo, hilos de conexión, redes internas del sistema, reserva.
2. Instrumentos integrados con
funciones múltiples, por ejemplo, registrador multipunto, válvula de control
con controlador incorporado.
Alarmas
Todos
los aparatos y alarmas cableados, distintos de los aparatos y alarmas cubiertos
específicamente por esta norma, deben estar de acuerdo con ISA-S5.1. Alarmas de
sistemas de Instrumentos Las alarmas cubiertas por esta norma deben
identificarse.
Ejemplos
de diagramas de lazos de control.
Se
utilizan ampliamente en la industria presentando en una hoja toda la
información necesaria para la instalación, comprobación, puesta en marcha y
mantenimiento de los instrumentos, lo que facilita la reducción de costes, la
integridad del lazo, la exactitud y un mantenimiento más fácil del sistema.
En
la tabla 11. Se muestra el estándar de colores de visualización de procesos de
la norma ANSI/ISA-S5.5-1985 aprobada el 3 de febrero de 1986.
Norma SAMA
Se
define como Asociación Comercial de Aparatos Científicos o Asociación
Científica de Fabricantes de Aparatos (Scientific
Apparatus Makers Association).
Fue fundada en 1918 y cuenta con aproximadamente 200 miembros (empresas).
La
norma SAMA está dedicada a las áreas de proyecto, fabricación y distribución de
instrumentos, aparatos y equipos empleados para medición, análisis y control.
Esta
norma está comprendida en 7 secciones, las cuales son:
- Instrumentos analíticos.
- Aparatos de laboratorio.
- Instrumentos de medición y ensayo.
- Instrumentos nucleares ópticos.
- De medición y control procesos.
- Mobiliario y equipos para laboratorios científicos.
La
norma SAMA indica que las especificaciones declaradas por los fabricantes deben
mantenerse en el instrumento al menos por un año después de su fabricación.
La
complejidad de las estrategias usadas para el control de la combustión requiere
una notación que exceda los Diagramas de Proceso e Instrumentación (P&IDs)
estándar de la ISA. La Asociación Científica de Fabricantes de Aparatos (SAMA) desarrolló tal notación y esto se utiliza comúnmente para definir
estrategias de control de combustión.
La
Notación SAMA consiste en cuatro formas:
- Una serie de letras para la información de la etiqueta.
- Varios algoritmos matemáticos de control.
- Letras de Medición/Indicación.
- Símbolos para el procesamiento de la señal
Tabla 12: Símbolos para identificar los diversos elementos o funciones del sistema de control.
Tabla 15. Símbolos para el procesamiento de la señal.
Figura 11. Variaciones del símbolo de
control PID.
a)
b)
Figura 14. Diferencia entre un lazo
típico en notación ISA a) y un lazo típico en notación SAMA b).
- Creus, A. (septiembre, 2010). INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL. Octava Edición., México. Editorial Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V . ISBN 978-607-707-042-9.
- Jiménez, D. (2009). Simbología SAMA. Recuperado de: https://instrumentacion1.files.wordpress.com/2009/03/presentacion-de-simbologia-sama.pdf
- Mendoza, M. (2014). Instrumentación. Recuperado de:https://topicoselectronica.files.wordpress.com/2014/02/instrumentacion-normas-y-simbologia.pdf