Introdução à Instrumentação Industrial UERJ

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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL – Introdução
Filipe Leandro de F. Barbosa
filipeleandro@gmail.com
16/03/2010
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Sumário:
• Motivação
• Características Gerais de Instrumentos
• Termos e Definições
• Identificação e Simbologia
• Breve Histórico
• Exemplo de Aplicação
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INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
O que é?
Instrumentação Industrial: Motivação
- Qual o papel da instrumentação Industrial? Qual a sua principal finalidade?
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Auxiliar o controle dos 
processos industriais
INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL
Objetivo
Instrumentação Industrial:
A principal finalidade da Instrumentação industrial é auxiliar no controle dos processos 
industriais.
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Variáveis de Processo (Process Variable - PV):
• Pressão
• Nível
• Temperatura
• Vazão
• ...
Controlar? O que é Controle de Processos?
Manter varáveis de processo em “patamares” desejados � Controle Regulatório
Principais conceitos envolvidos:
• Definição de Controle Regulatório
• Diferença entre Controle Regulatório e Controle Servo
• Definição de Variáveis de Processo
• Exemplos de controle de processos
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“Patamar”
Desejado
= 11 °C
0 °C
15 °C
8 °C
Controle Regulatório
11 °C
Variável de Processo: 
Temperatura
Controlar? O que é Controle de Processos?
- Descrição do comportamento do controle regulatório
- Controle de Processos é uma motivação para se estudar a Instrumentação Industrial
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Hierarquia de Controle de Processos
Planta de Processo
Instrumentação
Controle Regulatório
Otimização Dinâmica
Real Time Optimization (RTO)
Scheduling
Planning
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 2
Nível 3
Nível 1
Descrição da Hierarquia de Controle de Processos:
- Divisão em três níveis ou camadas para facilitar o estudo e o entendimento do 
sistema completo de controle
- Observar que a Instrumentação Industrial está na “Base da Pirâmide”. Em outras 
palavras, é fundamental que este bloco esteja funcionando corretamente para que os 
outros níveis ou camadas de controle operem de forma adequada.
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Hierarquia de Controle de Processos
Planta de Processo
Instrumentação
Controle Regulatório
Otimização Dinâmica
Otimização em Tempo Real (Real Time Optimization - RTO))
Programação (Scheduling)
Planejamento (Planning)
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Hierarquia de Controle de Processos:
• Um sistema de controle de processos pode ser subdividido em seis subsistemas, a saber: 
Instrumentação, Controle Regulatório, Otimização Dinâmica, Otimização em Tempo Real, 
Programação e Planejamento.
• Para melhor estudar tais subsistemas, fizemos uma divisão em três níveis ou camadas. O 
primeiro nível é o de Instrumentação do processo, o segundo nível é o de Controle/Otimização e 
o terceiro nível é o de Planejamento/Estratégia.
Explicitando os níveis:
Nível 1 (Instrumentação): (da ordem de fração de segundos)
• Esta camada é composta pelos instrumentos que são instalados no processo com o objetivo de 
fornecer subsídios para que o controle seja efetuado.
• Saída: Medições dos instrumentos
• Entrada: Sinais dos controladores vindos do Controle Regulatório
Nível 2: 
Camada responsável pelo controle dos processos.
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Controle Regulatório: (da ordem de segundos)
• Etapa que tem como objetivo fazer com que as variáveis de processo sigam set-points
estabelecidos, rejeitando possíveis perturbações ou ruídos existentes no processo.
• Entrada: Set-points dos controladores
• Saída: Ações de controle para os instrumentos de campo. Geralmente, ações que 
apontam abertura para as válvulas de controle, ou acionamentos de partida e parada de 
máquinas.
Otimização Dinâmica: (da ordem de minutos)
• Camada responsável por estabelecer os set-points do controle regulatório, levando em 
consideração condições alimentadas pela camada superior, com o objetivo de fazer o 
processo trabalhar próximo do ponto ótimo estabelecido.
• Entrada: Condições ótimas de estado estacionário determinadas na camada RTO.
• Saída: Set-points para os controladores.
Otimização em Tempo Real (Real Time Optimisation - RTO): (da ordem de horas-dias)
• Camada responsável por estabelecer as condições ótimas de operação da planta em 
estado estacionário.
• Entrada: Condições de custo vindas da camada de Programação. 
• Saída: Condições ótimas de estado estacionário para a camada de Otimização 
Dinâmica.
Nível 3:
• Camada responsável pelas ações de alto nível, com horizonte maior de tempo, 
definindo questões estratégicas e de planejamento.
• Programação (Scheduling): (da ordem de dias-semanas) 
� Camada que trabalha com condições de custo, capacidade de produção, 
disponibilidade de matéria prima e agendamento de produção.
� Ex.: Refinarias alterando seu parque de refino para processar óleo mais 
pesado.Recentemente (2008), a Unidade UN-4100 (COQUE) da REDUC entrou 
em operação.
� Entrada: Disponibilidade dos equipamentos utilizados na camada inferior.
� Saída: Condições de custos para a RTO.
• Planejamento (Planning): (da ordem de meses)
� Camada de mais alto nível, com o maior horizonte de tempo de avaliação e 
ações de longo prazo. Trabalha com alocação de recursos em um nível mais 
global.
� Entrada: Capacidade da Planta; Disponibilidade da Planta.
� Saída: Fornecimento de recursos; demanda de produtos.
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Indústria de Petróleo
Hierarquia de Controle de Processos Aplicada
Unidades de Negócio (UNs)
UN-A UN-B UN-C
Processos das Diversas Plantas das UNs
Instrumentação
Controle Regulatório
Planejamento
UN-k...
Otimização
Programação
Otimização
UN-A UN-B UN-C UN-k
Otimização Otimização...
Instrumentação
Controle Regulatório
Instrumentação
Controle Regulatório
Instrumentação
Controle Regulatório
Exemplo de hierarquia de controle de processos aplicada à indústria do petróleo.
• Notar que a Instrumentação está na Base de todo o processo, sendo fundamental 
para que todo o Sistema de Controle, composto pelas seis camadas da Hierarquia de 
Controle, funcione perfeitamente.
• Destaque para a correlação entre a Hierarquia de Controle de Processos e a divisão 
da empresa de petróleo em Unidades de Negócio/cargos correspondentes.
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Exemplo prático de Controle de Processos
Problema: Aquecer um fluido até uma dada temperatura. 
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Trocador de Calor
Como implementar a solução?
Descrição de um problema prático de controle de processos: aquecer um fluido até
uma dada temperatura.
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Processo típico de troca de calor: Esquema
Vapor
Fluido
Fluido Aquecido
Condensado
Voltar
Exemplo Trocador de Calor Casco & tubos
Condensado
Vapor
Fluido
Fluido Aquecido
Este slide destaca que o trocador de calor que está sendo utilizado nos exemplos não 
é o trocador usual das aplicações mais comuns na indústria do petróleo. 
Um trocador típico das aplicações na Indústria do Petróleo é ilustrado, com as suas 
devidas entradas (Fluido e Vapor) e saídas (Condensado e Fluido Aquecido) 
evidenciadas.
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“Solução” 1: Operador “sentindo” a variação de temperatura 
e atuando na válvula adequadamente.
Exemplo prático de Controle de Processos
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Trocador de Calor
Sistema em malha aberta
Operador
Esta seria a forma mais intuitiva de resolver o problema destacado no slide anterior. 
Contudo, para uma indústria de petróleo, está não é uma forma viável. Por esse 
motivo, a palavra Solução encontra-se entre aspas.
O conceito de sistema em Malha Aberta é ressaltado.
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Solução 2: Operador observando a variação de temperatura 
no instrumento de medição e atuando na válvula
Exemplo prático de Controle de Processos
Vapor
CondensadoFluido
Fluido Aquecido
Indicador de
Temperatura
Atua na Válvula
Controle Manual: a malha é fechada pela atuação do operador
Operador
• Conceito de Controle Manual é destacado:
- O controle é manual quando o operador necessita atuar diretamente no 
elemento final de controle (válvula de controle) para controlar uma dada variável 
de processo ou mais de uma variável de processo.
• Conceitos de Variável Controlada x Variável Manipulada:
- Variável controlada é aquela que desejamos controlar
- Variável manipulada é aquela que necessita ser manipulada para que a 
variável que se deseja controlar seja influenciada
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Solução 3: Utilização de um instrumento para atuar na 
válvula automaticamente, para atingir “patamar”
definido pelo operador
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Sensor de 
TemperaturaControlador
Ex.: 90 °C
Operador
Sistema em malha fechada
Set-Point
(SP)
Variável Controlada
Variável Manipulada
Exemplo prático de Controle de Processos
• Conceito de Sistema em malha fechada ressaltado
• Controle Manual x Controle Automático
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Malha Aberta X Malha Fechada
• Sistema em Malha Aberta:
– Não utiliza a informação da variável controlada (Temperatura do 
fluido aquecido)
• Sistema em Malha Fechada:
– Utiliza a informação da variável controlada para atuar na variável 
manipulada ( Vazão de vapor)
• Sistema em Malha Aberta x Sistema em Malha Fechada:
• O controle está em nosso cotidiano:
- Dirigir um carro
- Matar um mosquito
- Escrever, andar, articular palavras, ...
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Características Gerais de Instrumentos
• Instrumentos Cegos: sem indicação visível da variável medida.
Ex.: Transmissores/sensores sem indicação
• Instrumentos Indicadores: com indicação visível da variável medida.
Ex.: Indicador de Temperatura
• Elementos Primários: em contato direto com a variável medida/controlada.
Ex.: Placa de orifício (Para medição de vazão) 
• Transmissores: transmissão do valor da variável de processo à distância. 
O elemento primário pode ou não fazer parte do transmissor.
• Conversores: Convertem um sinal de entrada (pneumático, eletrônico)
em um sinal de saída padrão (3 a 15 psi ou 4 a 20 mA)
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Características Gerais de Instrumentos
• Controladores: Comparam a variável medida (PV) com o valor desejado (SP)
e exercem uma ação da correção na variável manipulada.
C PSP
PV
• Elemento final de controle: válvulas de controle
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
vapor
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Termos e Definições
• RANGE (Faixa de Medida): Limites superior e inferior do instrumento
Ex.: Temperatura: (10 a 100) °C
• SPAN (Alcance) Ex.: SPAN = 100-10 = 90 °C
• Exatidão
• Acurácia
• Repetitividade
• Precisão
• Sensibilidade
• Resolução
Alvo Alvo
x
xx
Dardo
x
x
x
xxxx
• Erro (Offset): Erro = SP-PV
Sensibilidade
Acurácia
Exatidão
Precisão
Resolução
Exatidão
Definições utilizadas pelo VIM (Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e 
Gerais de Metrologia):
• Exatidão (Accuracy of Measurement): “Grau de concordância entre o resultado de 
uma medição e um valor verdadeiro do mensurando.”
OBS.: O VIM destaca que “Exatidão é um termo qualitativo. O termo precisão não 
deve ser utilizado como exatidão.”
• Repetitividade (Repeatability of results of measurement): “Grau de concordância 
entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob 
as mesmas condições de medição.”
• “Condições de Medição:
- Mesmo procedimento de Medição
- Mesmo instrumento de medição, utilizado nas mesmas condições
- Mesmo local
- Repetições em curto período de tempo”
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• “A Repetitividade pode ser expressa em termos quantitativos, em função das 
características da dispersão dos resultados.”
• Precisão: este termo não esta relacionado no VIM. Contudo, tal expressão é
amplamente utilizada em termos qualitativos como dispersão das medições realizadas. 
Quanto maior a precisão, menor a dispersão entre os dados, e vice-versa.
• Sensibilidade (Sensitivity): “Variação da resposta de um instrumento de medição 
dividida pela correspondente variação do estímulo.”
OBS.: O VIM ressalta que “A sensibilidade pode depender do valor do estímulo”. Este 
efeito se dá devido a não linearidade que pode ser observada no instrumento de 
medição.
• Resolução de dispositivo mostrador (Resolution): “Menor diferença entre indicações 
de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida”.
OBS.: Observações:
“1) Para dispositivo mostrador digital, resolução é a variação na indicação quando o 
dígito menos significativo varia de uma unidade.
2) Este conceito também se aplica a um dispositivo registrador.”
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Termos e Definições
• Histerese: Diferença máxima que se observa na indicação do instrumento quando
a variável de processo percorre toda a escala tanto no sentido 
crescente como no decrescente
Termômetro
• Elevação de zero
• Supressão de zero
Termômetro
Termômetro
Elevação de 
Zero
Zero da
Variável
Zero do 
Instrumento
Termômetro
Supressão de 
Zero
Zero do 
Instrumento
Zero da
Variável
Histerese: Definição N-1882 -> “Propriedade de um componente do 
sistema, caracterizada pelo fato de que, para uma dada excursão 
do sinal de entrada, evidencia-se a dependência do valor de saída, 
com histórico de excursões anteriores e pela direção da excursão 
atual do sinal de entrada.”
Quanto à Histerese: destaque que todos os instrumentos de medição possuem 
Histerese, se considerarmos uma resolução infinita para visualização da não 
idealidade do equipamento. O mesmo se aplica à Elevação de Zero e Supressão de 
zero: todo o instrumento de medição possui ou elevação de zero ou supressão de 
zero, se consideramos uma resolução infinita.
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• Calibração: comparar um instrumento contra um padrão.
Obs.: Caso seja necessário realizar alguma alteração no instrumento será
considerado calibração+ajuste.
Termos e Definições
Da Norma N-1882: Calibração “É o conjunto de operações que estabelece, sob
condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento
de medição ou sistema de medição, valores representados por uma medida
materializada ou um material de referência e os valores correspondentes das
grandezas estabelecidas por padrões.”
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23
Calibração de Instrumentos de Medição
• Recomendações de Calibração de Instrumentos:
– Não existe norma que defina os prazos de calibração necessários 
para os instrumentos. 
– Como pratica operacional, existe um Padrão de Execução que 
lista os intervalos de calibração adotados pelas várias UNs. 
Por exemplo, na REDUC (Refinaria Duque de Caxias) os prazos 
de calibração variam de 06 a 24 meses.
– Para instrumentos de medição de vazão de óleo e gás natural, há
uma portaria conjunta ANP/INMETRO (Portaria conjunta Nº 1, de 
19 de junho de 2000). Ex.: Elementos Primários: 12 meses; 
Elementos Secundários: 60 dias.
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Recomendações de Calibração - REDUC
6 MESES6 MESES6 MESES6 MESESREGISTRADOR
18 MESES18 MESES18 MESES18 MESESCONTROLADOR
18 MESES18 MESES18 MESES18 MESESINDICADOR
18 MESESINTERNO/PARADA
EXTERNO/18 MESES
D/P CELL/18 MESES
12 MESES12 MESES
TRANSMISSOR
INTERNO/PARADA
EXTERNO/18MESES
PARADA24 MESESSENSOR
PRESSÃONÍVELVAZÃOTEMPERATURA
Observação:
Instrumentos para transferência de custódia têm período de calibração de 6 meses.
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Identificação e Simbologia
• Simbologia Padrão: Norma S5.1 da ISA (Instrumentation, Systems and
Automation Society)
• Identificação de um instrumento:
– Primeira Letra: Variável medida/controlada
– Letras Subseqüentes: função do instrumento na malha
– Primeiro conjunto de algarismos: área
– Segundo conjunto de algarismos: malha a qual o instrumentopertence
TIC
1001
OBS.: Todas as Letras em maiúsculas
Como diferenciar dois instrumentos do mesmo tipo,
na mesma malha?
1) FT-21002A; FT-21002B (paralela)
2) FT-21002; FT-21003 (serial)
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26
Letras de Identificação (Da Tabela ISA 5.1)
ChaveVelocidade, FreqüênciaS
Acionador, atuadorPosição, dimensãoZ
Válvula, Damper (defletora)VibraçãoV
RegistradorRadiaçãoR
--------------- // altoManualH
Relé, conversorEstado, Seq. de EventosY
TransmissorTemperaturaT
---------------Quantidade // TotalizaçãoQ
Conexão para ponto de testePressãoP
Lâmpada Piloto // baixoNívelL
IndicadorCorrente ElétricaI
--------------Vazão // RazãoF
SensorTensãoE
---------------Densidade // DiferencialD
ControladorCondutividade ElétricaC
AlarmeAnáliseA
2ª Letra // Modificadora1ª Letra // ModificadoraLetra
Pular exemplo
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27
• Exemplos:
TIC �
FIC �
LT �
LIC �
PT �
FT �
TE �
PIC �
TT �
PDT �
HS �
Identificação e Simbologia
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28
Símbolos de instrumentos
Identificação e Simbologia
Instrumentos 
Compartilhados
Programmable
Logic Control (PLC)
Instrumentos 
Discretos
Auxiliar
(“não 
acessível”)
Auxiliar
(normalmente 
acessível ao 
operador)
CampoPrincipal
(acessível ao 
operador)Tipo \ Local
29
29
Atrás do Painel – “Não acessível ao operador” (normalmente)
voltar
30
30
Identificação e Simbologia
ou
Sinal Fieldbus (Não definida na ISA 5.1)
Ligação de Software
Sinal Elétrico
Sinal Pneumático
Suprimento ou ligação de processo
Mais informações, consultar a Norma ISA S-5.1
(Nova versão – 18 setembro de 2009)
e
“Novo” – comunicação entre instrumentos Fieldbus
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31
Simbologia e Identificação
Exemplo de Aplicação:
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Transmissor de 
TemperaturaControlador
Fluido Aquecido
Fluido
Condensado
TIC TT
Transmissor
de Temperatura
Controlador de 
Temperatura
-
Instalação Local
Sinal Pneumático
Vapor
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32
Simbologia e Identificação
• Exemplos: Identifique os instrumentos abaixo, informando sua 
localização.
1)
2)
3)
FT
201
PI
101
4)
5)
FR
303
PR
303
PT
402
FT
402
FR
402
PR
402
6)
PDT
103
PDRC
103
PR
103
PY
103
I/P
PV-103
FT
201
201
FR
PT
103
33
33
Registradores – Pena e Papel
voltar
34
34
Breve Histórico
• Instrumentação Local
• Instrumentação Analógica Pneumática
• Instrumentação Analógica Eletrônica
• Instrumentação Digital
35
35
Breve Histórico – Linha do Tempo
Década 30 - 40 Década 60 Década 70 Década 90 “Hoje”
Esquema A Esquema B Esquema C Esquema D Esquema E
• Instrumentos
Pneumáticos
• Operações de
controle local
(automático/
manual)
• Instrumentos
Pneumáticos
• Transmissores
Pneumáticos
• Sala de Controle
• Painel
• Instrumentos
Pneumáticos
• Transmissores
Pneumáticos
• Sala de Controle
• Painel
• Instrumentos
Eletrônicos
Analógicos
• Transmissores
Eletrônicos
Analógicos
• Instrumentos
Eletrônicos
Analógicos
• Transmissores
Eletrônicos
Analógicos
• Controle
Supervisório Local
(CSL)
• Sala de Controle
Afastada – Centro 
Integrado de Controle 
(CIC) ���� SDCD
• Controle
Supervisório Local
(CSL)
• SDCD
• Instrumentação 
Digital
• Controladores colocados 
nos instrumentos de campo
Distribuído no campo
• Robustez
• Ganhos em Manutenção
• Ganhos em cabeamento
Fabricantes de SDCDs
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Breve Histórico
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
TIC
TE
A – Operação Local
A
voltar
37
Breve Histórico
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Controladores
TIC
TT
B
B – Sala de Controle – Painel – Controlador no Painel - Sinal Pneumático
Sala de Controle
Painel
voltar
38
38
O antigo Painel – U-1520, U-1530, U-1540 (REDUC)
voltar
próximo
39
39
Parte superior do Painel
voltar
40
Breve Histórico
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
TT
TY
C
C – Sala de Controle – Painel – Controlador no Painel – Sinal Elétrico
Sala de Controle
Painel
Controladores
TIC
voltar
41
41
Controladores no Painel
voltar
próximo
42
42
Controladores no Painel
voltar
43
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
TY
CSL
CPU
TY
TT
D
Controladores TIC
Monitores 
de Vídeo
Indicação
Sala de Controle
SDCD
Monitores de Vídeo
Operação
Data Highway
D – CSL – Sala de Controle Afastada – SDCD – Controladores nas CPUs
voltar
44
44
Sala de Controle Atual
próximo
voltar
45
45
SDCD ABB – 800xA
próximo
voltar
46
46
SDCD ABB – 800xA (2)
voltar
47
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Sala de Controle
Painel
Controladores
TIC
CSL
CPU
Controladores TIC
Monitores 
de Vídeo
Indicação
Sala de Controle
SDCD
Monitores de Vídeo
Operação
Data Highway
TT
Nova 
Válvula
E
E – CSL – Sala de Controle Afastada – SDCD – Controladores nas CPUs - Digital
voltar
48
TIC
TE
A
Breve Histórico
Vapor
Condensado
Fluido
Fluido Aquecido
Sala de Controle
Painel
Controladores
TICControladores TIC
Nova 
Válvula
TT
E
TY
TT
C
TT
B
CSL
CPU
Monitores 
de Vídeo
Indicação
Sala de Controle
SDCD
Monitores de Vídeo
Operação
Data Highway
TYTY
TT
D
voltar
Observação:
Apesar do histórico ter sido dividido em diferentes décadas, vale lembrar que ainda 
hoje (2008) essas tecnologias coexistem na indústria do petróleo.
49
49
Yokogawa
SDCD da Yokogawa – Sistema CENTUM CS 3000
A Unidade U1730 da REDUC irá passar do sistema pneumático diretamente para o 
Fieldbus Foundation, utilizando o SDCD da Yokogawa. A previsão é que o término 
desta migração se dê até o fim deste ano (2008).
50
50
ABB
System 800xA
SDCD da ABB � System 800xA
51
51
EMERSON
SDCD da Emerson � DeltaV
52
52
SDCD x PLC
SDCD PLC
- Sistema: Estações de operação
+ controle
- Mais lento: scans de 1s
- Tipicamente utilizado no ABAST
- Hardware: apenas controle
- Scans de 50 ms
- Tipicamente utilizado no E&P e
Transpetro, em conjunto com os
supervisórios InTouch, I-Fix (Windows), 
VXL (Open VMS), por exemplo.
- No ABAST: utilizado em sistemas de 
intertravamento das plantas
PLC
• É um hardware. A interface de operação (supervisório) não é fornecida em 
conjunto com o PLC 
• Maior velocidade (scans na ordem de 50 ms)
• Mais adequado ao controle discreto (muito utilizado em intertravamento)
• Aplicado tipicamente ao E&P. No ABAST, é utilizado em sistemas de 
intertravamento (Segurança da Planta) 
• Utiliza o aplicativo Intouch, I-Fix (Plataforma Windows), VXL (plataforma Open 
VMS). Não é fornecida com o PLC, devendo ser adquirida separadamente
• Arquitetura aberta
SDCD
• Mais adequado para o controle analógico
• Scans na ordem de 1 segundo
• Estação de operação fornecida em conjunto com o SDCD
• Arquitetura fechada
53
53
Manutenção de Equipamentos
• Tipos de Manutenção:
– Corretiva ou Reativa – após a falha
– Preventiva – Evitar a falha
– Detectiva – Identificação de falhas ocultas 
– Preditiva – Prever a falha (Evidências indicam falha futura)
– Proativa – Atua na causa-raíz da falha, para estender a vida 
útil do equipamento (Ex.: Limpeza de fluidos; lubrificantes para 
retirar contaminantes que provoquem vibração, etc.)
Obs.: O termo Proativa também é utilizado em instrumentos 
Fieldbus, quando se trata de diagnóstico on-line de malhas de 
controle.
voltar
Tipos de Manutenção:
- Corretiva ou Reativa: ocorre após a falha
- Preventiva: paraevitar que a falha ocorra. Baseia-se no histórico de falhas dos 
equipamentos
-Detectiva: Atua na identificação de falhas ocultas em um sistema
-Preditiva: Atua no sentido de prever a ocorrência da falha. Através do monitoramento 
de determinadas variáveis é possível prever que haverá falha no futuro
-Pró-ativa: Atua na causa-raíz da falha, no sentido de estender a vida útil do 
equipamento. Este termo também é utilizado para instrumentos Fieldbus, para 
descrever o fato de tais instrumentos possibilitarem o diagnóstico on-line de malhas de 
controle.
54
54
Carga
TIC
301
LT
201
LIC
201
FIC
201
SP
FT
201
FIC
301
FT
301
FT
501
FIC
501
FT
401
FIC
401
LIC
401
TIC
401
TT
301
LT
401
TT
401
SP
SP
PT
101
PIC
101
SP
Topo
Fundo
Purga
Exemplo de Tela de Operação (SDCD)
Nafta Instabilizada
GLP (C3, C4)
Nafta Leve
Torre Estabilizadora / Debutanizadora
55
55
Carga
TIC
301
LT
201
LIC
201
FIC
201
SP
FT
201
FIC
301
FT
301
FT
501
FIC
501
FT
401
FIC
401
LIC
401
TIC
401
TT
301
LT
401
TT
401
SP
SP
PT
101
PIC
101
SP
Topo
Fundo
Purga
Exemplo de Tela de Operação(SDCD)
Observação:
Reparar que neste diagrama de malha de controle, os conversores I/P não estão 
sendo mostrados. Isto ocorre pois o I/P já se encontra implementado no interior da 
válvula.
56
56
Exercícios
1 - Qual o principal objetivo da Instrumentação Industrial?
2 - O que é um sistema em malha aberta?
3 - O que é um sistema em malha fechada?
4 - Como fechar a malha de um sistema de controle?
5 - O que é variável controlada? O que é variável manipulada?
6 - Cite quatro variáveis de processo?
7 - Qual a diferença entre controle automático e controle manual de processos?
8 - Sobre as afirmações abaixo, indique se são falsas (F) ou verdadeiras (V), justificando
suas opções.
( ) Faixa de medida é o RANGE do instrumento.
( ) O set-point do controlador precisa ser da mesma unidade da PV.
( ) Exatidão e precisão são sinônimos.
( ) Repetitividade está diretamente associada a sensibilidade de um instrumento.
( ) Quanto maior a histerese, mais próximo o instrumento está da idealidade.
( ) A elevação de zero ocorre quando o zero da variável supera o limite inferior do range do instrumento.
( ) Considerando uma resolução finita de um equipamento de calibração, a supresão de zero pode não ocorrer.
( ) Considerando um resolução infinita de um instrumento de calibração, sempre ocorrerá elevação de zero.
9 - Suponha que o SDCD está monitorando uma PV de temperatura de topo de uma torre de destilação atmosférica. A
temperatura lida no campo é de 100°C. Admita que o ra nge do instrumento de medição de temperatura é de 0°C a
400°C. Considerando o protocolo de transmissão 4 a 20 mA, qual a corrente enviada pelo transmissor de temperatura?