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X XV S EM AN A D E Q UÍ MI CA U ER J
Profa Ninoska Bojorge
Diagramas P&ID emEngenharia Química
Departamento de Engenharia Química e de Petróleo – UFF
http://www.professores.uff.br/controledeprocessos-eq
IntroduçãoSistemas de Instrumentação e ControleTipos de Fluxogramas de ProcessosDiagrama de Processos e Instrumentação (P&ID)Simbologias e Nomenclaturas de equipamentos industriaisMalhas de ControleSoftwares para criar P&ID
Sumário2
Diagramas P&ID em Engenharia Química
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• Conhecer os principais tipos de fluxogramas utilizados emEngenharia Química
Específicos:• Conhecer os principais fluxogramas de processos,• Abordar as normas, sistemas de convecções e simbologia
de elaboração de fluxogramas• Exemplificar casos
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3Objetivo
Níveis da pirâmide de automação
Estrutura hierárquica doprocesso produtivo
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A instrumentação na indústria de processos
SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE SINAL
SENSOR – Elemento diretamente em contato com a variável.
TRANSDUTOR – Traduz o valor da variável numa grandeza eléctrica.
TRANSMISSOR – Conjunto: Transdutor + Condicionador de Sinal, quetraduz o valor da variável num sinal padrão. Ex. 4 – 20 mA.
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Transdutor
(eléctrico)
MedidaCondicionador
de sinal
Transmissão
(telemetria)
Processamento
Representação
Sensortensão, corrente, carga.......
temperatura, pressão, vazão, nível , concentração, ...
Fluxo de Informação
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Diagrama Funcional:
Fluxograma dos Instrumentos de Atuação6
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Função
Classificação dos Instrumentos7
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Indicador
Válvula
Medição de Temperatura
RTD (Resistance Temperature Detectors) é feito a partir de um metal puro, cujaresistência várias com a temperatura. Certos metais têm uma mudançaprevisível na resistência com as variações de temperatura; essa previsibilidadeé utilizada para determinar a temperatura.
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tubo protetor
Porca de
montagem
elemento sensorial
Cabeçote(transmissor)
Fonte deCorrente
Saída
fio
fio
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Medição de Vazão
Especiais: Exemplo Turbina, oconceito básico é que o medidor éfabricado com uma área da secção
transversal conhecida. Um rotor éinstalado, no interior do medidor comas suas pás axiais ao fluxo. Quandoo fluxo do processo passa as lâminasdo rotor conferem uma velocidadeangular para as lâminas, e porconseguinte, para o rotor. Estavelocidade angular é diretamenteproporcional à taxa total de fluxovolumétrico.
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Elementos primários (tipo deprimogênio), queatuam por meio da produção de diferencial depressão (∆P).
Os medidores de vazão tipo deprimogênio são osque entram em contato direto com o fluido medidona linha. A leitura do resultado da medição é feitapor meio de elemento secundário eletrônico(transmissor do diferencial de pressão), que por suavez envia o sinal para a linha de instrumentação.
Placa de Orifício Tubo Venturi
Transmissores
Transmissor é um dispositivo transdutor* que responde a uma variávelde medição e que converte a entrada em um sinal de transmissãopadronizado.
* Transdutor é um dispositivo que recebe o sinal de saída a partir desensores.
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Transmissor de PressãoTransmissor de nível Transmissor de Temperatura
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Controlador
Controlador é um dispositivo que tem por finalidade manter em umvalor pré-determinado, uma variável de processo. Esta atuação poderáser feita manual ou automaticamente, agindo diretamente na variávelcontrolada ou indiretamente através de outra variável, chamadade variável manipulada.
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Elemento Final de Controle
Elemento Final de Controle é um dispositivo que manipuladiretamente a vazão de um ou mais fluídos de processo.controla diretamente o valor da variável manipulada da malha
de controle. Elementos finais de controle podem ser válvulasde controle, bombas, relé, aquecedores, etc
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BombasVálvula de controleRelé
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Manómetro
com Válvulade isolamento
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A Engenharia Química é aMãe de todas as
Engenharias
Instrumentos/Equipamentos
São os componentes físicos que estão contidos no Processo,compondo todas as suas partes funcionais.
Equipamentos: vasos, tanques, vibradores, colunas,
misturadores, pasteurizadores, silos, clarificadoras,biorreatores, máquinas diversas e muitos outros. Instrumentos - Indicadores, controladores, registradores,
sensores, variadores, atuadores, transmissores,conversores, válvulas de controle, bombas, motores, etc.
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A instrumentação na indústria de processos
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A norma destina-se a fornecer informações para quequalquer pessoa possa entender as maneiras de medir e
controlar o processo.
Não constitui pré-requisito para esse entendimento umconhecimento profundo/detalhado de um especialista eminstrumentação.
19NORMA
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A Instrumentação Industrial possui FortíssimasBases Técnicas Padronizadas a Níveis Mundiais
ANSI ( American National Standard Institute ) API ( American Petroleum Institute ) ASME ( American Society of Mechanical Engineers ) ASTM ( American Society for Testing & Materials ) BSI ( British Standards Institution ) ISA (International Society for Measurement & Control) ISO ( International Standard Organization ) DIN ( Deutsches Institut für Normung ) DNV ( Det Norske Veritas ) & BV ( Bureau Veritas ) JIS ( Japanese Industrial Standards )
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Além das normas técnicas internas de empresas multinacionais depetróleo, Gás & Óleo, Montadoras automobilísticas, Aeronáuticas,Estaleiros, Aciarias, Sidero-Metalúrgicas, Químicas, Papel & Celulose.
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Normas
A hierarquia das normas no Brasil é a seguinte:1. Lei ou portaria (INMETRO edita as leis técnicas),
2. Normas ABNT, que edita as normas técnicas no Brasil,3. Normas OIML4. Normas ISO/IEC (IEC faz as normas técnicas da ISO),5. Normas ISA, API, DIN e outras nacionais de outros países,6. Normas internas de empresas, como Petrobras, Braskem, Vale
(só podem ser usadas internamente).
Embora a precedência da norma ISA esteja na quinta posição (masnão significa que seja de quinta categoria), a norma ISA 5.1,Símbolos e Identificação de Instrumentos, é usada como padrãoe obrigatório no mundo e no Brasil.
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Normas22
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Normas
ISA 5.1 – Instrumentation Symbols & IdentificationISA 5.2 – Binary Logic Diagrams for Process Operations
ISA 5.3 – Graphic Symbols for Distributed Control / Shared DisplayInstrumentation, Logic & Computer SystemISA 5.4 – Instrument Loop DiagramsISA 5.5 – Graphic Symbols for Process DisplaysISA 5.6 – Functional Requirements Documentation for Control Software
ApplicationsISA 12.1 – Definitions & Information Pertaining to Electrical Equipments
in Harzadous (Classified) Locations
ISA 99 – Security for Industrial Automation & Control Sys – Part 1:Terminology, Concepts & ModelsISA TR 99 – Security for Industrial Automation Control System.
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FLUXOGRAMA DE PROCESSO
Os fluxogramas ou diagramas são desenhos esquemáticos,não projetivos, que mostram toda a rede de tubulações,equipamentos e acessórios de uma instalação industrial.
Devido à complexidade de uma planta industrial típica,normalmente são subdivididos por sistemas ou fluidos detrabalho.
Os fluxogramas têm a finalidade de mostrar o funcionamentode um determinado sistema, desconsiderando-se detalhes defabricação, construção ou montagem.
Do ponto de vista do processo, representam a classe dedesenhos mais importante da instalação, devendonecessariamente o projeto básico contemplá-lo.
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FLUXOGRAMAS DE PROCESSO
1. Fluxograma de Utilidade (Utility Flow Diagram – UFD )
2. Fluxograma de Engenharia (Engineering Flow Diagram – EFD )3. Fluxograma Mecânico (Mechanical Flow Diagram – MFD )4. Fluxograma de Sistema (System Flow Diagram – SFD )5. Fluxogramas de blocos (block flow diagrams – BFD)6. Fluxograma de Processo (Process flow Diagram – PFD )7. Diagrama de Processo e Instrumento (P&ID)
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Fluxogramas de blocos (BFD)
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Diagrama de blocos do processo de obtenção siderúrgica do ferro.
carvão
coqueria
calcário moagempeneiramento
beneficia-mento
minériodo ferro
aciaria
fundicaçãode ferrofundido
altoforno
escória
gusaliquido
gusasólido
coque
calcário
minériobeneficiado
Numa fase inicial• Fornecer uma visão geral de um processo complexo ou planta• Blocos que representam processos individuais ou de grupos de operações
( Block Flow Diagrams – BFD )
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Fluxogramas de blocos (BFD)
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Fluxograma de produção do alumínio
Fonte: http//:www.alcoa.com.br
Diagrama de fluxo pictórico estabelece etapas deprocessamento principais
Fluxogramas de processos (PFD)
Mostra balanços de materiais e de energia Mostra principais equipamentos da planta: incluem
todos os vasos, tais como reatores, separadores, etambores, equipamentos de processamentoespecial, trocadores de calor, bombas, e assim pordiante.
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Fluxogramas de processos (PFD)
Fluxograma de Processo PFD – (Process Flow Diagram )
Diagramas PFD são normalmente divididos em 2 partesOperacinais:
Representação Gráfica dos Processos demonstrando, apriori, equipamentos, Linhas de fluxo e AplicaçõesOperacionais;
Tabelas Técnicas com dados dos processos constandoapenas dados operacionais atualizados dos processos .
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Fluxogramas de processos (PFD)
Obs.: demasiado detalhes, precisa de de uma tabela de balanço de material e energia
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Interpretação do PFD
Como se interpreta um PFD?mediante: símbolos equipamentos códigos de equipamentos sinalizadores de fluxo
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FLUXOGRAMA DO PROCESSO
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Diagrama de Fluxo de Processos (PFD)
contêm os principais equipamentos
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O P&ID (Process and Instrument Diagram )
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Diagrama de Processo e Instrumentação (P&ID)
Diagrama de Processo e Instrumentação (P&ID)
O diagrama de Processo e instrumentação (P&ID) ou diagrama detubulação e instrumentação mecânica (MFD) fornecem as informaçõesnecessárias para engenheiros iniciar o planejamento para a construçãoda usina.
P&ID é a última etapa do projeto do processo e serve como um guia p/aqueles (?), que serão responsáveis pelo projeto final e construção.
Não inclui:1) Condições operacionais T, P2) Vazões3) Locais de equipamentos4) Roteamento de tubo
a. comprimentos de tubulaçãob. acessórios para tubos5) Suportes, estruturas e fundações
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O que inclui:
Para Equipamento: Mostra todas as peças (unidades de reposição,unidades paralelas, detalhes resumo de cada unidade),
Para tubulação : Inclui todas as linhas (drenos, conexões de amostrase especifica o tamanho (usa tamanhos padrão), materiais deconstrução, isolamento (espessura e tipo),
Para Instrumentos: Identifica indicadores, registradores,controladores...
Para utilitários - Identifica utilitários de entrada, saída, saída utilitáriospara instalações de tratamento de resíduos.
Diagrama de Processo e Instrumentação (P&ID)
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P&ID for benzene distillation
Diagrama de Processo e Instrumentação (P&ID)
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Nomenclatura de equipamentos industriais
TAG : é um código alfanumérico, cuja finalidade é a de identificarequipamentos ou instrumentos, dentro de uma planta de processos.
No caso de equipam.: Formado pelo nome da área, tipo do equipamento eum número sequencial, caso haja mais de uma equipamento do mesmotipo na mesma área, separados por hifens, o que totaliza de seis a oitocaracteres. Muitas empresas adotam tags mais longos de 12 ou maiscaracteres.
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11 – FG - 01
Área: 11
Tipo de equipamento: ciclone separador de gás
Sequencial: 01
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Nomenclatura de equipamentos industriais
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Equipment Codes
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43SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
Válvulas (contin.)
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Válvulas (contin.)
44SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
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SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA45
Trocadores de Calor
Bombas e Turbinas
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Bombas de deslocamento positivo
46SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
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47SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
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Vasos
48SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
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Tanques de armazenamento
49SIMBOLOGIA INSTRUMENTAL BÁSICA
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Nomenclatura de instrumentos e malhas de controle
Regras básicas:O nome de um instrumento é formado por:
1. Conjunto de letras que o identificam funcionalmente Primeira letra: identifica a variável medida pelo
instrumento Letras subsequentes: descrevem funcionalidades
adicionais do instrumento
2. Número Identifica o instrumento com uma malha de controle.
Todos os instrumentos da mesma malha devemapresentar o mesmo número:
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EXEMPLO:Instrumento: Registrador controlador de temperatura.
51Nomenclatura de instrumentos e malhas de controle
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Obs :Instrumento: Registrador controlador de temperatura : TRC – 2A
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5. Malhas de controle: A primeira letra corresponde à variável medida.Uma válvula de controle que varia uma vazão para controlar um nível édenominada LV.
6. Quando as letra C e V são usadas em conjunto, C (Control) devepreceder V (Valve): Válvula de controle Manual: HCV
7. As letras modificadoras devem ser colocadas logo após as letras quemodificam.
8. Para cada função de um instrumento deverá ser colocado junto ao
desenho círculo concêntricos tangenciais
Nomenclatura de instrumentos e malhas de controle
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Obs :Instrumento: Registrador controlador de temperatura : TRC – 2A
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9. O número de letras não deve ultrapassar a 4. Se o instrumento éregistrador e indicador da mesma variável, o I de Indicador pode seromitido.
10. Todas as letras devem ser MAIÚSCULAS.
Nomenclatura de instrumentos e malhas de controle
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Conro!a"or "ee#$era%ra&&&
Instrumento: Registrador controlador de temperatura : TRC – 2A
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Exemplo: Um controlador de temperatura com chave de nível alto. Oinstrumento pode ser designado como
TIC/TSH-3&&&'o# '(a)e "en*)e! a!o
Nomenclatura de instrumentos e malhas de controle
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Nomenclatura e Simbologia: Alarmes
A localização dos identificadores de alarme é deixada ao critério econveniência do utilizador. Mas, geralmente são instalados na sala decontrole acessível ao operador.
Ex. Pressão:PAH (High/ Alta)PAL (Low / Baixo)dP/dt (Rate of change /Taxa)PDA (Deviation from set point /Erro)
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Alarmes na saída do controlador deve usar um identificadorindefinido representado pela letra X, Ex.:
56Nomenclatura e Simbologia: Alarmes
XAH (High)
XAL (Low)d/dt (Rate of change)
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Nomenclatura e Simbologia: Malhas de Controle
Se uma malha possui mais de um instrumento com amesma identificação, então adiciona-se um sufixo à malha:
FV-2A, FV-2B, etc. Para o caso de registro de temperaturamultiponto utiliza-se: TE-25-01, TE-25-02, TE-25-03, etc.
Em fluxogramas não é obrigatório identificar todos oselementos de uma malha. Por exemplo, uma placa deorifício, uma válvula e elementos primários de temperaturapodem ser omitidos para se representar instrumentos maisimportantes.
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Símbolos para Linhas de Instrumentação
Simbologias
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Tubulação
Conexão ao processo
Sinal elétrico
Sinal pneumático
Sinal hidráulico
Data link
Capilar preenchido
Sinal eletromagnético(sem fio)
Sinal não especificado
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Símbolos para linhas de Instrumentação
Simbologias
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O tipo do suprimento é designado por duas linhas encimada linha de alimentação:
Exemplo:
ES 24 DC
a!i#ena+,oe!ri'a 2.C
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Tabela 1 – Símbolos gerais de instrumentos
0No Campo
No painelprincipal decontrole
Atrás do painelprincipal decontrole
Painel local oudo equipamento
InstrumentosDiscretos
Diâmetro 12 mm
Instrumentocompartilhado(Panel view )
Computadordo Processo
Controladorprogramável(CLP) Interface
CLP/Campo/CLPInterface
CLP/Supervisório/CLPInterface Interna
(lógica)Interface CLP/Panel
View/CLP
Localização
Tipo
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Tabela 2 – Símbolos gerais de instrumentos
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Primeira Letra Letras subsequentes
ari)e! #e"i"ao% ini'ia!
o"ifi'a"oraF%n+,o "e infor#a+,oo% Passi)a
F%n+,o Fina! o"ifi'a"ora
4 4na!isa"or -- 4!ar#e
B C(a#a "e %ei#a"or -- 6n"efini"a 6n"efini"a 6n"efini"a
C Con"%i)i"a"e e!ri'a-- -- Conro!a"or 7128 --
ensi"a"e o% #assaes$e'*fi'a 7ensi98
iferen'ia! -- ----
E Tens,o e!ri'a -- E!e#eno $ri#rio -- --
F a:,o 7F!o;8 <a:,o 7fra+,o8 -- -- --
G e"i"a "i#ensiona! -- isor -- --
= Co#an"o an%a!7=an"8
-- -- -- --
6 Correne E!ri'a 6n"i'a"or -- --> Po?n'ia arre"%ra o%
se!eor-- --
@ N*)e! 7@e)e!8 -- @A#$a"a $i!oo -- --
U#i"a"e 7ois%re8 -- -- -- --
N 6n"efini"a -- 6n"efini"a 6n"efini"a 6n"efini"a
2
Primeira Letra Letras subsequentes
ari)e! #e"i"ao% ini'ia!
o"ifi'a"oraF%n+,o "e infor#a+,oo% Passi)a
F%n+,o Fina! o"ifi'a"ora
6n"efini"a -- rif*'io "e resri+,o -- --
P Press,o o% '%o Pono "e ese --
Q Q%ani"a"e o% E)eno 6negra"or o%oa!i:a"or
-- --
< <a"ioai)i"a"e <egisra"or o%6#$ressor
-- --
e!o'i"a"e o%fre%?n'ia 7$ee"8
eg%ran+a -- C(a)e --
T Te#$era%ra -- -- Trans#issor --
U %!i)ari)e! -- %!if%n+,o %!if%n+,o %!if%n+,o
is'osi"a"e -- -- !)%!a --
D Peso o% For+a 7;eig(8 -- Po+o -- --
N,o '!assifi'a"a -- N,o '!assifi'a"a N,o '!assifi'a"a N,o '!assifi'a"a
6n"efini"a -- <e! o% '!'%!o 'o#$%a'iona! -- --
Posi+,o -- -- E!e#eno fina! "e'onro!e n,o C!assifi&
--
TaHe!a 2 – *#Ho!os gerais "e insr%#enos 7'on&8
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TaHe!a 3 – *#Ho!os e F%n+Ies "e Pro'essa#eno "e inais
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Diagrama de Processos & Instrumentação (P&ID)Também conhecido como Piping & Instrumentation Diagram
- Instrumento instalado no chão de fabrica (no campo)
- Instrumentos que são montados na planta de processo (ou seja,sensores instalados no equipamentos ou na tubulação do processo.
Montagemno chão defabrica
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Instrumentos que funcionam em Sistema de Controle Distribuído (DCS)
- Um Sistema de Controle Distribuido (SCD) refere-se a um sistemade controle do processo dinâmicos ou qualquer tipo de manufatureiras,
no qual os elementos de controle não são controle centralizados (comocérebro), mas são distribuídos por todo o sistema, com cadasubcomponente do sistema controlado por um ou mais controladores.Todo o sistema de controladores está ligado por redes de comunicaçãoe monitoramento.
Diagrama de Processos & Instrumentação (P&ID)Também conhecido como Piping & Instrumentation Diagram
Exemplos
• PI = Indicador de Pressão“P" é a variável medida (Pressão)“I“ é a função de informação ou passiva.Neste caso pode-se ter vários tipos de instrumentos. Desde um manômetro
mecânico à instrumentos eletrônicos sofisticados.Note que ao indicar PI em um fluxograma a intenção é descrever que naqueledeterminado ponto deseja-se somente indicar a pressão, independentemente dotipo de instrumento utilizado.
TI = Indicador de Temperatura LI = Indicador de Nível SI = Indicador de Velocidade RI = Indicador de Radioatividade
MI = Indicador de Umidade AI = Indicador de Condutividade, ou pH, ou 02 etc. VI = Indicador de Viscosidade
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Exemplos
• PIC = Indicador Controlador de Pressão
Neste caso a função final é o controle de uma malha, portanto, a letra
"C" da coluna “função final". A letra "I” é somente uma função passivamencionando que o instrumento também esta indicando de algumaforma a variável "P" pressão.
TIC = Indicador Controlador de Temperatura LIC = Indicador Controlador de Nível FIC = Indicador Controlador de Vazão JIC = Indicador Controlador de Potência
SIC = Indicador Controlador de Velocidade BIC = Indicador Controlador de Queima ou Combustão
(queimadores de caldeiras ou fomos ou outros)
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Exemplos
• LAH = Alarme de Nível AltoNeste exemplo a letra "A" define a função de informação, indicando queo instrumento está sendo utilizado para um alarme. A letra modificadora"H” complementa esta informação indicando o parâmetro do alarme, no
caso nível alto.
TAH = Alarme de Temperatura Alta SAL = Alarme de Baixa Velocidade WAL = Alarme de Peso Baixo
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HV = Válvula de controle manualA letra “V” indica a função final e a letra “H” indica a variável
inicial.
LCV = Válvula de controle de nível auto-operadaNeste exemplo a letra “C” pode estar indicando que aválvula é auto-operada.
LV = Válvula de nívelGeralmente esta notação determina que se trata deuma válvula de controle proporcional.
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73Exemplos
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74Exemplos
Simbologia simplificada
Simbologia completa
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75Exemplos
Apresentação da Documentação de um PI&D :
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Basic Column Control System
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Tipos de Malhas de Controle
Controle Realimentado (Feedback Control)
Controle Antecipatório (Feedforward Control) Controle de Razão (Ratio Control) Contole em Cascata
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V-100LCV-100
LC
V-100
EntradaFluido
SaídaFluido
LT
Y
Controle Feedback Um dos sistemas de controle de processo mais simples. Na malha de realimentação mede-se uma variável de processo e envia a sinal
de medição para um controlador, o qual compara com o set point. Se a variávelde processo não estiver no set point, realizará a medidas de controle pararetornar a variável de processo para o set point.
Vantagem: é simples, usando único transmissor. Este esquema de controle não leva em consideração nenhuma das outras
variáveis no processo.
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Controle Feedback ...cont. Malhas Feedback são frequentemente usadas na indústria para o controle de
processos. A vantagem de uma malha feedback é que controla diretamente avariável de processo desejada. E como desvantagem de malhas derealimentação é que a variável de processo deve sair do set-point para que ocontrolador execute uma ação.
V-100LCV-100
LC
V-100
EntradaFluido
SaídaFluido
LT
Y
Exemplo 1
V-100
V 100
TC
EntradaFluído
SaídaFluído
TT
A figura abaixo mostra um tanque reservatório de líquido para um sistema decaldeira. Este sistema tem a temperatura desejada máxima de 120 ºC, onde oaquecedor será desligado quando a temperatura atingir a temperatura desejada.Desenhe malha de controle feedback para o sistema.
Controle Feedback ...cont.
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LCV-100
FT
FC
Vapor
TI
Variável de processo queprecisa ser controlada =TemperaturaY
Entradado Fluído
Saída doFluído
Controle Feedforward Malha Feedforward ou Antecipatória é um sistema de controle que
antecipa as perturbações de carga e controlá-los antes que eles possamimpactar a variável do processo.
Para trabalhar com controle antecipado, o usuário deve ter umacompreensão matemática de como as variáveis manipuladas impactarána variável do processo.
Controle Feedforward …cont. Uma vantagem do controle antecipatório ou de alimentação é que o erro é
impedido, em vez de corrigidos. No entanto, é difícil dar conta todos ospossíveis distúrbios de carga em um sistema através do controle antecipatório.
Em geral, o sistema de antecipatório deve ser usado no caso de que a variávelcontrolada tem o potencial de ser uma grande perturbação de carga sobre a
variável de processo, a ser controlada.
LCV-100
FT
FC
Y
Vapor
TI
Entradado Fluído
Saída doFluído
Variável de processo queprecisa ser controlada =Temperatura
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Exemplo 2
V-100FT Variável de processo que precisa
ser controlada = Pressão
FC
Y
PI
Controle Feedforward …cont.
A seguinte figura mostra um reservatório gás comprimido. A variável de processoque necessita ser controlada é a pressão, sendo que a pressão deve manter-se
em 60 psi. Esta pressão é controlada por meio da medição do fluxo de gás queentra ao tanque. Desenhe o sistema de controle Feedforward.
BOILERVariável de Processo queprecisa ser controlada = Pressão
ÁguaVapor quente
PCV-100
Controle Feedforward …cont.
Exercício 1: A figura abaixo mostra um sistema de caldeira usado para fornecervapor quente para uma turbina. Este sistema precisa de fornecer vapor quente a100 psi para uma turbina, onde o PCV-100 deve ser aberta quando a pressãoatinge a pressão desejada. Com o uso de controle de pressão por meio demedição de temperatura na caldeira, desenhe um sistema da malha de controle
feedforward.
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Exercício 1: A figura abaixo mostra um sistema de caldeira usado para fornecervapor quente para uma turbina. Este sistema precisa de fornecer vapor quente a100 psi para uma turbina, onde o PCV-100 deve ser aberta quando a pressãoatinge a pressão desejada. Com o uso de controle de pressão por meio demedição de temperatura na caldeira, desenhe um sistema da malha de controlefeedforward.
BOILER Variável de Processo queprecisa ser controlada = Pressão
ÁguaVapor quente
PCV-100
Controle Feedforward …cont.
TT
TIC YResposta:
água Acido
2 parte de água
1 parte de ácido
FTFT
FFFIC
Controle de Razão
O controle de razão é usado para assegurar que dois ou maisfluxos, sejam mantidos na mesma razão, mesmo que osfluxos estejam mudando.
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água Acido
2 parte de água
1 parte de ácido
FTFT
FFFIC
Controle de Razão...cont.Aplicação: Mistura de dois ou mais fluxos, para produzir uma mistura com uma
composição especificada.
Junção de dois ou mais fluxos, para produzir uma mistura com proprie-dades físicas especificadas. Manter a mistura de ar e combustível correta para a combustão.
água Acido
2 parte de água
1 parte de ácido
FTFT
FFFIC
Controle de Razão (Auto ajustado) Se a característica física do fluxo misturado é medido, um controlador
PID pode ser utilizado para manipular o valor da relação. Por exemplo, uma medição da densidade, índice de octano da gasolina,
cor, ou outra característica pode ser utilizada para controlar essacaracterística através da manipulação da proporção.
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O controle em cascata usa a saída do controlador primário para manipular oponto de o controlador secundário conjunto como se fosse o elemento decontrolo final.
Objetivo:
Permitir que o controlador secundárioseja mais rápido para lidar comperturbações na malha secundária.
Permitir controlador secundário paralidar com válvula não linear e outrosproblemas do elemento final de controle.
Permitir controlar diretamente malhasecundária durante certos modos de
operação (como startup).
Controle em Cascata
FluidoProcesso
Vapor
Condensado
Controlador Vazão(secundário)
ControladorTemperatura
(Primário)
Sensor transmissorTemperatura
Cascade Control (cont…)
Requisitos para controle em cascata:
Dinâmica do processo malha secundária
deve ser de pelo menos quatro vezesmais rápido que a dinâmica da malhaprimaria de controle do processo.
A malha secundária deve ter influênciasobre o malha primária.
Malha secundária deve ser medível e
controlável.
FluidoProcesso
Vapor
Condensado
Controlador Vazão(secundário)
ControladorTemperatura
(Primário)
Sensor transmissorTemperatura
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Softwares para criarP&ID
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Criando Fluxogramas
Com o PowerPoint você pode criar apresentações eficazes,mas a maioria dos usuários não está familiarizada com osfundamentos da criação de fluxogramas.
Fluxogramas são bons para mostrar um projeto passo apasso, por exemplo.
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Como fazer um fluxograma no Power Point?
Passo 1: Abra o PowerPoint e mude olayout da página para Em branco
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Como fazer um fluxograma no Power Point?
Passo 2: Ative as grades para orientar-se
durante o desenho dos objetos
Passo 3: Para acessar os objetos dofluxograma, clique em Formas:
Criando Fluxogramas
Criando Fluxogramas
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Como fazer um fluxograma no Power PointPara acessar os objetos do fluxograma,clique em Formas:
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Criando Fluxogramas
Criar fluxogramas para documentar procedimentos, analisarprocessos, indicar fluxo de trabalho ou de informações,controlar custo e eficiência, etc.
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No Microsoft Visio
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Criando Fluxogramas
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96No Microsoft Visio
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Criando Fluxogramas
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98Criando Fluxogramas
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JJ
AVEVA P&ID™AVEVA P&ID™ Autocad P&IDAutocad P&ID
CAD Schroer's P&IDCAD Schroer's P&IDEdrawsoftEdrawsoft
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Criando Fluxogramas
VirtualPlant
Outros:
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103Criando Sinóticos
http://salvador.olx.com.br/software-industriais-comerciais-pessoais-php-c-c-asp-mysql-modbus-rs485-plc-clp-scada-iid-14744893
• Manuais de Operação da Planta Didática Smar• Control System Documentation - Applying Symbols and Identification Raymon Mulley, ISA,
1993• ABNT 03.004, NBR 8190 Simbologia de Instrumentação, Out/1983• Bega, E. A, Instrumentação Industrial, 2 edição, Rio de Janeiro, Interciencia, 2006• BRUSAMARELLO, V, BALBINOT, A, Instrumentação e fundamentos de medidas, Vol 2, Rio
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Bibliografia:
• http://www.isarj.org.br// • http://www.symbolfactory.net/ • http://www.reichard.com/ • http://www fem unicamp br/~instmed/CGI htm