Implementação do Projeto de Automação Industrial

Automacao 20231 03052023 IMPLEMENTAGAO DO PROJETO DE AUTOMAGAO v Procedimentos para a implementagao de sistemas de automagao industrial Ousuario define todas as seqiéncias operacionais que deseja ver implantadas v Receitas de producao e de protegao dos sistemas estabelecidas por especialistas no processo por fabricantes dos equipamentos ou pela experiéncia prdpria do usuario 1 DESCRIGAO DAS PLANTAS INDUSTRIAIS Na implementagao o primeiro objetivo do projetista deve ser a transmissao eficiente e segura do conteudo técnico dos processos industriais a serem automatizados Devem ser utilizadas representagdes graficas por meio de simbolos padronizados mostrando as relagdes funcionais entre os seus diversos componentes Para representar os processos industriais temos Fluxogramas e diagramas de processo Sado meios de comunicag Diagramas de blocos complementares S6 o PID é indispensa Diagramas de fluxo de processo Diagramas de tubulacgao e instrumentagao PID Piping Instrument Diagram 2 1 Automacao 20231 03052023 Diagramas de blocos As operagoées das sequéncias de processamento sao mostradas em blocos retangulares interligados por flechas que indicam a sequéncia de trabalho Minério v Este diagrama mostra somente a sequéncia das etapas do smagamento Retorno Retorno mercurio eine por Compressao Cozimento amalgama a Amalgama Agua Residuos Ouro Por exemplo processo de tratamento de minério de ouro 3 Diagramas de fluxo de processo Fluxograma indice de Processo Process Index Flowsheet Diagrama de Fluxo do Processo DFP propriamente dito 4 2 Automacao 20231 03052023 Z Fluxograma Indice de Processo Process Index Flowsheet Contém a designagao dos equipamentos principais das utilidades necessarias e como os mesmos estao interligados Operagées unitarias balangos quimicos e energéticos envolvidas sao anotadas nos desenhos sendo também mostrados pontos de origem e destino de matériasprimas produtos subprodutos e efluentes v Também se incluem os critérios e as bases de calculo utilizadas para o projeto da planta industrial Esses dados representam poderosa ferramenta para analises comparativas de tecnologias de processo Apresenta as seguintes informagées Vazdes nominais dos materiais Ciclo operacional Numero de horas operacionais por ano Especificagées de produtos subprodutos e matériasprimas Consumo por unidade de produgao de matériasprimas subprodutos utilidades Balango e consumo de energia Reagées envolvidas e taxa de conversao pureza catalisadores etc Impacto no meio ambiente com identificagao e quantidade de efluentes 5 Diagrama de Fluxo do Processo DFP propriamente dito Neste diagrama o objetivo é mostrar os principais equipamentos através de simbolos de uso comum normatizados ou especiais 8 10 H0 10 5 Tubulaca o o 2 Car Vapor 30 bar 30 bar 3 ee jem yey yee 0100 0100 2 Les ILes10 ILe200 SO 2 Qa l C P100 P100 P200 Legenda O Tanque P Bomba T Trocador de calor MX Reator 6 3 Automacao 20231 03052023 Diagrama de Fluxo do Processo DFP Tanto o Fluxograma indice como o Fluxograma de Processo devem mostrar as operacoes do processo industrial do inicio até o fim e devem incluir todos os equipamentos principais e as tubulacgées de interligagado dos mesmos Os equipamentos sao numerados individualmente da mesma forma e concatenados com o Fluxograma Indicador do Processo S80 mostrados os dispositivos internos dos equipamentos que so criticos para 0 processo como as bandejas de uma coluna de destilagao As varias correntes de processo fluxos sao numeradas e descritas com as propriedades fisicoquimicas normais e quantificadas de acordo com o balancgo de massa e energia Abreviadamente as principais malhas de controle e seus instrumentos sao mostrados para facilitar o desenvolvimentoentendimento do controle do processo nesta fase os instrumentos nao costumam ser numerados 7 Dados de consumo de energia e cargas térmicas sao anotados préximo aos simbolos dos equipamentos por exemplo poténcia de motores turbinas trocadores de calor etc Normalmente é feita a anotagao das descrigdes dos equipamentos acima dos respectivos simbolos com a designagao do equipamento tag servigo tamanho condigées de projeto material de construgao etc O balancgo de massa e energia e as propriedades fisicoquimicas sao mostrados em tabulagao na parte inferior do desenho componente a componente Devido a confidencialidade dos dados de balango de massa e energia e demais propriedades os mesmos muitas vezes no ficam anotados no fluxograma mas em planilhas referenciadas para manuseio por publico restrito 8 4 Automacao 20231 03052023 Diagrama de tubulagdo e instrumentagdo PID Piping Instrument Diagram Os PIDs fluxogramas de engenharia em que equipamentos tubulagées e instrumentos sao representados com riqueza de detalhes permitem mostrar uma fotografia completa do processo T Tom Bich Ton Reflux C Absorber i s Regenerator Sour gas Faitom Pe Lich Ty a ane Condénsate httpswwwedrawsoftcomptknowingpidhtml 9 Exemplo ISA Instrument Air Supply Fv33040 Mixer V7 From Transfer Pump oy s ro Reacor 102 P201 Sample Point a Fy33041 From Transfer Pump 10 5 Automacao 20231 03052023 Software httpsonlinevisualparadigmcomptdiagramsfeaturespandidsoftware ove 2 ce RD Se o ecu aS C onlinevisualparadigmcomptdiagramsfeaturespandidsoftware a Q Bersreresom Diagra rans BARROS RECURS TARAS CORTARINIE PREG Ss semaine Dd 4 Dol pot ped oe PY IN BX DK OD bh oh 1 Py oh 1 oy py XS 7 hs 2 oF Bi pa CoN Y pe Ak ay a se rs snstumen Ar Supply we From Transfer Pumy KN ToReactor R102 ean WSs Sample Point gogqu uiIWUH Ga auwof g Fv33041 S Doody a be ga 3 0 e a U oO Ea Tae ne On 0 ia U More Shapes 3 Paget Wet e cen ake nT Cms tt e mA Rm em eR aa Race eee create R metas a lah rel 11 Um PID deve mostrar Todos os equipamentos na medida do possivel nas proporoes relativas das suas dimens6es fisicas e nas posides da instalagao fisica Dispositivos de alivio de pressao como valvulas de seguranga discos de ruptura valvulas de alivio de pressao e de vacuo de tanques com suas dimens6es e pressées de ajuste Indicadores de niveis de liquido criticos de temperaturas criticas etc para condensadores potes de refluxo refervedores etc Itens de equipamentos tubulagdes e instrumentos existentes novos ou futuros Todas as tubulagées incluindo informagées necessarias para conexées com instalagées existentes com sentidos de fluxo Todos os itens que afetem a funcionalidade do processo como drenes venteios pontos de amostragem redugoes filtros etc Tipos de conexées das tubulagées com equipamentos ou terminais 12 Automacao 20231 03052023 Um PID deve mostrar Todas as valvulas de processo e de utilidades Valvulas usadas para dreno e venteio em testes de tubulagées nao sao mostradas Todos os instrumentos de mediao de vazao com os simbolos ou tipos Instrumentos instalados no campo em painéis locais e na sala de controle Todas as malhas de instrumentos criticos Aprimeira valvula de bloqueio de um instrumento de campo Sistemas de purga tracejamento e isolamento térmico para os instrumentos de campo Um PID ndo deve mostrar As faixas de operagao de indicadores transmissores registradores pressostatos etc nao devem normalmente ser mostradas As botoeiras para partida local de motores de bombas ou outros equipamentos nao devem ser mostrados a menos que estejam em painéis de campo devendo todas as botoeiras e chaves localizadas em painéis na sala de controle ser mostradas 13 DOCUMENTOS NECESSARIOS NO PROJETO DE AUTOMAGAO Listas de instrumentos e de entradasaida Especificagao da operacao automatica Diagramas de controle Idgico Diagramas de causa e efeito Lista de entradas e saidas no CLP Diagramas de controle dinamico 14 7 Automacao 20231 03052023 of CANDIDO Listas de instrumentos e de entradasaida sae MENDES ae INT nF PSHE UTUMIES Vorb Dab To ccm renown a S ta seme on SS SS FT seat Potable water to SFn00 tow tranamimar sof aoo air 5631 SF508 pressure dep taremitir so soit FAC sont Kencsciry wansatte inet of PuPseot se ff Pane fe TT 5001 remoorature transmiter 80 J J sang Te a cs a Sic 5001 PHP5001 invertor VSDS001 conlr 80 SaOo7 280 s0a2 V5022 open postion switch so spoa ISL 5051 1505 low tval switch so J J 8035 YA 6001 Fathano inerscr de tequnca da Precon so soe SS a ie SS 15 4 A 9p Especificagdo da operagdo automatica 8 IDS Ctl MENDES Eum texto descrevendo todas as situacdes e as acdes consequentes que sao desejadas Estabelece 0 sequenciamento e a ldgica requisitados pela engenharia do processo em questao visando sua segurana e eficiéncia procedimentos de partida operagdes em batelada intertravamentos esquemas de controle e de parada de plantas etc N EXEMPLO Para partir a bomba automaticamente uma das valvulas HV1 ou HV2 deve estar aberta e a outta valvula de controle deve estar fechada dependendo de qual tanque A ou B se quer encher A pressao de suc4o da bomba deve estar acima de um valor especificado indicado associado A chave de pressao PSL5 Se a valvula HV1 esta aberta para permitir enchimento do tanque A o nivel dele deve estar abaixo de um valor especificado associado a chave de nivel LSH3 que também aciona a l4mpadapiloto de nivel m4ximo montada no quadro LLH3 A partir dessa especificacdo sao elaborados os diagramas de controle logico e de controle dindmico em harmonia com os PIDsa 16 8 Automacao 20231 03052023 9 Diagramas de controle lógico Quando um número limitado de funções lógicas é utilizado em conjunto com esquemas de controle dinâmico essas funções podem ser incluídas nos Diagramas de Blocos Da mesma forma quando algumas funções de controle dinâmico são utilizadas junto com esquemas de seqüenciamento elas podem ser mostradas nos Diagramas Lógicos Os diagramas lógicos das partidas e das paradas das plantas precisam especificar como as operações devem ocorrer em condições normais e de emergência Diagramas de controle lógico 17 18 Automacao 20231 03052023 10 Diagramas de causa e efeito Por mais completo que seja um PID ele não pode incorporar toda a lógica do controle e dos intertravamentos necessários Por isso ele costuma ser resumido nas Matrizes de Causa e Efeito que fornecem para cada situação particular do processo o status desejado das válvulas bombas etc Lista de entradas e saídas no CLP Esta lista contém todas as variáveis de entrada sensoreadas e as de saída atuadoras do controlador lógico programável para o processo industrial Devem ter designações por tags coerentes com a documentação do processo 19 20 Automacao 20231 03052023 11 Diagramas de controle dinâmico São normalmente elaborados a partir dos Fluxogramas de Processo PFDs pela adição da instrumentação de válvulas de controle e de blocos de cálculo São destinados a mostrar o relacionamento entre o processo e o controle no mesmo desenho Não devem ser sobrecarregados com informações típicas dos outros documentos Os símbolos e identificações devem utilizar os mesmos símbolos dos DFPs e dos PIDs A mesma informação pode estar no formato de diagramas de blocos explicitando as malhas de controle dos PIDs Entradas e saídas do bloco devem ser especificadas com a saída de um bloco sendo a entrada de outro até que tenhamos a saída do último com o sinal que irá para o elemento final de controle Blocos de cálculo são utilizados para mostrar o método de implementação dos esquemas de controle e aparecem com o símbolo de um retângulo onde é inserido texto com indicação da função matemática a ser executada Blocos de cálculo podem ser controladores com ação proporcional integral derivativa funções leadlag e deadtime função razão função seletor de máxima mínima Blocos de intertravamento são os que definem uma ação como partida parada abertura fechamente etc 21 22