Al final, no os preguntarán qué habéis sabido, sino qué habéis hecho (Jean de Gerson)

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LA ACTUALIDAD

Nota: Conocer el pasado, para entender el presenta y así poder ver el futuro.

Pulsar en este en enlace, si no ha visto aún la primera, segunda y tercera parte del artículo

En esta cuarta parte se analiza el presente de la Instrumentación y Control para ver donde estamos

4. INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LA ACTUALIDAD

4.1. Donde estamos


El conocimiento es cada vez más accesible para todo el mundo, sin embargo no parece que se estén aprovechando adecuadamente los recursos que disponemos.


Unos de los mayores inconvenientes son las barreras , entre “la Universidad”, “la Industria” y “la Ingeniería”

Industria Universidad Ingeniería

La Universidad:

Por un lado, la mayoría de los profesores de la universidad, desconocen las funciones que realizaría un departamento de Instrumentación y Control en un ingeniería.

Por otro lado para que un estudiante de la universidad tenga alguna posibilidades de empezar a trabajar en Instrumentación y Control,  debe hacer una importante inversión económica, para realizar el Master de la lSA.


Sin embargo este Master, no les garantizará un trabajo, y tampoco garantizará que el alumno le vaya a gustar lo que va a aprender. (Master que recomiendo a todos los profesionales que estemos trabajando en I&C)

Es sorprendente que muchos recién titulados, sin tener perspectiva ninguna de lo que es la Instrumentación y el Control, deciden invertir de forma valiente y decidida.


Resulta igualmente impactante, que tras empezar a trabajar, muy pocos profesionales y muy pocas empresas invierten en formación.¿No debería de ser al revés?

Por otro lado. En la universidad, apartados del mundo, tenemos a los mejores alumnos (que no se han ido al extranjero), metidos todos en una habitación, donde su función principal es dar soporte a los importantes catedráticos, porque lo más importante para que una universidad destaque, es que los profesores tengan muchas publicaciones, y en segundo plano está el éxito de sus alumnos. ¿No debería de ser al revés?

Nota: He tenido el placer de estar rondado últimamente por algunas de las pocas universidades que hay interesadas en la Instrumentación y el Control, y me resultó sorprendente ver los brillantes trabajos que realizaban los alumnos. Es una lástima la falta de interés y compromiso de las empresas e instituciones estatales.


La Industria:

La Industria en España tiene el lema “las cosas de palacio van despacio”, tenemos una generación encima en la zona de confort que no parecen querer bajarse de la burra.

Sin duda muchas de estas personas han contribuido al desarrollo del sector, pero actualmente hay gente que se ha enquistado, y están haciendo un tapón a las nuevas generaciones. Esta dura crítica, no pretende ser un ataque a la gente con más años, es un ataque a la gente con la mentalidad más cerrada que no apoyan los cambios.

Por otro lado, todos los años se jubilan trabajadores, que dejamos irse sin haber sabido absorber sus conocimientos, tras haber pasado los últimos años apartados, totalmente improductivos, siguiendo el modelo de incompetencia de Peter (para más información, buscar en internet modelo de Peter).

La Ingeniería:

La competencia internacional aumenta año a año, lo que provoca tener que recortar en recursos, e indirectamente bajar en calidad.


El primer gran defecto de la mayoría de las ingenierías es que, como van a mejorar si nadie les da “feedback” de su trabajo. La mayoría de los ingenieros, no tienen ni idea del resultado de su trabajo, ni tras el montaje, ni tras los años sucesivos de operación.

El trabajo del ingeniero cada vez vale menos y es peor. Esta tendencia es difícil de desviar cuando, a más de la mitad de la gente no le gusta su trabajo. Es difícil, culparles ya que cuando empezaron, no tenían ni idea de donde se metían.

La instrumentación, quizá más que otras disciplinas de ingeniería, requiere "ser vivida con pasión". Sólo cuando algo nos gusta apasionadamente lo podemos querer. Quien no tenga entusiasmo por la instrumentación, con afán de saber, puede sufrir una vida profesional decepcionante. Mejor sería retirarse y cambiar a tiempo a otra actividad.

Como dijo un grandísimo director de proyecto: “mucho tenemos que mejorar para sobrevivir”.


Nota: Como conclusión, estés en formación, ingeniería o en industrial queda mucho por hacer y hay mucho que podrás aportar.

4.2. Quienes nos Pueden Ayudar

Los siguientes profesionales, están entre las referencias actuales. Disculpar que sólo pueda mencionar a unos poco de los que se merecerían estar en esta sección.

-Béla G. Lipták, nacido en 1936 en Hungría, es una de las máximas referencias internacionales de la ISA, con una increíble carrera profesional, siempre a caballo entre la industria y la universidad, sus volúmenes de Instrumentación son los libros más conocidos. 


Posteriormente la ISA (Estados Unidos), hizo una aportación importante de libros sobre Instrumentación y Control.

-Antonio Creus Solé, Doctor Ingeniero Industrial, escritor del libro “INSTRUMENTOS INDUSTRIALES SU AJUSTE Y CALIBRACIÓN”.

-Angel Arranz, jefe departamento de aplicaciones de válvulas de control de Fisher, Emerson. Coordinador y profesor del curso práctico de Válvulas de Control de Fisher.

Nota: Profesionalmente Ángel Arranz es de esas personas de las que da la impresión que mientras esté ahí nada puede salir mal, por otro lado, creo que Ángel podría lograr que un niño de tres años entendiera los problemas más complejos de mecánica de fluidos, y sin embargo ninguna de estas habilidades es la más sorprendente de esta persona, lo más sorprendente es su carácter amigable y cercano para todo el mundo, seas quién seas, trabajes donde trabajes.

-Antonio Campos, autor del libro “VÁLVULAS DE CONTROL Selección y Cálculo”, es el primer libro sobre válvulas de  control editado en castellano, coordinador y profesor del módulo 3 de válvulas de control en el master de la ISA.

Nota: Cuando conozco a un nuevo compañero que ha realizado el master de la ISA y le pregunto qué tal los módulos, siempre me dicen que han sido todos muy buenos, pero siempre destacan las clases impartidas por Antonio Campos, y siempre les doy la razón, oírle es un lujo. Pero lo más importante de asistir a sus ponencias son los conocimientos que intenta transmitir, siempre con una visión práctica basada en la experiencia de casi 40 años dedicados a la selección y aplicación de válvulas de control en numerosos y diversos procesos industriales.

-Julio Rivas, uno de los fundadores del master de la ISA en España.

Nota: El entusiasmo de Julio Rivas después de tantos años impartiendo y organizando cursos de instrumentación, resulta inspirador para todos. Su personalidad es arrolladora, explique lo que te explique recordarás cada palabra. Tras conocerle no te extrañará que esta persona haya triunfado profesionalmente.

-Manuel Bollaín, uno de los fundadores del master de la ISA y experto en ingeniería de instrumentación.

-José Acedo Sánchez, gran didacta y autor de “INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL BÁSICO DE PROCESOS” y "CONTROL AVANZADO DE PROCESOS" uno de los mejores textos sobre instrumentación editados en España.


-César de Prada Moraga, doctor y catedrático de la universidad de Valladolid. En contacto con el mundo real, trabaja con un gran equipo de estudiantes y doctores, buscando continuamente innovar en la automatización y acercar la universidad a la industrial.

-Autores de "SISTEMAS INSTRUMENTADOS DE SEGURIDAD Y ANÁLISIS SIL”, Inmaculada Fernández de la Calle, Alfonso Camacho López, Carlos J. Gasco Lallave, Ana María Macías Juárez, Mª Ángeles Martín Hernández, Gabriela Reyes Delgado, Julio Rivas Escudero.

-Profesores del Master ISA: 
Francisco Díaz-Andreu, Rubén Soriano, Juan Carlos Maraña, Alfonso Camacho, José Miguel Sola Sáez, Diego Hergueta González de Ubieta, Sergio Marmol Gutierrez, Marcela Jover, Francisco Palacio, Julián Maestro Martín, José Acedo Sánchez, Antonio Campo, David Ruíz, Francisco Javier Arribas, Ricardo Conde, Julio Rivas Escudero, Manuel Bollaín, Jose Antonio Iniesta López, Carmen Valverde, Jesús Vallejo, José María Amézaga, Gabriela Reyes Delgado, Ángel Vega Remesal, Ismael Pereda Alonso, Francisco J. Alonso Arconada, Juan Manuel Dupont, Manuel Lázaro Gallardo, Jesús Villena, Raúl Blanco Morales, José Ramón Salgado, Pedro Redondo, Manuel Luis Zafra, Mª Ángeles Martín, Francisco Cifuentes Ochoa, Rafael González Martín.

- Comisión de la ISA en España: Un grupo de profesional que año a año trabajan por mantenernos unidos a todos.

Nota: En esta parte del artículo se ha menciona mucho a la "ISA". Esta organización está siendo un punto de encuentro para los profesionales de la instrumentación y el control industrial. Cumpliendo un papel clave en la formación y desarrollo de este sector.

Se aconseja mantenerse vinculado a dicha organización si se pretende crecer en  este sector (la unión hace la fuerza).

Dentro de la ISA, habría que destacar el trabajo realizado por "Francisco Díaz-Andreu". 

Desde la fundación de la ISA en España, el trabajo e ilusión constante de "Francisco Díaz-Andreu" es uno de los pilares que ha permitido que el Master de Repsol de la ISA en España sea considerado la mejor formación en España de instrumentación y control y haya logrado varios premios internacionales.

Tras recordar el Pasado de la Instrumentación y Control, y echar un vistazo al Presente, estamos preparados para analizar cómo creemos que será el Futuro.


Pulsar en los siguientes enlaces para acceder al resto del artículo:


Elaborado por: Julio César Fernández Losa 11/05/2016 
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EL FUTURO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LAS PLANTAS INDUSTRIALES

Nota: Conocer el pasado, para entender el presenta y así poder ver el futuro.

En las anteriores partes del artículo:

1ª, 2ª y 3ª Hemos recorrido el pasado de la Instrumentación y Control, para comprender de dónde venimos.

4ª Hemos analizado el presente, para entender dónde estamos.

5ª Ahora, ya estamos preparados para reflexionar sobre el futuro.


Nota: Durante los últimos años, he estado tan inmerso en la construcción de plantas industriales, que llegué a pensar que la ingeniería finalizaba ahí; tras construir las plantas, menos preciando el trabajo que se realiza después.

Últimamente he tenido la oportunidad de visitar y colaborar con varias universidades y husmear un poco en sus proyectos de automatización, modelos predictivos, sistemas discretos, big-data.. para grandes clientes nacionales e internacionales.

Todo esto me ha permitido darme cuenta de que el mundo empieza donde termina mi burbuja.

Desgraciadamente son pocas las personas que dentro de esta institución que es la universidad, promueven proyectos tan interesantes, manteniendo contacto real con las empresas. Una de las que más me ha sorprendido aquí en España es la Universidad de Valladolid.

Todo esto me ha hecho replantearme este artículo y darme cuenta de mi falta de perspectiva. Actualmente sigo sin ser consciente de los límites de mi ignorancia pero como este último artículo "Futuro de la I&C" es pura opinión disculpar si en algo no estáis de acuerdo.


Futuro de la Instrumentación y Control Industrial

5. EL FUTURO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LAS PLANTAS INDUSTRIALES 

Industria 4.0, big data, wifi, robots inteligentes, drones, nano-tecnología, super-baterías, alta velocidad...

No cabe duda que algunos de estos avances afectarán a nuestra vida en poco tiempo.


Por ejemplo, en las plantas de energía o en las fábricas industriales se están planteando bruscos cambios en la gestión de la demanda.

Pero si analizamos, cómo afectarán las nuevas tecnologías a la construcción de grandes plantas industriales. Concretamente, cómo afectarán al diseño de las plantas petroquímicas y a las plantas de energía: ¿qué tecnología utilizarán?, ¿qué nuevos requisitos tendrán los equipos instalados?... no parece que vayan a cambiar mucho en los próximos años.

La construcción de plantas industriales es un sector que se desarrolla muy lento, si lo comparamos con el desarrollo de la tecnología industrial y de las herramientas que disponemos.

Ejemplos de lo lento que cambia este sector es que, han pasado unos cuantos años y por lo general nadie está usando la tecnología wifi, se ha tardado un montón de años en usar instrumentación con bus de campo (y muchos siguen sin fiarse de ellos), se han desarrollado nuevos modelos de válvulas, pero nadie las instala aunque se las regalen, tenemos nuevos materiales pero si no están mencionados en las especificaciones obsoletas los evitaremos...

No obstante los dueños de estas plantas poco a poco, si que se irán dando cuenta de las ventajas económicas que supone esta nueva era industrial, e irán implementando todas estas herramientas de forma progresiva en todas sus fábricas.

Por otro lado, analizando las tendencias y las posibilidades de las nuevas tecnologías, lo que sí que parece que cambiará bruscamente para todos, en un corto periodo de tiempo, serán: los puestos de trabajo y las condiciones laborables.

La mejora de la comunicaciones, la globalización, el trabajo automatizado, la gestión inteligente de la información, nos está diciendo que los trabajadores deben de adaptarse rápidamente a estas nuevas tecnologías para mantenerse a flote en un negocio tremendamente competitivo. Como se ha mencionado en el tema anterior, los ingenieros “mucho tendremos que mejorar para sobrevivir”.

No obstante, esto es solo una opinión, porque por mucho que digamos, lo que pasará nadie lo sabe con certeza ( mientras no resolvamos lo del “condensador de fluzo” pulsar este link para saber sobre el condensador)

Lo único que realmente se necesita saber con certeza, sobre el futuro, es que el futuro eres tú… no importa los años que tengas o el tiempo que lleves trabajando, lo único realmente importante, es el hambre que tengas por descubrir, para llegar más lejos que nadie. Así que, afila tus dientes, porque el futuro cuenta contigo.

Índice de enlaces del artículo:

Primera parte (El pasado):

1. INTRODUCCIÓN
2. ORÍGENES DE LA INSTRUMENTACIÓN Y EL CONTROL
3. COMIENZOS DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PLANTAS INDUSTRIALES EN ESPAÑA


Segunda parte (El presente):

4. INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LA ACTUALIDAD

Tercera parte (El Futuro)

5. EL FUTURO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LAS PLANTAS INDUSTRIALES
 


Elaborado por: Julio César Fernández Losa 12/06/2016 
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OPINIÓN DE UN MINIOM

Aviso: No sabemos predecir el futuro, ni  contamos con la verdad absoluta esto es solo nuestra opinión.
 
EL SECTOR DE LA ENERGÍA
 
 
11/06/2016-Opinión sobre este artículo:
 
 
Al contrario de lo que se expone en el artículo, la demanda de gas probablemente continúe hacia arriba a nivel mundial durante los próximos años empujado por una mayor penetración del combustible en mercados emergentes, y por el aumento de cuota en la generación eléctrica a costa de fuentes mas contaminantes y caras como el carbón, el fuel y discutiblemente la nuclear.

Por otro lado por el momento es actualmente imposible tener 100% de renovables por la falta de desarrollo de baterías. No se espera que las baterías se desarrollen suficientemente durante los próximos 5 años.
 
Por: MJ

REGRESO AL PASADO PRESENTE Y FUTURO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL

Nota: Conocer el pasado, para entender el presenta y así poder ver el futuro.

Primera parte (El pasado):

1. INTRODUCCIÓN
2. ORÍGENES DE LA INSTRUMENTACIÓN Y EL CONTROL

3. COMIENZOS DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PLANTAS INDUSTRIALES EN ESPAÑA

Segunda parte (El presente):

4. INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LA ACTUALIDAD

Tercera parte (El futuro)

5. EL FUTURO DE LA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN LAS PLANTAS INDUSTRIALES

El futuro de la instrumentación y el control
Lamento decir que en este artículo no explicaremos el funcionamiento del condensador de fluzo, aún estamos trabajando en ello…

Este artículo consta de tres partes:

1º- Una visión del nacimiento y evolución de la instrumentación y el control, desde los orígenes hasta nuestro tiempos, para poder ver con perspectiva lo que ha sucedido.

2º- El presente, donde estamos, que personas o entidades están desarrollando los cimientos del futuro.

3º- El futuro, hacia dónde evoluciona la instrumentación y el control.


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1. INTRODUCCIÓN

Nota: Antes de nada, un breve resumen de, qué es la Instrumentación y el Control

La Instrumentación y el Control, es una especialización dentro de la Ingeniería Industrial.
Si agrupásemos a los ingenieros que se dedican a diseñar grandes plantas industriales en 4 grupos, uno de estos pilares, sería el departamento de: “Instrumentación y Control”.

Nota: Otros departamentos podrían ser, por ejemplo, Civil, Mecánica, Electricidad, Etc….

El control de un proceso industrial conlleva tres fases, “medir”, “decidir” y “actuar”.

Instrumentación y Control



1-De la medición, se encargan los instrumentos (sensores y transmisores), son los ojos de una planta industrial. Medidores de nivel, analizadores, termómetros, caudalímetros, presostatos, finales de carrera, etc…

2-De la decisión, se encargan los controladores (PLCs, SCD...), son el cerebro de la planta, tienen configurados las funciones que controlarán el proceso.

3-De la acción, se encargan los elementos finales de control (actuadores, válvulas de control, pistones, solenoides…), son las manos de las planta. Tienen la función de actuar sobre el proceso, siguiendo las órdenes de los controladores.

Gran parte de las actividades de ingeniería relacionadas con estas tres funciones, estarán dentro del alcance del departamento de “INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
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Elaborado por: Julio César Fernández Losa 31/05/2016 
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INTERPRETAR UNA ISOMÉTRICA DE TUBERÍAS

1. ¿QUÉ ES UNA ISOMÉTRICA DE TUBERÍAS?

2. IMPORTANCIA DE UN ISOMÉTRICO

3. PARTES DE UN PLANO ISOMÉTRICO DE TUBERÍAS
3.1 Cajetín
3.2 La tubería
3.3 Listado e información complementaría


4. ALCANCE DEL DEPARTAMENTO DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL, DURANTE EL DESARROLLO DE LAS ISOMÉTRICAS

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Nota: En artículos anteriores, se explicó cómo se podría interpretar un P&ID. (Pulsar el siguiente enlace para acceder a “Como interpretar un P&ID”).

En los P&ID se pueden ver las tuberías, equipos e instrumentos de una planta, y con la experiencia suficiente podría entender el proceso. 

Pero los P&ID solo son un croquis de la planta, no podemos saber la forma real de las tuberías ni como se instalan realmente los equipos.

Para saber realmente como es el diseño de las líneas se necesitan las isométricas de tuberías.

Isométrica de tuberías

1. ¿QUÉ ES UNA ISOMÉTRICA DE TUBERÍAS?

Las Isométricas son un conjunto de planos dimensionales (decenas o cientos de hojas según el alcance del proyecto), utilizados para diseñar el sistema de tuberías de una planta industrial.


isométrica de tuberías

2. IMPORTANCIA DE UN ISOMÉTRICO

Los planos isométricos, son uno de los documentos más relevantes generados por el departamento de tuberías (piping). El peso de estos planos para la planificación de un proyecto es muy elevado ya que pueden convertirse en un cuello de botella durante la fase de construcción.

En base a estos planos se realizan los listados de material de tuberías (que habrá que comprar), y serán utilizados para realizar el montaje de las mismas. El coste asociado a estas dos actividades es muy alto y las implicaciones que pueden tener un mal diseño son muy elevadas. Por ello es muy conveniente que el departamento de instrumentación colabore con el departamento de tuberías durante la fase de desarrollo de las mismas.

3. PARTES DE UN PLANO ISOMÉTRICO DE TUBERÍAS

3.1 Cajetín


Como cualquier plano de ingeniería deberá de contar con un cajetín adecuado.

cajetín isométrica de tuberías

En el cajetín se debe indicar:

-El código de la línea que se va representar en el isométrico
En el ejemplo: "04LBB20BR0101"

-Numero de hoja y número total de hojas utilizadas para representar todos los tramos de dicha línea.

En el ejemplo: "4 of 4" Esl a cuarta hoja de un total de 4 hojas usadas para representar toda la línea "04LBB20BR0101"

Nota: Cada tubería de un proyecto debe estar codificada, y serán representadas en las Isométricas.

-Condiciones generales de la línea, condiciones de diseño (568ºC / 36,2Barg), especificación que le aplica (E340), diámetro principal de la línea (22").

-Control de revisiones

-Entidades que interviene en el proyecto (Cliente, ingeniería, promotor, etc...)

-Proyecto sistema al que pertenece la isométrica

3.2 La tubería

La parte principal de documento es la parte donde se muestra detalladamente el diseño de la tubería.
tubería isométrica


En este dibujo se puede ver detalles como:

-Cotas

-Coordenadas relativas de los equipos, respecto a un punto de referencia para todo el proyecto.

-Zonas con aislamiento o traceadas

-Ubicación de los soportes

-Orientación de cada elemento, y ángulos requeridos

-Etc..

3.3 Listado e información complementaría

A un lado del plano se indica información detallada de cada elemento representado, indicando:

-Descripción de cada elemento

-Cantidades

-Materiales

-Espesores

-Acabados

-Etc..

Isométrica listado de materiales




4. ALCANCE DEL DEPARTAMENTO DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL, DURANTE EL DESARROLLO DE LAS ISOMÉTRICAS



Debido a la escasez (cada vez mayor) de recursos humanos asignados a los proyectos industriales, se está reservando cada vez menos tiempo al departamento de instrumentación y control para la revisión de este documento (últimamente en algunos proyectos se establece directamente que estos documentos no serán enviados al departamento de instrumentación). Esta tendencia genera un decremento sustancial de la calidad del trabajo, por lo que se establece los siguientes puntos mínimos que debemos de tratar de coordinar.

Puntos importantes que debe transmitir el departamento de instrumentación al departamento de tuberías:

-Definición de los puntos terminales donde finaliza el montador de tuberías y comienza el montador de instrumentación.

-Ubicación y orientación de los puntos de conexión de los instrumentos.

-Dimensiones y conexiones al proceso de las válvulas de control.


Nota: La instalación de las válvulas de control, afecta mucho al diseño final de las isométricas.

Al aplicar durante el diseño de las tuberías, los criterios de velocidades máximas de diseño, las válvulas de control resultantes, en la mayorías de los casos serán menores que la tubería (mínimo, la mitad de la tubería). El departamento de piping tendrá que representar en las isométricas los reductores necesarios para instalar las válvulas de control, y para ello necesitará lo antes posible el tamaño de la válvula (diámetro del punto de conexión al proceso), avance de la válvula (longitud total del cuerpo de la válvula), orientación y espacio que requiere el actuador.

Información requerida isométrica válvula de control

Para que la definición de esta información no suponga un retraso por parte del departamento de instrumentación en el desarrollo de los planos isométricos, se debe solicitar al suministrador de la válvulas que mande la información lo antes posible, aunque sean planos preliminares con solo estas medidas revisadas.





Elaborado por: Julio César Fernández Losa 12/05/2016 
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INTERPRETAR UN P&ID CONTROL

2.1 ACLARACIONES

2.2 ALCANCE DE UN P&ID


2.3 ¿QUE PARTE DEL CONTROL VAMOS A REPRESENTAR EN UN P&ID?

2.4 EJEMPLOS DE REPRESENTACIÓN EN P&ID
2.4.1 ¿Quién envía o recibe la señal?
2.4.2 Representación de funciones y cálculos en P&ID
2.4.3 Representación de lazos modulantes en P&ID
2.4.4 Representación de alarmas en P&ID
2.4.5 Representación de enclavamientos de disparos y forzados en P&ID
2.4.6 Indicaciones y botones de paneles locales

 


Nota: Este artículo es continuación de "Interpretar un P&ID" (Pulsar aquí para ir al enlace anterior)


En este artículo, se explica: Que parte del control aconsejamos representar en los P&ID.

Cuando se habla de control, estamos hablando de, como se reflejará en los P&ID la interacción entre los diferentes equipos e instrumentos dentro del control de la planta.


2.1 ACLARACIONES

Cada sector industrial tiene sus requisitos a la hora de desarrollar los P&ID.


Los ejemplos que se mostrarán, pueden ser utilizados como punto de partida, pero son sólo una forma más de las muchas posibilidades.


Usando la simbología establecida por la ISA, se podría representar prácticamente todo lo que imaginemos en los P&ID. Pero representar excesiva información, es una mala decisión; por un lado los planos se volverán muy densos, y por otro lado es una fuente potencial de errores.

Lo más importantes de cualquier documento industrial es que, cumpla su función y que la información que se refleje sea correcta y precisa.

2.2 ALCANCE DE UN P&ID

Principalmente en un P&ID se representan y codifican las tuberías e instrumentos, pero además se puede representar otra información como: condiciones de diseño, tamaños, rating, alcances, interacciones entre algunos equipos, etc... 

No se debería plasmar información como: la lógica de control, ni el cableado de la planta, ni todas las partes de un equipo, ni la forma real de la tuberías, etc... para ello, hay documentos específicos en cualquier proyecto que cumplen estas funciones. Por ejemplo, los lógicos de control, matriz causa efecto, las descripciones funcionales, los esquemas de cableados, layout de los armarios, las isométricas, etc..


2.3 ¿QUE PARTE DEL CONTROL VAMOS A REPRESENTAR EN UN P&ID?


Lazos de control P&ID



En este artículo, se ha tratado de evitar representar ejemplos que no se realicen habitualmente en la industria, para no extender por Internet algo que no se haga en la vida real. Lamento decir que se empiezan a verse P&ID inverosímiles que me mandan desde las universidades alumnos a modo de consulta.

En las plantas de energía, apenas representamos la interacción entre los equipos porque los lazos son complejos y todos los equipos pueden llegar a tener una gran interacción entre sí. Sin embargo en los proyecto de petroquímica y oil & gas los lazos son sencillos, y si que solemos representar más cosas. No obstante, en ningún caso se debería llegar a representar en los P&ID toda la lógica de control.

Por ejemplo, como norma general no se aconseja representar nunca ni permisivos, ni ordenes de auto, ni señales digitales de arranque paro en condiciones normales, o apertura y cierre de válvulas en condiciones normales.


En los proyectos se puede representar cuando lo solicita explícitamente el cliente:

-Algunas funciones y cálculos (de forma muy esquemática)

-Lazos modulantes

-Las alarmas

-Los enclavamientos de disparo

-Los enclavamientos de forzado

-Algunas indicaciones y botones de paneles locales

2.4 EJEMPLOS DE REPRESENTACIÓN EN P&ID

2.4.1 Quién envía o recibe la señal

Las plantas industriales suelen constar de un sistema de control principal.

Para representar en un P&ID las funciones y señales recibidas o originadas por el sistema de control principal. Se usará el siguiente símbolo, un círculo metido en un cuadrado.

señal SCD P&ID


Además del sistema de control principal hay muchos pequeños controladores locales (PLC), las señales generadas por estos controladores se representarán con un rombo dentro de un cuadrado
señal PLC P&ID

Si la señal es generada por un panel eléctrico, se puede representar con un círculo solo.

señal de un panel P&ID

En los ejemplos expuestos a lo largo de este artículo, se ha considerado que todas las señales son generadas o enviadas desde el sistema de control principal. Pero si las señales fueran enviadas a controladores locales (tipo PLC) habría que sustituir el círculo por el rombo, como se muestra en el siguiente ejemplo.


PLS DCS P&ID


Nota: Según la ISA, la raya del medido de estos símbolos, se puede usar para representa la ubicación del equipo, como se indica en el siguiente dibujo.


representación P&ID



No obstante en la mayoría de los casos, se dibuja la raya en todos los símbolos, sin tener que analizar equipo a equipo donde está ubicado.

2.4.2 Representación de funciones y cálculos en P&ID

Para la representación de funciones y cálculos en P&ID, lo más sencillo es usar "..Y", como se muestra en los siguientes dibujos, que representarían una función genérica:


("PY" Cálculo de Presión; "TY" Cálculo de Temperatura; "FY" Cálculo de caudal; "XY" Cálculo Adimensional)

Se añadiría "I" si además de realizar la operación, se quisiera representar en pantalla el valor calculado, como en el siguiente dibujo:


Ejemplo 1:

"Cálculo e indicación del caudal másico que pasa por la tubería, teniendo en cuenta las posibles variaciones en la densidad del fluido"

En este ejemplo contamos con:

- Un medidor de placa de orificio (FE), con su transmisor de caudal (por presión diferencial FIT)


- Un transmisor de presión (PIT)

-Un transmisor de temperatura (TT)

-Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se realizará el cálculo para compensar la densidad (FIY)

Compensación presión diferencial

Nota: En una línea en la que circula vapor, para poder conocer el caudal másico de vapor que circula por la tubería, usando un transmisor de presión diferencial, se necesita conocer el valor de la densidad del vapor.

Para conocer el valor de la densidad del vapor basta con conocer el valor de la presión y temperatura.


Compensación del caudal

En el siguiente dibujo podemos ver, este mismo ejemplo representado de forma más sencilla sin usar el bloque "FY".


Nota: Como se insistía al principio, no hay una sola forma de representar cada caso, pero cualquier ingeniero de instrumentación debe saber interpretarlos adecuadamente.

Ejemplo 2:

"Representación de la media de tres valores redundantes, haciendo una selección dos de tres (2oo3) en caso de desviación en una de las medidas"


En este ejemplo contamos con: 

-Tres transmisores de presión diferencial para medir el nivel de un tanque (LIT)

-Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se configurará la función (LIY)
 

Instrumento Nivel P&ID

dos de tres P&ID

2.4.3 Representación de lazos modulantes en P&ID

Los lazos modulantes, son aquellos lazos de control en los que se regula una variable de proceso, a través de algún elemento modulable, como puede ser una válvula de control, o un variador de velocidad.

Normalmente, estos lazos contarán con una función "PID" (Proporcional, Integral y Derivada) configurado en el armario de control.

Nota: Para saber más sobre la función "PID", pulsar el siguiente enlace "Aplicación de un PID"

Para la representación de la función "PID", se puede usar el bloque "..IC".


Por ejemplo, "PIC" para un PID que controla presión, "TIC" para un PID que controla temperatura, "FIC" para un PID que controla caudal, "LIC" para un PID que controla nivel, etc...
  
Lazo DTI

Ejemplo 3: 

"Representación del lazo de control de caudal con una válvula de control neumática"

En este ejemplo contamos con:

- Un medidor de placa de orificio (FE), con su transmisor de caudal (por presión diferencial FIT)


- Una válvula de control neumática (FV)

-Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se configurará el lazo de control (FIC)

Lazo de control P&ID


Válvula de control P&ID
 
Ejemplo 4: 

"Representación del lazo de control de caudal con un variador de velocidad conectado al motor de una bomba"

En este ejemplo contamos con:

- Un medidor de placa de orificio (FE), con su transmisor de caudal (por presión diferencial FIT)


- Un variador de frecuencia conectado a un motor.

-Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se configurará el lazo de control (FIC)

Variador de velocidad P&ID


Variador P&ID

2.4.4 Representación de alarmas en P&ID

Los sistemas de control generarán alarmas, cuando se den una serie de condiciones preestablecidas. Estas alarmas aparecerán en la pantalla del operador, indicándole que tiene que realizar alguna medida correctora. 

Hay varias formas de representar las alarmas, pero se debe tener en cuenta que no se suelen representar todas alarmas del sistema en los P&ID. Solo se suelen representar las alarmas generadas por algunas variables del proceso (altos o bajos valores).

Nuestra recomendación es que solo se representen las alarmas que estén involucradas en Interlocks.

Por ejemplo, se podría generar una alarma por, alto valor de temperatura (presión, caudal, PH, ...), bajo valor, muy bajo, muy alto, etc, siempre .

Para indicar alarma por alto valor, pondremos "H" junto a la variable medida.

Para indicar alarma por muy alto valor, pondremos "HH" junto a la variable medida.

Para indicar alarma por bajo valor, pondremos "L" junto a la variable medida.

Para indicar alarma por muy bajo valor, pondremos "LL" junto a la variable medida.



Nota: A veces cada alarma se representa como un bloque aparte con forma de hexágono.

alarma P&ID
 
2.4.5 Representación de enclavamientos de disparos y forzados en P&ID

Además de lo indicado hasta ahora, en algunas ocasiones se requiere representar en los P&ID los forzados y disparos.

Los forzados y disparos son situaciones que están fuera del funcionamiento normal del proceso.

Los forzados y disparos normalmente actuarán en los equipos sin importar que estén en modo automático o manual, forzando a los equipos a una situación prefijada.

La diferencia entre los forzados y los disparo es que cuando un equipo se dispara además de ser forzado, aunque la señal que originó el disparo de desactive, el equipo se mantendrá disparado, hasta que el operador no rearme el equipo.


Para la representación se puede usar por ejemplo, la función de Interlock general (un rombo con una "I" dentro).

 
Ejemplo 5: 

"Representación del forzado de la válvula todo-nada, por alto nivel en el tanque"

En este ejemplo contamos con:

- Un transmisor de nivel (LIT)


- Una válvula todo-nada neumática (NV)

-Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se configurará una alarma por alto nivel y un Interlock (I) que forzará la válvula cerrándola.

válvula todo nada P&ID


válvula on-off P&ID
2.4.6 Indicaciones y botones de paneles locales

En algunas ocasiones son representados en los P&ID las indicaciones y los botones de los paneles locales.

Ejemplo 6: 
 
"Representación de un panel local, con un botón que controla la posición de una válvula, y una indicación luminosa que indica alto nivel en el tanque"
 
En este ejemplo contamos con:
 
- Un interruptor de nivel (LSH)
 
- Una válvula todo-nada neumática (NV)
 
- Un panel local, con un botón y una señal luminosa
Panel P&ID

panel local P&ID


Elaborado por: Julio César Fernández Losa 07/05/2016 
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