Conceptos Esenciales de Instrumentación y Control Industrial: Normas y Elementos Clave

Conceptos Fundamentales en Instrumentación y Control Industrial

Organizaciones y Estándares Clave

A continuación, se presenta una lista de organizaciones y estándares fundamentales en el ámbito de la instrumentación y el control industrial:

• ISA - Instrument Society of America
• NEC - National Electrical Code
• IEC - International Electrotechnical Commission
• SAMA - Scientific Apparatus Makers Association
• IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
• NEMA - National Electrical Manufacturers Association
• ASME - American Society of Mechanical Engineers
• ANSI - American National Standards Institute
• API - American Petroleum Institute
• ATEX - Atmosphères Explosibles (Atmósferas Explosivas)

Estándares y Documentación Esencial

ISA5.1-1984-R1992

Es un estándar que establece una forma uniforme de designación de instrumentos y sistemas de instrumentación utilizados para medición y control en procesos industriales.

Diagramas P&ID (Piping and Instrumentation Diagram)

Los Diagramas P&ID son los documentos base de todo proyecto industrial, representando de manera detallada las tuberías y los instrumentos de un proceso.

Elementos Clave de un Lazo de Control

Un lazo de control está compuesto por diversos elementos que interactúan para mantener una variable de proceso en un valor deseado:

Elementos Primarios

Se encuentran en contacto directo con la variable a medir y absorben energía del medio controlado para generar una señal inicial.

Sensor

Es el primer elemento del lazo que mide el valor de una variable de proceso y la convierte en una señal detectable.

Convertidor

Dispositivo que transforma una señal de un tipo en otra forma, por ejemplo, de una señal neumática a una eléctrica.

Transmisor

Dispositivo que, a través de un sensor, entrega una salida normalizada (por ejemplo, 4-20 mA) proporcional a la variable medida, permitiendo su envío a distancia.

Controlador

Ejecuta un algoritmo de control. Compara el valor de una variable medida con un valor referencial (setpoint) y genera una señal de salida para corregir desviaciones.

Elemento Final de Control

Controla directamente el valor de la variable manipulada de un lazo de control, actuando sobre el proceso para alcanzar el valor deseado.

Actuador

Acciona mecánicamente una válvula u otro dispositivo mecánico en respuesta a una señal del controlador, modificando la variable manipulada.

Válvula de Control

Es un elemento final de control que manipula el flujo de un fluido en una tubería, regulando así una variable de proceso.

Lazo de Control

Una combinación de dos o más instrumentos donde la señal pasa de uno a otro con el propósito de medición o control de una variable de proceso.

Identificación de Instrumentos: TAG Number (Norma ISA 5.1)

El TAG Number es una identificación codificada según la norma ISA 5.1, que proporciona información sobre el número de lazo y la función del instrumento o control.

Símbolos de Ubicación del Instrumento

La ubicación física de un instrumento se representa mediante líneas dentro del símbolo gráfico:

• Montado en tablero, accesible al operador: Símbolos con una raya horizontal continua en el centro.
• Montado en campo: Símbolos sin rayas internas.
• Ubicación auxiliar, accesible al operador: Símbolos con dos rayas horizontales continuas en el centro.
• No accesibles al operador: Símbolos con rayas cortadas o discontinuas dentro.

Símbolos de Tipo de Instrumento o Función

La forma del símbolo gráfico indica el tipo o función principal del instrumento o sistema:

• Instrumento discreto: Representado por círculos.
• Control compartido/Sistema de Control Distribuido (DCS): Representado por cuadrados con círculos dentro.
• Función de computadora: Representado por rombos.
• Control lógico programable (PLC): Representado por cuadrados con triángulos dentro.