TERMINOLOGIA

Os instrumentos de controle empregados na indústria de processos (química, siderúrgica, papel etc.) têm sua própria terminologia. Os termos utilizados definem as características próprias de medida e controle dos diversos instrumentos: indicadores, registradores, controladores, transmissores e válvulas de controle. A terminologia empregada é unificada entre os fabricantes, os usuários e os organismos que intervêm direta ou indiretamente no campo da instrumentação industrial. As normas de instrumentação estabelecem símbolos, gráficos e codificação para identificação alfanumérica de instrumentos ou funções programadas que deverão ser utilizadas nos diagramas e malhas de controle de projetos de instrumentação. De acordo com a norma ISA-S5, cada instrumento ou função programada será identificada pôr um conjunto de letras que o classifica funcionalmente e um conjunto de algarismos que indica a malha à qual o instrumento ou função programada pertence. Eventualmente, para completar a identificação, poderá ser acrescido um sufixo. A figura abaixo mostra um exemplo de instrumento identificado de acordo com a norma pré estabelecida. Onde: P - Variável medida - Pressão R - Função passiva ou de informação - Registrador C - Função ativa ou de saída - Controlador 001 - Área de atividade, onde o instrumento atua 02 - Número sequencial da malha A – Sufixo De acordo com a tabela da próxima página pode-se obter combinações possíveis de acordo com o funcionamento dos dispositivos automáticos. Exemplos: T - Temperatura F - Vazão R - Registrador C - Controladora C - Controlador V - Válvula P - Pressão L - Nível I - Indicador G – Visor

TERMINOLOGIA

SÍMBOLOS UTILIZADOS NOS FLUXOGRAMAS DE PROCESSO

SIMBOLOGIA GERAL EM INSTRUMENTAÇÃO

TERMINOLOGIA

TABELA DE IDENTIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS INSTRUMENTOS

PRINCIPAIS SISTEMAS DE MEDIDA Os sistemas podem ser classificados quanto à natureza de suas unidades fundamentais, quanto ao valor dessas unidades e também quanto às relações escolhidas na determinação dos derivados.

TERMINOLOGIA

- Quanto à Natureza : Dois são os sistemas principais: L.M.T. e L.F.T. a) L.M.T. - Tem como grandezas fundamentais: comprimento = L massa = M tempo = T b) L.F.T. - Tem como grandezas fundamentais: comprimento = L força = F tempo = T - Quanto ao Valor Atribuído: As unidades fundamentais, temos: a) Tipo L.M.T. 1o) Físico ou Cegesimal (C.G.S.): centímetro, grama, segundo. 2o) Industrial Francês (M.T.S.): metro, tonelada, segundo. 3o) Métrico Decimal (M.K.S.): metro, quilograma, segundo. 4o) Absoluto Inglês (Ft, Pd, S): pé, libra, segundo. b) Tipo L.F.T. 1o) Prático, Terrestre ou Gravitatório (M.Kgf.S.): metro, quilograma força, segundo. 2o) Prático Inglês (Ft, Pd, Sec.): pé, libra-força, segundo. - Quanto às Relações: Se forem escolhidas na derivação, pode haver, às vezes, liberdade de escolha. Citaremos como exemplo, a unidade de volume.

TERMINOLOGIA

TERMINOLOGIA

PLANTA PARA OPERAÇÃO DE PROCESSO CONTÍNUO

Desenvolvida por profissionais da área e docentes do IFSP-SP, a planta de instrumentação industrial e controle de processos contínuos permite o estudo de sistemas de controle de processo contínuo.

Trata-se de um sistema completo que traz consigo uma proposta didática contendo a teoria e sequências de experimentos práticos necessários para o estudo do controle das variáveis de Nível, Vazão, Pressão e Temperatura.

CARACTERÍSTICAS GERAIS DA PLANTA DIDÁTICA A Planta Didática foi concebida para permitir facilidade no transporte. Não necessita que nenhum de seus elementos seja retirado ou desmontado para efetuar seu transporte a curtas ou longas distâncias; Possui rodas para deslocamento; Pesa o suficiente para ser deslocada com grande facilidade por duas pessoas de porte médio em um piso plano. Possui um tanque principal de Acrílico com capacidade de 100 litros e um segundo de Aço Inox com capacidade de 120 litros.

TERMINOLOGIA

Possui um painel elétrico que é composto externamente por controladores PID digital, indicador digital, Interface Homem Máquina (IHM), botoeiras, botão de emergência e chave seletora. Internamente é composto por inversor de frequência, controlador de potência, controlador lógico programável (PLC), disjuntores, fusíveis etc. EXPERIMENTOS As estratégias que podem ser implementadas, apenas por modificações no software de configuração do CLP, são muitas, porém, a planta já vem com uma configuração básica instalada e configurada para realimentação negativa de nível, de vazão e de pressão, entre outras. INFRA-ESTRUTURA BÁSICA A Infra-estrutura básica para a adequada instalação da Planta Didática é a seguinte: Alimentação Elétrica: 220 Vca, 60 Hz; Suprimento de ar: 6 kgf/cm2; Ligação para entrada de água; Ligação para entrada de ar; Ligação para saída de água para escoamento. Software de programação do CLP chamado WINSUP de fornecimento da empresa ATOS.

TERMINOLOGIA

FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO

Dreno

TQ - 01

RESERVATÓRIOSUPERIOR

WT01

LSH01

LT02

AQ01

TQ - 02

RESERVATÓRIOINFERIOR

LIT01

TE01

TIC01

ICJ01

TSH01

FSL01

FI01

PSH01

PIT01

FIC01

B - 01

ABASTECIMENTO

TC - 01

M

LV01

FV01

WI01

FAL01

PAH01

PIC01

LI01

LI02

I I

XV01

LIT03

LI03

1/2”

1/2”

1/2”1/2”

1/2”

1/2”

TT01

1/2”

XV02

Dreno

LSH02

TI01

FIT01

FE01

NFNF

NF

NFNF

NF

NF

NF

NF

PI01

NF

PI02

LAH01

LAH02

TAH02

PI01

M

V-1

V-2

V-5

V-3

V-6

V-7

V-4

ATM.

1

3

2

Dreno

TQ - 01

RESERVATÓRIOSUPERIOR

WT01

LSH01

LT02

AQ01

TQ - 02

RESERVATÓRIOINFERIOR

LIT01

TE01

TIC01

ICJ01

TSH01

FSL01

FI01

PSH01

PIT01

FIC01

B - 01

ABASTECIMENTO

TC - 01

M

LV01

FV01

WI01

FAL01

PAH01

PIC01

LI01

LI02

I I

XV01

LIT03

LI03

1/2”

1/2”

1/2”1/2”

1/2”

1/2”

TT01

1/2”

XV02

Dreno

LSH02

TI01

FIT01

FE01

NFNF

NF

NFNF

NF

NF

NF

NF

PI01

NF

PI02

LAH01

LAH02

TAH02

PI01

M

V-1

V-2

V-5

V-3

V-6

V-7

V-4

ATM.

1

3

2

TERMINOLOGIA

DETALHAMENTO DOS COMPONENTES Especificação dos componentes da planta didática.

LLOOCCAALLIIZZAAÇÇÃÃOO EE DDEESSCCRRIIÇÇÃÃOO DDOOSS DDIISSPPOOSSIITTIIVVOOSS

INSTRUMENTOS DE CAMPO

PESO Célula de Carga (WT-01)

WT - 01

WT - 01

WT - 01

TERMINOLOGIA

Célula de Carga (WT-01)

� Localização: Tanque TQ-01 � Faixa de medição: 0 a 200 kgf � Instalação: apoiada na parte inferior do tanque (reservatório) � Sinal de saída 4 a 20 mA com ligação a 2 fios � Alimentação: 24 Vcc com indicação digital no painel para medição do peso

bruto e líquido � Serviço: Medição de Nível através de peso

NÍVEL Chave de Nível - Tipo Mini-Bóia (LSH-01 e LSH-02)

Chaves de Nível Tipo Bóia

� Localização: TQ-01 e TQ-02 � Descrição: lateral, saída a reed switch. � Serviço: Segurança de nível do TQ-01 � Transmissor de Nível Tipo Bóia Magnética (LT-02)

LSH - 01 LSH - 02

LT - 02

LT - 02

TERMINOLOGIA

Transmissor de Nível Tipo Bóia Magnética (LT-02)

� Localização: Instalado no TQ-01 � Faixa de medição: 600 mm � Instalação: Topo do TQ-01 � Sinal de saída: 4 a 20 mA com ligação à 2 fios � Alimentação: 24 Vcc. � Serviço: Medição de Nível

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial, tip o capacitivo, para Medição de Nível (LIT-01)

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial, tipo capacitivo para Medição de Nível (LIT-01)

� Localização: Instalado no TQ-02 � Comunicação Digital: Protocolo HART � Alcance: 0 a 600 mmH2O � Calibração: 0 a 415 mmH2O � Sinal de Saída: 4 a 20 mA a 2 fios com alimentação de 12 a 45 Vcc � Indicador: Digital local � Serviço: Medição de Nível do TQ-02

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial Capa citivo para Medição de Pressão (LIT-03)

LIT - 01

LIT - 01

LIT - 03

TERMINOLOGIA

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial Capacitivo para Medição de Pressão (LIT-03)

� Localização: Instalado no TQ-01 � Comunicação Digital: Protocolo HART � Alcance: 0 a 1.000 mmH2O � Calibração de 0 a 600 mmH2O � Sinal de Saída: 4 a 20 mA a 2 fios com alimentação de 12 a 45 Vcc � Indicador: Digital local � Conexão: Processo 1/2", suporte 2" e dreno � Serviço: Medição de Nível do TQ-01

PRESSÃO Pressostato de Segurança (PSH-01)

Pressostato de Segurança (PSH-01)

� Localização: Instalado no TQ-02 � Conexão: ½” BSP � Tipo do Sensor: Diafragma em buna, teflon ou aço inox; � Diferencial Ajustável: Entre 10 e 30% da faixa; � Faixa de ajuste 0 a 8 Kgf/cm2 � Serviço: Segurança da Pressão do TQ-02

Manômetro tipo Petroquímico (PI-01)

PSH - 01

PI - 01

TERMINOLOGIA

Manômetro tipo Petroquímico (PI-01)

� Localização: Instalado no TQ-02 � Diâmetro: 4 ½” � Conexão: ½” BSP � Indicação: mmH2O � Faixa: 0 a 1000 mmH2O � Classe de Precisão: 1% � Serviço: Medição da Pressão do TQ-02

Manômetro tipo Petroquímico (PI-02)

Manômetro tipo Petroquímico (PI-02)

� Localização: Instalado na Saída da B-01 � Diâmetro: 4 ½” � Conexão: ½” BSP � Indicação: PSI e Kgf/cm2 � Faixa: 0 a 2,5 Kgf/cm2 e 0 a 35 PSI � Classe de Precisão: 1% � Serviço: Medição da Pressão na Saída da B-01

Transmissor Inteligente de Pressão Manométrico, tip o capacitivo (PIT-01)

PIT - 01

PI - 02

TERMINOLOGIA

Transmissor Inteligente de Pressão Manométrico, tipo capacitivo (PIT-01)

� Localização: Instalado na saída do TC-01 � Comunicação Digital: Protocolo HART � Sinal de Saída: 4 a 20 mA a 2 fios com alimentação de 12 a 45 Vcc � Faixa: 0 a 4 kgf/cm2 � Calibração: 0 a 2 Kgf/cm2 � Indicador: Digital local � Serviço: Medição de Pressão da rede na saída do TC-01

TEMPERATURA Termostato de Segurança (TSH-01)

Termostato de Segurança (TSH-01)

� Localização: Instalado no TQ-02 � Conexão ao Processo: ½” BSP � Descrição: Haste rígida com comprimento de 150 mm e faixa de ajuste de 0

a 220ºC � Serviço: Segurança de Temperatura alta no TC-02 � Set Point 40ºC

Sensor de Temperatura tipo PT-100 (TE-01) com Trans missor Incorporado (TT-01)

TE/TT - 01

TSH - 01

TERMINOLOGIA

Sensor de Temperatura tipo PT-100 (TE-01) com Transmissor Incorporado

(TT-01)

� Localização: Instalado no TQ-02 � Tipo: Inserção com cabeçote em alumínio � Comprimento: 150 mm � Sinal de Saída: 4 a 20 ma (ligação à 2 fios) � Serviço: Medição da Temperatura do TQ-02

Termômetro tipo Capela Angular (TI-01)

Termômetro tipo Capela Angular (TI-01)

� Localização: Instalado na saída do Trocador de Calor (TC-01) � Tipo: Haste de latão de 40 mm � Conexão ao processo: ½” BSP, � Escala: 0 a 100ºC � Serviço: Medição da Temperatura após do TC-01

VAZÃO Rotâmetro para Medição de Vazão de Água (FI-01)

‘

TI - 01 TI - 01

FI - 01

TERMINOLOGIA

Rotâmetro para Medição de Vazão de Água (FI-01)

� Localização: Instalado na saída do trocador de calor após válvula de controle � Faixa de Trabalho: 3.000 l/h � Temperatura Máx: 100ºC � Serviço: Medição da vazão na rede na saída do TC-01

Placa de Orifício (FE-01)

Placa de Orifício (FE-01)

� Localização: Instalado na saída do trocador de calor após válvula de 3 vias � Tubulação: ½” � Material: aço inox 316 � Faixa: 0 a 3000 l/h � Serviço: Medição da vazão na rede na saída do TC-01

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial, tip o capacitivo, para Medição de Vazão (FIT-01)

FE - 01

FIT - 01

FIT - 01

TERMINOLOGIA

Transmissor Inteligente de Pressão Diferencial, tipo capacitivo, para Medição de Vazão (FIT-01)

� Localização: Instalado na saída do TC-01 � Comunicação Digital: Protocolo HART � Sinal de Saída: 4 a 20 mA a 2 fios com alimentação de 12 a 45 Vcc � Range: 0 a 10.000 mmH2O � Faixa: 0 a 3.000 l/h � Indicador: Digital local � Serviço: Medição da vazão na rede na saída do TC-01 Chave de Fluxo (FSL-01)

Chave de Fluxo (FSL-01)

� Localização: Instalado na saída do trocador de calor após válvula de controle � Características Elétricas: contato reversível SPDT 10 A � Ajuste: Vazão de 300 l/h � Serviço: Chave de Vazão

VÁLVULAS Válvulas Solenóide - Tipo Diafragma (XV-01 e XV-02)

Válvulas Solenóide - Tipo Diafragma (XV-01 e XV-02)

� Instalação: Entrada (XV-02) e saída do TQ-01 (XV-01) � Descrição: Diâmetro de ½” , normalmente fechada, alimentação 220 Vca � Serviço: XV-01 drenagem do tanque TQ-01 e XV-02 alimentação do tanque

TQ-01

FSL - 01

XV - 02

XV - 01

TERMINOLOGIA

Válvula de Controle (LV-01)

Válvula de Controle (LV-01)

� Localização: Instalado na saída do TQ-01 � Diâmetro: 1/2" BSP � Classe: 150 lbs � Tipo de Atuador: Diafragma � Corpo: Aço carbono e internos em aço inox 316 � Sinal de Entrada: 4 a 20 mA � Sinal de Saída: 3 a 15 PSI � Serviço: Controle de nível do TQ-02

Válvula de Controle (FV-01)

LV - 01

FV - 01

TERMINOLOGIA

Válvula de Controle (FV-01)

� Localização: instalado na saída do trocador de calor após válvula de 3 vias � Diâmetro: 1/2" BSP � Classe: 150 lbs � Tipo de Atuador: Diafragma � Corpo: Aço carbono e internos em aço inox 316 � Sinal de Entrada: 4 a 20 mA � Sinal de Saída: 3 a 15 PSI � Vazão Máxima: Na ordem de 5000 l/h na linha de entrada do reservatório � Serviço: Controle da Vazão

INSTRUMENTOS DE PAINEL

Controlador Digital de Processo Microprocessado PID para controle da Temperatura e Vazão (TIC-01 e FIC-01)

Controlador Digital de Processo Microprocessador PID

� Instalação: Frontal do Painel de Controle � Tamanho: 48x48 mm (altura x largura) � Sinais: Entrada 4 a 20 mA e saída 4 a 20 mA � Display: 4 ½” dígitos � Alimentação: 220 Vca � Indicação: Variável de Processo e Set-Point � Serviço: TIC -01 Controle da temperatura do TC-01 e FIC-01 Controle da

Vazão na saída do TC-01

TERMINOLOGIA

Indicador Digital de Processo Microprocessador para Pressão (PI-01)

Indicador Digital de Processo Microprocessador

� Instalação: Frontal do Painel de Controle � Tamanho: 48x48 mm (altura x largura) � Sinais: Entrada 4 a 20 mA � Display: 4 ½” dígitos � Alimentação: 220 Vc � Indicação: Variável de Processo � Serviço: Indicação da Pressão na saída da B-01

Controlador de Potência tipo PWM (CJ-01)

Controlador de Potência tipo PWM (CJ-01)

� Instalação: Interno ao Painel de Controle � Alimentação: 110/220 Vac � Sinal de Entrada: Entrada de controle de 4 a 20 mA � Sinal de Saída: Pulso � Potência: 40A

TERMINOLOGIA

Controlador Lógico Programável (CLP)

Controlador Lógico Programável (CLP)

� Localização: Interno ao Painel de Controle � Entrada Analógica: 8 entradas configuráveis de 0 a 10V e 4 a 20 mA � Saída Analógica: 2 saídas configuráveis de 0 a 10 V e 4 a 20 mA para controle das

malhas envolvidas no processo � Entrada Digital: 8 entradas de 24 Vdc � Saída Digital: 8 saídas digitais a relê � Alimentação: 110/220 Vac

Inversor de Frequência

Inversor de Frequência

� Localização: Interno ao Painel de Controle � Alimentação: 220 Vac Monofásico � Potência: ¼ CV � Serviço: Acionamento do motor da B-01

TERMINOLOGIA

IHM (Interface Humano Maquina)

Construída em um gabinete de plástico injetado de alto impacto (grau de proteção IP65) e dotada de um display de cristal líquido, a IHM da série Interactive possibilita leitura, sinalização e mudança de parâmetros de uma forma amigável. Todas as mensagens, teclas de função, alarmes, edição e visualização de campos de dados são gerenciadas pelo processador principal, sem usar instruções de “Ladder”.

Sua programação fica a cargo do A1 / WinSUP, que através do editor de telas da IHM disponibiliza todas as ferramentas para a configuração e confecção das telas.

A interface do editor de telas é orientada a objetos, ou seja, campos de edição, visualização, bargraphs, seletoras de estados e outras mais são posicionados e configurados na tela com o mouse.

Em aplicações onde existe a necessidade de se carregar um conjunto de parâmetros diferentes várias vezes em uma mesma máquina ou processo, utiliza-se a função “Receita” que, através das teclas de função da IHM, permite alterar um conjunto de parâmetros (definidos durante sua programação) sempre que necessário, dispensando assim a utilização de instruções “Ladder” para este fim.

A função “Alarmes” da IHM série Interactive permite ao programador alertar, através de mensagens em seu display, a ocorrência de alarmes/alertas ocorridos na máquina ou processo. Sua programação, da mesma forma que a função “Receita”, é feita sem utilizar instruções “Ladder”, através da configuração de hardware dos aplicativos A1 / WinSUP.

TERMINOLOGIA

IHM

� Localização: Externo ao Painel de Controle � Display: 2 linhas com 20 caracteres

“ESTAMPA DA MÃO”

“E NTER”