Muchos ingenieros de instrumentación no han visto nunca un diagrama de lazo. Esto es debido a que no en todos los sectores industriales, se utiliza este documento.
En este artículo se tratará de explicar que son los ILD, para que sirven y como se realizan.
1. ¿QUÉ ES UN ILD?
2. EN QUE TIPO DE PROYECTOS SE REALIZAN LOS ILDs
3. FUNCIÓN DE LOS ILDs
4. MÁS INFORMACIÓN QUE SE PUEDE REPRESENTAR EN LOS ILDs
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1. ¿QUÉ ES UN ILD?
Los ILD (Instrument Loop Diagram) son un conjunto de planos,
que agrupan en cada hoja, la información más relevante del conexionado de una
señal eléctrica.
Ejemplo sencillo:
A continuación, se va a representar el “ILD” (Diagrama de Lazo), de la señal “LT-104”, generada por el transmisor de nivel “LT-104”.
Se comenzará representado en la parte izquierda del plano, el instrumento de campo que genera la señal.
En este ejemplo, el instrumento es “LT-104”, un transmisor de nivel instalado en un tanque.
En el “ILD”, se está indicando los terminales donde se conectan los hilos del cable que propaga dicha señal (terminal 2 y terminal 3).
A continuación se
presentará el cable “C1-LT-104” que une el instrumento con la caja de
agrupación de señales.
Normalmente, los instrumentos de campo se conectarán a una caja de agrupación de señales.
Las cajas agrupación de señales se instalan en campo cerca de los instrumentos.
Esto permite no tener llevar un cable individual por cada señal hasta los armarios de control.
Se llevará cada una de estas señales hasta las cajas de agrupación de señales. Y desde estas cajas de agrupación, se usará un solo multi-cable, para enviar todas estas señales juntas, al sistema de control.
Esto permite no tener llevar un cable individual por cada señal hasta los armarios de control.
Se llevará cada una de estas señales hasta las cajas de agrupación de señales. Y desde estas cajas de agrupación, se usará un solo multi-cable, para enviar todas estas señales juntas, al sistema de control.
En el ILD se están indicando las bornas donde se conectan
cada conductor del cable (Terminal “+11” y terminal “-11”).
En el ejemplo este par de conductores está apantallado, la
pantalla se conectará en la borna “Sh11”. Es muy común en las señales
analógicas una pantalla por cada par de conductores, que protegerá de ruidos
electromagnéticos a la señal.
A continuación se representa el cable “C1-JB-001”, que va
desde dicha caja, al armario de control “MP-001”.
En muchos proyectos de gran tamaño, las señales no irán directamente a las tarjetas de entradas y salidas del PLC. El cable se conectará a una cabina intermedia llamadas Marshaling (en el ejemplo "MP-001").
En este armario intermedio se agruparán las señales por tipos (analógicas/digitales de entrada/salidas).
Una vez las señales han sido agrupadas en el Marshaling
serán envidas por otro cable “C11-MP-001” a otro armario “PLC-001”, donde
estarán ubicadas las tarjetas de entradas y salidas del PLC.
En este caso la señal “LT-104” acaba su camino conectándose, al canal “7” de la tarjeta de entradas analógicas, situada en el Rack “4”, Slot “5”, cabina “PLC-001”.
Así quedaría este ejemplo de ILD:
En este esquema, se muestra todo el hardware (cables, terminales, tarjetas) que interviene para que la señal salga del instrumento y llegue al PLC.
Se puede realizar un plano similar por cada señal del proyecto, o agrupar señales que forman parte del mismo lazo de control representándolas juntas en el mismo ILD.
Por ejemplo si hay una válvula de control (AO), que tiene finales de carrera (2 DI) y su función es controlar el nivel (AI). Se podría intentar representar todas estas señales en mismo plano, agrupándolo todo bajo el mismo lazo.
Señales:
-
Una “AO” (Analog Output) para controlar la
válvula
-
Dos “DI” (Digital Input) para comprobar si la
válvula está cerrada o abierta
-
Una “AI” (Analog Input) transmisor de nivel
Nota: En los ILD se podría representar más información que la que se muestra en este ejemplo (color de cada conductor, sección del cables…), pero también se podría representar menos. No es mejor un documento por contener más información, sino por cumplir su función y que su contenido sea correcto y esté alineado con el resto de documentación del proyecto. En los siguientes puntos se expondrán algunos ejemplos de más información que se puede reflejar en los ILD.
2. EN QUE TIPO DE PROYECTOS SE REALIZAN LOS ILDs
Este documento agrupa información que ya está contenida en otros documentos del proyecto, complementando la documentación base de un proyecto. Por lo cual, los “ILD” no se consideran estrictamente necesarios en ningún proyecto y a su vez se podrían incluir en cualquiera.
Por ejemplo, este tipo de planos tienen mucha presencia en todos los proyectos relacionados con el sector del oil & gas y son menos comunes en los proyectos de energía.
A la hora de decidir si incluir o no los ILD en un proyecto, se tiene que tener en cuenta que es un documento complejo de elaborar y difícil de mantener actualizado. Requiere tener cerrado todos los documentos de ingeniería relacionados con el mismo antes de poder elaborarlo (esquemas de cableado de caja, esquemas de cableados del sistema de control, lista de señales, lista de cables…).
3. FUNCIÓN DE LOS ILDs
Los ILD cumplen su principal función durante el comisionado de una planta industrial, aunque pueden ser de utilidad durante las posteriores actividades de mantenimiento.
Normalmente, durante la fase de comisionado (justo antes de la puesta en marcha) se comprueba que todas las señales están correctamente conectadas, configuradas y que son recibidas por el sistema de control. Para realizar esta comprobación se puede elaborar una carpeta en papel por señal (que irán firmando una por una todas las partes involucradas), en dichas carpetas, el documento más relevante que resume lo que principalmente se va a comprobar sería el ILD.
El ILD permitirá seguir en una sola hoja la señal desde su origen hasta su destino final.
Nota: No tendría por qué realizarse “ILD” de Las señales internas de equipos eléctricos, si todo el cableado de estas señales es interno al equipo, ha sido realizado y comprobado en fábrica.
Por ello, ante la pregunta de ¿Qué es lo que se debe indicar en un “ILD”? diría que todo lo necesario para comprobar que la
señal ha sido correctamente conectada en campo.
Nota: Aprovechamos para exponer un punto importante
sobre el conexionado de señales.No es lo mismo que una señal "funcione correctamente” a que dicha señal esté “correctamente conectada”.
Todo el mundo involucrado en las actividades de mantenimiento, comisionado o puesta en marcha de cualquier planta industrial debe ser consciente de que el objetivo final no tendría que ser sólo dejar los sistemas funcionando, sino:
Dejarlos “correctamente conectados” con la "documentación actualizada" y "funcionando".
Si no se sigue esta filosofía, al final se tendrá una instalación insegura donde resultará muy difícil realizar adecuadamente actividades de mantenimiento o cualquier modificación.
4. MÁS INFORMACIÓN QUE SE PUEDE REPRESENTAR EN LOS ILDs
Hay clientes que además de representar todo el “hardware”
relacionado con las señales, requieren representar parte del “software”. Indicando
por ejemplo las alarmas, interlocks, PID, set-points, etc.
Nota: Es de agradecer que esta tendencia de representar “software”
tienda a desaparecer (tanto en los P&ID como en los ILD).
Se debería de separar de forma
más tajante los documentos “hardware” del “software”, buscando la flexibilidad
y la sencillez en la documentación.
En el Standard ISA 5.4 se muestra varios ejemplos de ILD. Este standard
pone al servicio de la industria todas las herramientas posibles para poder
representar en un plano todo el hardware y parte del software relacionado con
cada señal. Pero esto no quiere decir que se deban utilizar todas.
Qué herramientas utilizar y cómo utilizarlas debería depender del sentido común y de la experiencia.
Qué herramientas utilizar y cómo utilizarlas debería depender del sentido común y de la experiencia.
En conclusión:
Los ILD son documentos útiles para el comisionado y mantenimiento de cualquier planta industrial, pero no son estrictamente necesarios y además resultarán caros y difíciles de mantener actualizados.
Una de principales razones que hará que acabe siendo un documento caro para las ingenierías, es la flexibilidad de su formato.
La flexibilidad en los formatos en los documentos de ingeniería, es un arma de doble fino que se puede utilizar para retrasar deliberadamente el desarrollo un proyecto (al igual que sucede con los P&ID), da igual lo bien o mal que se hagan, nunca estarán a gusto de todo el mundo y siempre serán susceptibles de recibir comentarios.
Por lo cual, como consejo: antes de comenzar el desarrollo de cualquiera de estos documentos, se debe intentar consensuar el formato y el contenido de dicho documento con todas las partes implicadas.
Elaborado por: Julio.C Fernández Losa 21/03/2019
Si tiene algo que corregir o añadir agradecería que me mandara sus comentarios a: InstrumentacionHoy@gmail.com
es muy buena tu explicacion, gracias
ResponderEliminar:)
EliminarTrabajo diariamente con documentación de Ingeniería de Detalle, y la información suministrada en este artículo es precisa, y refleja su uso real. Felicitaciones.
ResponderEliminarGracias por tu apoyo
EliminarNo lo e leído del todo. Pero parece ser una muy buena información para quienes se inician en el tema. Agradezco tu tiempo que ocupas para compartir tus conocimientos con los demás.
ResponderEliminarSaludos
fredy
:) gracias
EliminarBien didactico...excelente
ResponderEliminarGracias;
EliminarHola, espero sigas subiendo este tipo de contenido. Soy estudiante, en la escuela hay mucha teoría y aveces los profesores olvidan la parte práctica y sobre todo la toma de decisiones.
ResponderEliminarAunq cada vez resulta más difícil encontrar tiempo para ordenar las ideas y escribir algo, no nos daremos por vencidos. Tu apoyo es una gran ayuda.
Eliminarhola aun no logro entender el 2 y el 3 de donde sale y si tengo que hacer el esquema completo como lo represento????
ResponderEliminarEs un ejemplo. Quiere representar que en el manual del transmisor, por ejemplo puede haber varios terminales (bornas). La 1,2,3. Por ejemplo la "1" podría ser la conexión a tierra. La 2 el positivo y la 3 el negativo. Pero es sólo un ejemplo. Conectar un transmisor no siempre es fácil, es recomendable ver antes el manual del transmisor y el manual de la tarjeta del PLC o el sistema de control donde se va a conectar. Es más común de lo que se cree, ir la puesta en marcha y que las señales no estén bien cableadas. Los planos deben ser precisos y los ferrules del cable deberían indicar el número del terminal donde se va a conectar exactamente. Un fallo típico es que la tarjeta del PLC no dé tensión al lazo y se requiere pone runa fuente de 24Vdc en serie.
Eliminarqué son los ferrules de cable?
EliminarLas etiquetas que se ponen en las punteras de cada conductor, indicando de dónde vienen y dónde se conectaran
EliminarHola amigos.
ResponderEliminarConsulta sobre la alimentación a los transmisores de instrumentos. Si tengo un Controlador, un Transmisor de Temperatura y una Fuente de 24Vcc. La conexión seria del positivo de la fuente al borne positivo del controlador y del borne negativo de este al borne positivo del Transmisor de temperatura y del borne negativo de este último al borne negativo de la Fuente de 24Vcc. El circuito serie formado circula la señal 4-20mA. ¿Esto es correcto?
(Escribi con palabras el circuito, porque no puedo pegar una imagen del circuito aqui).
Saludos cordiales.
Dependes principalmente del esquema electrico del controlador, te aconsejo que busca un ejemplo, los fabricantes suelen tener ejemplos. Por lo que dices entiendo que tu instrumento es pasivo y que la tarjeta de tu controlador donde vas cablear tampoco pone la energía al lazo. Yo personalmente, cada vez que conecto un transmisor es una aventura, a veces lo consigo a la primera y algunas veces a la cien-mil, hay veces . Mi consejo depende de cuantos instrumentos tienes que cablear? un par, decenas, centenas o miles. Si sólo es un instrumento, puedes permitirte el lujo de ir con diseño pensado y luego hacer pruebas. Cuando he tenido que diseñar el cableado de miles para alguna petro química, tenía que esta 100% seguro que mi diseño en papel estaba bien. Para ello, 1º Necesitas el esquema electrico de donde vas a cablear la entrada analógica, todo suministrador tiene un ejemplo con un instrumentos pasivo (no pone energía en el lazo), 2º solicita el esquema electrico al suministrador del instrumento (donde indica la numeración de las bornas y la polaridad). 3º Enviaba un ejemplo de como iba a cablear mi instrumento al suministrador del cuadro de control. 4º durante las pruebas FAT del cuadro, llevaba un instrumento y lo probaba según la pruesta de cableado.
EliminarPor ejemplo, podría necesitar tener la referencia de la fuente en el positivo del controlador, o necesitar la fuente en el negativo. A veces es posible que te funcione en ambos casos pero cuidado, que funcione no siempre quiere decir que se ha cableado correctamente, lo correcto es seguir las recomendaciones del fabricante.
EliminarHola amigo de InstrumentaciónHoy.
EliminarGracias por tu respuesta a mi consulta sobre alimentación a los transmisores. Desde Buenos Aires, Argentina, quiero expresar que esta página web es de gran importancia para aprender y consultar dudas sobre Instrumentación.
Saludos cordiales.
Gracias a ti por tu apoyo e interés, es de gran valor. Un saludo.
EliminarHola amigo de Instrumentación Hoy.
ResponderEliminarPrimero disculpa que repita el tema de consulta, pero estuve estudiando de un libro de Mediciones e Instrumentación y dice lo siguiente: Los transmisores a 2 hilos, la alimentación y la señal de salida comparten el mismo par de cables.
Pero hay ciertas condiciones en las que no se pueden utilizar los transmisores a 2 hilos, por ejemplo, no existe disponibilidad en campo de fuente de alimentación en DC (corriente continua) en el voltaje requerido.
Por otro lado estuve estudiando planos de diagramas de lazos de control de instrumentos de 2 hilos de una empresa de ingeniería, en dichos diagramas no se indica fuente de alimentación en campo. Consulta: La fuente de alimentación de estos transmisores (a 2 hilos) puede ser que está instalada en el Gabinete Marshalling. ¿Cómo es en la práctica?
Saludos cordiales.
Hola, no te disculpes, tu curiosidad es un virtud, no es un defecto. Desde mi punto de vista, la frase "no existe disponibilidad en campo de fuente de alimentación en DC " creo que no es acertada. Lo normal y habitual, es que no haya fuentes de alimentación en campo. No se deberían instalar fuentes DC junto a los transmsiores, para alimentar el lazo de dos hilos del transmisores. La fuente estará en el Marshaling, o en el cuadro de control, o se alimentará directamente desde la tarjeta del controlador (si la tarjeta lo permite). Lo ideal sería tener dos sistemas de alimentación DC independientes (cada uno con fuentes redudnates, puentes de diodos..), uno alimenta los PLC y bus de control remotas tarjetas y el otro alimentando campo (salidas y entradas digitales y analógicas), instalando bornas seccionables con fusibles y diodos indicando fusible fundido, en cada señal o en almenos uno por tarjeta (siempre en el +).
EliminarHola amigo de Instrumentación Hoy.
EliminarTe agradezco mucho tu respuesta sobre alimentación de transmisores. OK.
Un abrazo.
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarEstimado, muchas gracias por tu explicación, una consulta, como puedo generar un diagrama de lazo donde el FIT es local? vale decir, a través del mismo transmisor con botones locales, para este FIT el instrumento de flujo es una placa de orificio FE, muchas gracias.!
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