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CODELCO CHILE DIVISIÓN SALVADOR
ESTUDIO FACTIBILIDAD OBRAS MENORES DEPOSITACIÓN DE
RELAVES, V ETAPA DEPÓSITO DE RELAVES PAMPA AUSTRAL,
DIVISIÓN SALVADOR
CRITERIOS DE DISEÑO DE CONTROL E INSTRUMENTACIÓN
R2-03-001-CD-IN-001
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A 20/10/10 GCC RHC JDLS Coordinación
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CODELCO CHILE DIVISIÓN SALVADOR
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.ESTUDIO FACTIBILIDAD OBRAS MENORES
DEPOSITACIÓN DE RELAVES, V ETAPA DEPÓSITO DE RELAVES PAMPA AUSTRAL,
DIVISIÓN SALVADOR
CRITERIOS DE DISEÑO DE CONTROL E INSTRUMENTACIÓN
R2-03-001-CD-IN-001
CONTENIDO
1.0 OBJETIVO ................................................................................................................... 6
2.0 ALCANCE Y EXCLUSIONES ...................................................................................... 7
3.0 NORMAS Y CÓDIGOS................................................................................................. 8
3.1 Diseño ......................................................................................................................... 8
3.2 Equipos y Materiales Eléctricos ................................................................................ 9
3.3 Instrumentos de Terreno .......................................................................................... 10
4.0 CONDICIONES GENERALES DE SERVICIOS ......................................................... 12
4.1 Condiciones Generales de Trabajo ......................................................................... 12
4.2 Condiciones Ambientales y Sísmicas ..................................................................... 12
4.3 Condiciones de Grado de Protección ..................................................................... 12
4.3.1 Instalaciones Exteriores ........................................................................................... 12
4.3.2 Instalaciones Interiores ............................................................................................ 12
4.3.3 Otras Condiciones de Instalación ........................................................................... 13
4.4 Clasificación de Áreas.............................................................................................. 13
4.5 Niveles de Voltaje de equipos e instrumentos ....................................................... 14
4.6 Fuentes de Alimentación de Instrumentos y del Sistema de Control ................... 14
4.6.1 Fuentes de Poder 24 VCC ........................................................................................ 14
4.6.2 Fuente de Poder Ininterrumpida UPS ...................................................................... 15
4.6.3 Alimentación Eléctrica de Instrumentos ................................................................. 16
4.6.4 Aire de Instrumentación ........................................................................................... 16
5.0 CONSIDERACIONES DE DISEÑO ............................................................................ 18
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5.1 Criterios de Diseño Generales ................................................................................. 18
5.2 Sistema de Control ................................................................................................... 19
5.2.1 Sistema de Control de Procesos (PCS) .................................................................. 21
5.2.1.1 Definiciones del Sistema de Control de Procesos (PCS) ............................................ 21
5.2.1.2 Funciones del Sistema de control ............................................................................... 22
5.2.1.3 Componentes principales del Sistema de Control de la planta ................................... 23
5.2.1.4 Señales de Entrada / Salida ....................................................................................... 23
5.2.2 Estaciones de Trabajo .............................................................................................. 24
5.2.3 Responsabilidad del Suministro de Componentes del Sistema de Control ......... 24
6.0 INSTRUMENTOS DE TERRENO ............................................................................... 26
6.1 General ...................................................................................................................... 26
6.2 Tipos de instrumentos ............................................................................................. 26
6.2.1 Instrumentos de Indicación Local ........................................................................... 27
6.2.2 Instrumentos de Indicación Remota ....................................................................... 27
6.3 Características de los instrumentos ....................................................................... 28
6.4 Aplicación de Instrumentos ..................................................................................... 29
6.4.1 Instrumentos Interruptores ...................................................................................... 29
6.4.2 Instrumentos para la Medición de Nivel .................................................................. 29
6.4.3 Instrumentos para la Medición de Presión ............................................................. 29
6.4.3.1 Transmisores de Presión ............................................................................................ 29
6.4.3.2 Manómetros ................................................................................................................ 30
6.4.3.3 Sellos.......................................................................................................................... 30
6.4.4 Válvulas de Control y ON-OFF ................................................................................. 31
6.4.5 Otros Instrumentos .................................................................................................. 32
6.4.6 Instrumentos Provistos con Equipo Mayor ............................................................ 32
6.5 Dimensionamiento y Definiciones Básicas de Diseño de Equipos e Instrumentos
................................................................................................................................... 32
6.5.1 Instrumentos ............................................................................................................. 32
6.5.2 Sistema de control .................................................................................................... 32
6.5.3 Mallas de Tierra, Puesta a Tierra y Shield ............................................................... 32
7.0 CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES ELÉCTRICOS APLICADOS A
INSTRUMENTACIÓN ................................................................................................. 34
7.1 Conductores ............................................................................................................. 34
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7.1.1 General ...................................................................................................................... 34
7.1.2 Cables de Alimentación de Equipos e Instrumentos ............................................. 34
7.1.3 Cables de Control ..................................................................................................... 35
7.1.4 Cable de Instrumentación ........................................................................................ 35
7.1.5 Comunicaciones ....................................................................................................... 35
7.1.5.1 Profibus DP: ............................................................................................................... 35
7.1.5.2 Foundation Fieldbus /Profibus PA: .............................................................................. 35
7.1.5.3 Data Highway: ............................................................................................................ 36
7.1.5.4 Hart: ........................................................................................................................... 36
7.1.5.5 Control Net: ................................................................................................................ 36
7.1.5.6 Device Net: ................................................................................................................. 36
7.1.5.7 Bus Estándar RS-485: ................................................................................................ 37
7.1.5.8 Ethernet (Coaxial): ...................................................................................................... 37
7.1.5.9 Ethernet (Par Trenzado): ............................................................................................ 37
7.1.6 Canalizaciones Exteriores ....................................................................................... 37
7.1.7 Canalizaciones Interiores ......................................................................................... 39
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1.0 OBJETIVO
Establecer los estándares y parámetros relevantes a utilizar en el diseño de las obras de control
e instrumentación del Proyecto Estación de Bombeo Aguas Claras y Estaciones de Bombeo
Drenes, V Etapa Depósito de Relaves Pampa Austral, CODELCO CHILE DIVISION
SALVADOR
Junto con ello se describen las exigencias mínimas que deben satisfacer los equipos,
instrumentos y materiales eléctricos de aplicación en el control e instrumentación.
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2.0 ALCANCE Y EXCLUSIONES
Los criterios contenidos en el presente documento deben entenderse como guía en el proceso
de diseño, pudiendo algunos de ellos ser alterados para una aplicación específica, de acuerdo
con la concepción general del proyecto y en concordancia con las normas y códigos señalados
en el capítulo Normas y Códigos.
En este documento se describen las exigencias mínimas que deben satisfacer el diseño del
proyecto de control e instrumentación, así como los instrumentos, equipos y materiales
componentes del sistema.
Además de los criterios de diseño propiamente tales, se indican el marco de referencia y las
condiciones especiales que deben tomarse en cuenta para la ejecución del diseño de las
instalaciones de la especialidad.
Las instalaciones se diseñarán bajo el concepto de aprovechamiento integral de los recursos,
con énfasis en la seguridad de las personas, de los equipos, en el uso eficiente de la energía, la
reducción del consumo de energía, de la emisión de CO2 y del agua fresca y en la continuidad
del proceso.
Este documento excluye las definiciones y criterios para redes corporativas, redes de
comunicación diferentes de las del sistema de control, sistema de transmisión de imágenes
CCTV, sistema de Incendio, sistemas analizadores de leyes en línea, sistema de control de
edificios y accesos.
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3.0 NORMAS Y CÓDIGOS
Las condiciones mínimas que deberán cumplir el diseño de la instrumentación y el sistema de
control, estarán de acuerdo a los códigos y normas que se identifican a continuación, en su
última edición. En el caso de códigos o normas con condiciones diferentes, se aplicará el
código o norma más severa.
3.1 Diseño
El diseño del sistema será tal, que se pueda instalar y operar de acuerdo con los siguientes
códigos:
NCh. Normas Chilenas:
NCh 4/2003 Instalaciones Interiores en Baja Tensión
ISA Instrument Society of America
ISA-99 Manufacturing and Control Systems Security
NFPA National Fire Protection Association
70 National Electrical Code
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
IEEE 32 Standard Requirements, Terminology, and Test Procedure for
Neutral Grounding Devices
IEEE 141 Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial
Plants IEEE Red Book
IEEE 142 Recommended Practice for Grounding of Industrial and
Commercial Power Systems (IEEE Green Book).
IEEE 315 Graphic Symbols for Electrical and Electronics Diagrams
IEEE C37.2 Standard Electrical Power System Device Function Numbers and
Contact Designations
DS Decretos Supremos Chilenos:
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32 Reglamento de la Ley General de Servicios Eléctricos.
72 Reglamento de Seguridad Minera
3.2 Equipos y Materiales Eléctricos
A menos que se especifique otra cosa, los gabinetes y equipos eléctricos serán diseñados,
fabricados y probados de acuerdo a los últimos códigos y estándares aplicables que se listan a
continuación:
NCh Normas Chilenas
NCh 4/2003 Instalaciones Interiores en Baja Tensión
NCh 2369 Clasificación Zonas Sísmicas Chilenas.
ISA Instrument Society of America
NEMA National Electrical Manufactures Association:
ICS1 Industrial Control and Systems: General Requirements
ICS 6 Enclosures for Industrial Control and Systems
ICS 19-2002 Industrial Control and Systems: Diagrams, Device Designations,
and Symbols
PE1-2003 Uninterruptible Power Systems (UPS)
IEC International Electrotechnical Commission
IEC 60529 Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Codes)
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
UL Underwriters Laboratories Inc.
ICEA Insulated Cable Engineers Association
NFPA National Fire Protection Association.
70 National Electrical Code
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ASTM American Society for Testing and Materials
D 3487 Standard Specification for Mineral Insulating Oil Used in Electrical
Apparatus
OSHA Occupational Health and Safety Administration
3.3 Instrumentos de Terreno
Los instrumentos de terreno deberán estar de acuerdo a las siguientes normas
ISO International Organization for Standardization
CSA Canadian Standards Association
CENELEC Comité Europeo de Normalización Electrónica
FM Factory Mutual
SAA Standards Association of Australia
JIS Japanese Industrial Standard
CESI Centro Eletrotecnico Sperimentale Italiano
INIEX Institut National des Industries Extractives
AWWA American Water Works Association
SEV Schweizerischer Elektrotechnischer Verein
SIRA Sira Test and Certification
PTB Physikalisch – Tecnische Bundesanstalt
CE Consejo Europeo
PED Pressure Equipment Directive
SIL Safety Integrity Level
R&TTE The Radio and Telecommunications Terminal Equipment Directive
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FCC Federal Communications Commission
KEMA Kema Keur
TIIS Technology Institution of Industrial Safety
OIML International Organization of Legal Metrology
En el caso que se presenten discrepancias entre estos códigos, normas y estándares,
prevalecerá aquel que sea el más exigente.
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4.0 CONDICIONES GENERALES DE SERVICIOS
4.1 Condiciones Generales de Trabajo
Las instalaciones de instrumentación y control deberán ser adecuadas para operar en forma
continua las 24 horas del día y los 365 días del año.
4.2 Condiciones Ambientales y Sísmicas
Las condiciones de sitio se incluyen en el documento N° R2-03-001-IN-GE-005 “Condiciones
Generales del Sitio”.
Las salas eléctricas nuevas deben considerarse como áreas limpias presurizadas. Las salas
existentes que carezcan de presurización se consideran como áreas medianamente limpias,
expuestas a pequeña circulación de polvo en suspensión.
4.3 Condiciones de Grado de Protección
El grado de protección será definido según los criterios entregados en los puntos 4.3.1 y 4.3.2,
de acuerdo a norma Nema 250.
En caso que el proyecto defina grados de protección según la norma IEC 60529, deberá
especificarse la equivalencia según las recomendaciones incluidas en la publicación Nema “A
Brief Comparison of NEMA 250 and IEC 60529.
4.3.1 Instalaciones Exteriores
Para instrumentos y equipos de instalaciones exteriores, el grado de protección será Nema 4.
En presencia de ambientes corrosivos, especificado en las hojas de datos, como gases,
ambiente marino u otros, se exigirá el grado de protección Nema 4X. En caso que el
instrumento este localizado en área expuesta a temperatura inferior a 0°C, este deberá ser
alojado en interior de caja térmica con un sistema de calefacción eléctrica tipo Heat Tracing. En
caso que el instrumento quede expuesto a formación de hielo exterior, deberá tener grado de
protección Nema 3R.
4.3.2 Instalaciones Interiores
Los Gabinetes que alojen equipos o instrumentos instalados en salas eléctricas o salas de
control deberán ser herméticos al polvo y caída de suciedad, por lo que su grado de protección
será Nema 12.
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Para gabinetes instalados en naves de proceso, talleres y otros similares interiores, deberán
ser herméticos al polvo, al goteo de líquidos y caída de suciedad por lo que su grado de
protección será de Nema 12. En caso que estén expuestos a rociado de agua o aceite, serán
Nema 13.
Excepcionalmente, se aceptará Nema 1 para los equipos instalados en sala de control, siempre
y cuando se instalen en el interior de una sala que incluya presurización y climatización
adecuada. Los siguientes equipos podrán ser instalados bajo las condiciones especiales ya
descritas, teniendo grado de protección Nema 1:
Gabinete de PLC .
Consolas de Estaciones de Operación.
Computadores de Proceso
Computadores de Ingeniería.
Monitores de CCTV y sus controles
Panel de Incendio.
Panel de Alarmas
Sistema de comunicaciones de la planta.
4.3.3 Otras Condiciones de Instalación
Los instrumentos sensores que se instalen en condición de sumersión prolongada serán Nema
6P.
Los instrumentos y gabinetes que se instalen en interior y en áreas clasificadas según NEC,
serán Nema 7 ó 9, a definir específicamente según las condiciones particulares.
4.4 Clasificación de Áreas
El proyecto no considera áreas clasificadas como peligrosas o con ambiente explosivo.
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4.5 Niveles de Voltaje de equipos e instrumentos
Los niveles de voltaje que se usarán en el sistema de control e instrumentación serán los
siguientes:
VOLTAJE DE ALIMENTACIÓN Y SEÑAL
PLC / DCS
Alimentación PLC / DCS 120 Vac
Señales Análogas 24 Vcc
Señales Digitales 120 Vac
Instrumentos
Alimentación Transmisor Cuatro Alambres 120 Vac
Transmisor dos Alambres 24 Vcc
En forma excepcional se podrá utilizar un nivel de voltaje diferente para algún equipo o
instrumento cuando no exista posibilidad, en el área en que está siendo implementado el
proyecto, de alimentarlos con los voltajes indicados en la Tabla anteriormente mostrada.
4.6 Fuentes de Alimentación de Instrumentos y del Sistema de Control
Las fuentes de alimentación del sistema de control e instrumentación son suministradas por
circuitos de alimentación dedicados que deben ser incorporados al proyecto de la especialidad
de electricidad.
Todo circuito de alimentación deberá contar con un interruptor termomagnético con capacidad
acorde a la carga de cada uno de los equipos e instrumentos.
La alimentación a los Gabinetes de control en que estén alojados los equipos de Control, como
PLC o DCS, deberá provenir desde UPS proyectada por la especialidad de Instrumentación la
que es alimentada a su vez por un circuito dedicado proyectado por la especialidad eléctrica.
La alimentación de aire de instrumentación tiene características que son descritas más
adelante.
4.6.1 Fuentes de Poder 24 VCC
En general, la alimentación de los instrumentos análogos se realizará en 24 Vcc desde bornera
alimentada por Fuente de Poder instalada por el proyecto en interior de Gabinete de Control, en
que se alojan los módulos de entradas salidas del sistema.
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El dimensionamiento de la capacidad de la fuente de poder debe corresponder al resultado del
cálculo en que se considere la suma de las potencias requeridas por el total de instrumentos a
alimentar más un 30% destinado a futuras ampliaciones.
La fuente de poder deberá ser del tipo Switching con el objeto que puedan regular con
exactitud la corriente requerida por la carga. Además deben mantener inalterada la tensión de
salida y ser dotadas de un sistema de autobloqueo ante cortocircuitos.
4.6.2 Fuente de Poder Ininterrumpida UPS
El sistema de control a proyectar deberá considerar en forma obligatoria la instalación de una
fuente ininterrumpida de poder (UPS) con capacidad suficiente para soportar el funcionamiento
del sistema de control por un lapso de 30 minutos como mínimo.
El objetivo es respaldar el Sistema de Control con el objeto que este realice en forma ordenada,
de acuerdo a programación incorporada al sistema de control, la detención del proceso sin
generar problemas operativos para la planta.
La UPS es un equipo electrónico que genera Energía eléctrica a partir de baterías con el objeto
de mantener en funcionamiento los equipos alimentados por esta.
La UPS debe ser capaz de mantener la alimentación del equipo protegido en condiciones
adversa de suministro de energía por parte de la Red Normal como son los cortes, microcortes,
bajas y altas de tensión intermitente o permanente.
La UPS debe ser especificada con capacidad para respaldar el funcionamiento de todo el
sistema de control, incluida la Estación de Control, los instrumentos análogos y los elementos
de control definidos por el proyecto.
Los principales requerimientos que ésta debe cumplir son los siguientes:
Tipo Online
Entrada La entrada de la UPS debe corresponder a la tensión indicada por
el proyecto que puede ser una de las siguientes:
120 Vac, 50 Hz, Monofásico
220 Vac, 50 Hz, Monofásico
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380 Vac, 50 Hz, Trifásico
Salida 110 o 220 Vac dependiendo de la fuente de alimentación requerida
por el Sistema de Control.
Autonomía 30 Minutos
Potencia La potencia corresponderá a la suma de la potencia requerida por el o
los gabinetes en que están instalados los componentes del Sistema
de Control (PLC o DCS), sumados a la potencia necesaria para la
Estación de Operación más la potencia de la o las Fuentes de Poder
de 24 Vcc que alimentan los instrumentos análogos. Se deberá
adicionar, cuando sea requerido por el proyecto, la potencia de algún
elemento final u otro elemento eléctrico o electrónico que debe actuar
en determinada posición antes de que el Sistema de Control quede
inoperante.
Instalación En interior de Sala Eléctrica o de Control
4.6.3 Alimentación Eléctrica de Instrumentos
Los instrumentos de terreno con alimentación eléctrica deben ser alimentados desde TDI o
desde Gabinete de control, dependiendo del nivel y tipo de tensión requerido.
La alimentación a instrumentos de cuatro alambres se realizará desde Gabinetes de distribución
exclusivos para este fin, denominados TDI. Cada circuito deberá estar provisto de un interruptor
termomagnético.
La alimentación a instrumentos de dos alambres se realizará desde el Gabinete que aloja el
sistema de control (PLC ).
La alimentación a los circuitos de señales digitales se realizará desde el Gabinete que aloja el
sistema de control (PLC ).
4.6.4 Aire de Instrumentación
Cuando sea requerido aire de instrumentación para la alimentación y señal de instrumentos
neumáticos, este deberá cumplir las siguientes condiciones y características:
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El aire de instrumentación debe ser limpio y seco.
La alimentación de la matriz debe ser del orden de 150 PSI .
La presión de alimentación de los instrumentos será normalmente de 20 PSI, salvo
indicación en contrario del fabricante.
La presión de señal de los instrumentos será de 3 a 15 PSI.
Otros valores de alimentación o señal deberán ser indicados en la Hoja de datos del
Instrumento.
Cada ramal a los instrumentos deberá contar con una válvula de aislación.
La cañería de alimentación y señal al instrumento será de Acero Inoxidable 304.
Toda alimentación a instrumento debe incluir una válvula de corte y un filtro regulador con
manómetro de salida.
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5.0 CONSIDERACIONES DE DISEÑO
El diseño del proyecto debe regirse por los criterios expresado en los siguientes puntos.
5.1 Criterios de Diseño Generales
Los instrumentos, equipos de control y componentes a considerar en los diseños, deberán ser
de fabricación estándar para el servicio especificado, y serán seleccionados con capacidad
adecuada para operación continua.
Los componentes a usar deberán ser de preferencia intercambiables con otros elementos del
sistema, para minimizar el almacén de repuestos.
Donde sea aplicable, para el diseño de control lógico de motores y equipos en general, se usará
lógica alambrada, tanto para el control normal del proceso como para enclavamientos de
seguridad, para protección de personas y equipos.
El diseño incluirá controladores que realicen las labores de control en forma automática como
PLC El cálculo y especificación de los instrumentos, equipos e instalaciones deberán considerar
los siguientes aspectos:
(a) Diseño eficiente desde el punto de vista de la variable a ser medida. El tipo de instrumento
a ser proyectado debe atender a las condiciones de proceso, las condiciones de
instalación, las características del sistema de control. Este factor deberá considerarse tanto
en el diseño de las instalaciones como en la selección de los equipos y materiales del
Proyecto. Debe considerarse como prioritaria y preferente la reducción del consumo de
energía, de la emisión de CO2 y del agua fresca. El proyectista deberá considerar en su
diseño medidas tendientes a reducir estas variables, como por ejemplo, maximizar el uso
equipos de alta eficiencia, la utilización de energías potencialmente reutilizables, proyectar
un adecuado layout, evitando pérdidas de energía o sobrecalentamientos de equipos.
(b) El diseño deberá considerar la accesibilidad del personal de operaciones y mantención a
todos los instrumentos, independiente de la posición en que esté montado. Si la posición de
montaje está fuera del alcance normal de una persona (altura u otra variable), el proyecto
debe considerar los elementos de acceso (Escaleras, bases, etc.) que permitan el trabajo
normal de operación y mantención.
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(c) Se privilegiará la instalación de todo gabinete de control, estabilizadores de voltaje, fuentes
de poder, UPS y tableros de distribución de instrumentación en la sala eléctrica del sector.
(d) Provisión de espacio y capacidad para ampliaciones futuras.
(e) Diseño de bajo costo de capital y mantención, pero de alta confiabilidad operacional y
seguridad de personas e instalaciones.
(f) Estandarización de marcas y modelos de equipos de control (PLC) e instrumentos
seleccionados para cubrir una amplia gama de aplicaciones y reducir los inventarios de
bodega, considerando el equipamiento existente en las Plantas.
(g) Preferencia por proveedores que posean certificación ISO 9001 para su proceso de
fabricación.
(h) Cumplimiento de las Normas Ambientales de la Comisión Nacional del Medio Ambiente,
CONAMA, dictadas bajo la Ley de Bases del Medio Ambiente N° 19.300-2003, referidas a
la Contaminación Atmosférica, Contaminación Hídrica y Contaminación Acústica, que
constituye un instrumento de gestión ambiental para el control de las emisiones, velando
así por el cumplimiento de la garantía constitucional de vivir en un ambiente libre de
contaminación.
(i) En la selección e instalación de equipos, se tomará en consideración conceptos básicos
ergonométricos para facilitar mantención y operación de equipos. Bajo este concepto se
debe prestar especial atención al tipo de accionamiento de las válvulas, las cuales deberán
ser de accionamiento automático cuando el tamaño de la válvula a ser operada sea mayor
al recomendado por la práctica operacional, independiente de estar incorporada o no a una
lógica de control.
(j) El proyecto considerará el máximo de facilidades de intervención en las instalaciones, para
así posibilitar la fácil investigación y reparación de eventuales fallas, como también la
ejecución de modificaciones o ampliaciones durante el desarrollo de la obra o a futuro.
5.2 Sistema de Control
El diseño del sistema de control debe ser en base a una filosofía de un sistema abierto, bajo
norma ISO, diseñado para proveer una configuración de datos que permitan monitorear,
controlar, dar diagnósticos, hacer análisis y cubrir las necesidades de proceso, operación y
mantención.
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Junto a lo anterior, se debe considerar que este sea compatible con el sistema existente en la
planta, con protocolos de comunicación abiertos, de manera de no colisionar entre sistemas.
Se entiende como Sistema de Control al conjunto de equipos, instrumentos y elementos que
ejecutan funciones automáticas de control y monitoreo de variables de proceso. Normalmente el
sistema está compuesto por las partes que denominaremos de la siguiente manera:
Sistema de Control de Procesos (PCS, Process Control System) Se define como una parte
del hardware que está conformado por tarjetas de entradas-salidas, CPU y módulos de
comunicaciones.
En un sistema de control se define genéricamente que existen dos tipos de señales que
ingresan como data y salen como comando del sistema. Estas son las señales
denominadas Análogas y Digitales.
Además de las señales arriba señaladas, se deben considerar las señales de
comunicaciones que se transmiten al sistema por medio de diferentes protocolos.
Las señales análogas provienen de instrumentos tales como transmisores de flujo, presión,
nivel, temperatura o cualquier otro transmisor de una señal análoga que se encuentre en
terreno o en sala eléctrica.
Las señales digitales provienen de relés de control o instrumentos como interruptores de
presión, nivel, temperatura, flujo o de otras variables, además de las que provienen de los
equipos eléctricos como UPS, CCM, Celdas, Transformadores y equipos eléctricos en
general.
Las señales hacia terreno son emitidas por el sistema de control de manera que activan
elementos finales de control como por ejemplo, válvulas, motores y variadores de
frecuencia.
Red Industrial de Datos Comunica los diversos estamentos (componentes) del
Sistema de Control.
Estaciones de operación Corresponde a los equipos que permiten el monitoreo y
control del proceso de la planta.
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5.2.1 Sistema de Control de Procesos (PCS)
El control de una planta tiene como uno de sus principales componentes el denominado
Sistema de Control de Procesos (PCS) que debe ser un sistema actualizado que entregue una
interfaz uniforme al operador.
Para este efecto el diseño del sistema de control considera preferentemente como controlador
un PLC.
Normalmente debe estar instalado en Salas Eléctricas o de control.
Este debe ser capaz de realizar la lógica de control y permitir la adquisición de información
discreta y análoga para esta función.
El Controlador debe tener capacidad para ser programado con funciones escalera (ladder),
diagrama de Bloque o texto estructurado.
El sistema de control deberá poseer herramientas suficientes para desenvolver una adecuada
configuración de este.
El controlador debe poder comunicarse con gabinetes remotos o sistemas de protocolos
diferentes por medio de redes de comunicaciones. Por medio de estas redes deberá ser posible
también que este se comunique con las estaciones de operación, sistemas Scada u otros
usuarios.
5.2.1.1 Definiciones del Sistema de Control de Procesos (PCS)
La especialidad de Instrumentación y control deberá definir en función de la magnitud del
proyecto los tipos y capacidades de elementos que compondrán el Hardware de éste.
A continuación se entregan algunos de los elementos sobre los que deberá decidir el proyecto.
Procesador
Lenguaje de programación
CPU
Tamaño de memoria
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Puertas de comunicación y protocolos asociados
Módulos de entrada discreta.
Módulos de salida discreta.
Módulos de entrada y salida análoga de 4-20 mA.
Cantidad de I/O adicionales o spare del 20%
Racks extensibles
Puerta bus de terreno a instrumentos
Voltaje de control
Fuente Poder PLC
Software de Ingeniería
5.2.1.2 Funciones del Sistema de control
Las principales funciones del sistema PCS serán:
Control de proceso y alarmas
Despliegue de proceso en forma global
Despliegue gráfico de proceso puntual
Datos de proceso y mantención y generación de una base de datos
Informes de operación de las áreas involucradas
Tendencia, en tiempo real e histórica
Registro histórico de operación de los equipos
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Diagnóstico de sistemas
Optimización de lazos críticos
Comandos de Partida / parada de equipos por medio de “Mouse” u otro medio electrónico.
5.2.1.3 Componentes principales del Sistema de Control de la planta
Los elementos más destacados del sistema de control son indicados a continuación:
Controladores de proceso digital para PLC
Módulos de Entradas / salidas
Módulos de Comunicaciones
Unidades de control remotas
Gabinetes de control Principal y remotos
Software para programación y configuración
Software para operación
Licencias de Software.
5.2.1.4 Señales de Entrada / Salida
Los módulos de Entradas / Salidas del sistema de control son los que realizan la interfase entre
el controlador y los instrumentos o equipos controlados o monitoreados por éste.
Las señales discretas y análogas se podrán conectar directamente o por medio de regleta
imagen a los módulos de Entradas Salidas de este. Preferentemente el diseño debe
implementar la implementación de regleta imagen.
El sistema de control debe ser proyectado para soportar a lo menos un 20% de reserva en E/S
sobre el 100% utilizado.
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5.2.2 Estaciones de Trabajo
Las Estaciones de Operación (EOP) o Interfase de Operación (HMI) están definidas como una
Interfaz Hombre Máquina a la que se le incorpora el software necesario, para que por medio de
una plataforma de operación adecuada, el operador tenga acceso al control, registro y
monitoreo de las áreas definidas para su control.
Cada Estación deberá ser comunicada al sistema de control de Procesos (PCS) por medio de la
red de proceso (PCN, Process Control Network).
Las estaciones deben ser capaz de albergar todas las pantallas gráficas que se generen en la
planta y ser proyectada para una futura ampliación de a lo menos un 50% de su capacidad
utilizada.
Junto a la implementación de la Estación de Operación, se debe proyectar una fuente de
energía ininterrumpida (UPS) desde donde recibirá la alimentación eléctrica. En el caso de
existir, en la sala en que está localizada la Estación de Operación, un PLC alimentado por UPS,
la Estación de Operación deberá ser alimentada desde ésta.
5.2.3 Responsabilidad del Suministro de Componentes del Sistema de Control
El suministro del sistema de control, Estaciones de Operación y Server debe ser considerado
como un paquete, en que el proveedor sea responsable de las diversas partes, servicios y
funciones de éste.
La responsabilidad del proveedor del sistema de control debe alcanzar como minino los
siguientes elementos y servicios.
Controladores de proceso digital PLC
Server
Unidades de control remotas
Gabinetes de control Principal y remotos
Estaciones de Trabajo
Módulos de Entradas / salidas
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Software para programación y configuración
Software para operación
Licencias
Pruebas de Validación de diseños y lógicas y Puesta en marcha
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6.0 INSTRUMENTOS DE TERRENO
6.1 General
Los instrumentos y elementos sensores deberán estar construidos con un material compatible y
resistente a las condiciones ambientales.
Los transmisores deben poseer disponibilidad de comunicación a través de protocolo de
comunicación Hart y con transmisión de señal 4–20 mA.
La construcción de todo instrumento de terreno debe ser compatible con las condiciones físicas
y químicas del proceso en que está aplicado y debe soportar las condiciones ambientales del
lugar en que está instalado.
Las características de fabricación que debe cumplir, deben estar definidas en la Especificación
Técnica respectiva.
Todo transmisor local debe traer incorporado un indicador digital.
La conexión de proceso de los instrumentos montados en las cañerías o con este origen
deberán ser del tipo roscada de diámetro de ½" NPT para líquidos limpios y 2” con flange para
líquidos de solución acuosa o con sólidos en suspensión como por ejemplo relaves, lamas o
arenas.
La toma de proceso de instrumentos de presión para líquidos limpios deberá ejecutarse con
cañería y conectores de acero inoxidable 316.
Todo instrumento que este en contacto directo con productos químicos deberá estar construido
de material adecuado y resistente a la corrosión.
La fuente de energía para las señales análogas de los transmisores de 2 alambres, debe
provenir del gabinete en que está localizado el PLC.
Para determinados instrumentos se podrá considerar cuatro alambres con salida 4-20 mA
aislada.
6.2 Tipos de instrumentos
La instrumentación de terreno se compone de instrumentos de actuación y/o indicación local y
remota.
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6.2.1 Instrumentos de Indicación Local
Los instrumentos locales son instalados directamente en la línea de proceso, en cajones,
canaletas o en estanques y no tienen elementos de transmisión o recepción de señal remota.
Bajo este concepto los instrumentos locales considerados son:
Manómetros
Termómetros
Totalizadores
Indicador de Nivel
Indicador de Posición
6.2.2 Instrumentos de Indicación Remota
Los instrumentos de actuación y/o indicación remota transmiten o reciben una señal desde o
hacia el sistema de control. Bajo este concepto los instrumentos remotos de aplicación corriente
que se han considerado en este documento son:
Transmisor de nivel
Transmisor de flujo
Transmisor de presión
Transmisor de Temperatura
Válvula tipo on-off con actuador eléctrico, hidráulico o neumático
Válvula de Control tipo eléctrico, hidráulico o neumático
Válvula Solenoide
Interruptor de nivel, presión, flujo, temperatura, posición, etc.
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6.3 Características de los instrumentos
En general los transmisores deberán atender a los siguientes requerimientos:
De preferencia se especificarán transmisores con electrónica del tipo 2-alambres con salida
aislada de 4-20 mA para 0-100 % de la variable.
La exactitud de los transmisores deberá ser de 0,5% del rango o mejor.
Los transmisores tendrán un indicador integral digital de tecnología LCD, con despliegues en
unidades de ingeniería, según lo definido en la hoja de datos del instrumento.
Los instrumentos denominados remotos que poseen conexión eléctrica deben cumplir con las
siguientes características generales:
Caja NEMA 4X
Contactos: 10 A / 220 Vac
Alim. Instrumentos 4 alambres 120 Vac
Alim. Instrumentos 2 alambres 24 Vcc
Alim. Valv. Control Eléctrica 220 Vac/380 Vac
Alimentación Valv. Solenoides 120 Vac
Señal análoga 4-20 mA
Señal Digital 120 Vac
El rango y otras particularidades de la aplicación del instrumento al proceso debe ser indicada
en la Hoja de Datos.
Los transmisores deben poseer disponibilidad de comunicación a través de protocolo de
comunicación Hart.
La fuente de energía para las señales análogas de los transmisores de 2 alambres, debe
provenir del gabinete en que está localizado el PLC.
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6.4 Aplicación de Instrumentos
A continuación se entregan algunas de las características necesarias para la aplicación de
diferentes tipos de instrumentos.
6.4.1 Instrumentos Interruptores
Los instrumentos interruptores de cualquier variable serán de tipo contacto seco y con
referencia ajustable. Los contactos deberán ser dimensionados como mínimo para 120 Vac y
2A estable tipo SPDT.
Los ajustes dependerán de la variable a ser medida, y en todo caso se exigirá mencionar en la
Hoja de Datos la capacidad de ajuste de Banda Muerta, Temporización, Compensación de
Temperatura u otro ajuste que aplique al instrumento y a la variable a ser medida.
Si poseen electrónica esta deberá ser alimentada en 120 Vac.
6.4.2 Instrumentos para la Medición de Nivel
Para la medición de nivel se usarán preferentemente instrumentos que no estén en contacto
directo con el fluido, como transmisores ultrasónicos o por radar.
Dependiendo de la aplicación particular, se podrán usar instrumentos de nivel tipo capacitivo,
por presión u otros.
Para aplicaciones donde deban ser usados como dispositivos de seguridad o para protección
de bombas, se utilizarán interruptores de nivel tipo flotador, de desplazamiento o conductivos.
Para indicación local se puede utilizar indicador tipo regleta, con flotador o indicador de paletas
magnéticas.
En la selección del tipo de instrumento debe tomarse en cuenta las características del fluido o
material que estará en contacto con el elemento sensor.
6.4.3 Instrumentos para la Medición de Presión
6.4.3.1 Transmisores de Presión
Los transmisores de presión deberán ser del tipo strain gauge, capacitivos, o resonancia,
alimentación dos alambres con conexión a proceso de 1/2" NPT.
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Para evitar el impacto directo de partículas abrasivas del fluido sobre el diafragma, se usará
sello de diafragmas con capilares de extensión.
La instalación debe considerar válvula de aislamiento y válvula de dreno para efectos de
limpieza y despresurización al momento de la retirada del instrumento.
6.4.3.2 Manómetros
Los manómetros serán del tipo Bourdon, a excepción del que se utilice para medidas de baja
presión en que se utilizará el tipo fuelle.
El mecanismo interno de todos los manómetros será de acero inoxidable llenos con silicona
líquida.
En general los manómetros serán de cajas de acero inoxidable o de fenol de diámetro 4”
Los manómetros para uso en pulpa o fluidos con alta concentración de elementos químicos
agresivos, deberán tener sello de diafragma.
Manómetros sin sello de diafragma serán usados en aplicaciones con agua industrial y fluidos
limpios en general.
La instalación debe considerar válvula de aislamiento y válvula de dreno para efectos de
limpieza y despresurización al momento de la retirada del instrumento.
6.4.3.3 Sellos
Cuando las condiciones de proceso requieran que un instrumento sea protegido de las
condiciones del fluido, por características químicas, de densidad o de abrasión, será
suministrado un sello de diafragma o equivalente.
Los sellos de diafragma deberán ser fabricados de un material compatible al fluido de
proceso. Entre el diafragma y el elemento de presión del instrumento deberá existir un fluido de
relleno que tome en consideración las características químicas del fluido censado.
El diseño, las dimensiones y el diámetro de la toma de proceso del sello deberá ser la adecuada
para evitar el depósito y solidificación de sólidos que dificulten el funcionamiento del diafragma.
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6.4.4 Válvulas de Control y ON-OFF
En general, las válvulas de control serán de tipo globo o bola segmentada, con característica de
igual porcentaje, dependiendo del diámetro de la cañería en que están instaladas.
Para servicio on-off se utilizarán normalmente válvulas tipo mariposa, de acuerdo al tamaño de
la cañería.
Las válvulas tipo mariposa podrán ser utilizadas además como válvulas de control dependiendo
de la aplicación y el diámetro de la cañería.
Para fluidos con sedimentos, como relaves, lamas o arena se utilizarán válvulas tipo cuchillo o
pinch.
Todas las válvulas premunidas con actuador neumático serán alimentadas desde una red de
aire limpio de instrumentación.
Para el control continuo o modulante, las válvulas con actuador neumático o eléctrico,
dispondrán de un control de posición mediante una señal de 4-20 mA y poseer disponibilidad
de comunicación a través de protocolo de comunicación Hart.
Las válvulas neumáticas deberán estar provistas de conversor electro neumático en el caso de
las de control y válvula solenoide para las de tipo On-off.
Las válvulas con actuador eléctrico dispondrán de un panel de control (mando), partidor y
motor que pueden ser integrados en el cuerpo de la válvula o instalado en las cercanías de
ésta.
Todo actuador de válvula deberá estar dotado de auxilio manual.
Las posiciones de falla de las válvulas de control y tipo on-off serán especificadas de acuerdo
con la aplicación.
Las válvulas on-off tipo pinch y cuchillo deben poseer actuador eléctrico o hidráulico, de
acuerdo a definición de Hoja de Datos.
Si el proyecto lo define, se deberá considerar fuente de energía ininterrumpida (UPS) para
alimentar los actuadores eléctricos de las válvulas on-off, ante interrupciones en el suministro
de energía eléctrica. Esta UPS es proyectada especialmente para estos efectos, y no se debe
confundir con la UPS definida para el sistema de control.
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6.4.5 Otros Instrumentos
Todo instrumento que no haya sido descrito anteriormente, como por ejemplo interruptor de
Vibración, sistema GPS u otros, estará definido en la correspondiente especificación de
instrumentos.
La instrumentación en general será requerida con todos sus accesorios, necesarios para
realizar la calibración, configuración de parámetros y simulación de señal.
6.4.6 Instrumentos Provistos con Equipo Mayor
Todo instrumento provisto como parte de un equipo mayor deberá ser compatible con los
instrumentos proyectados para la planta, y atender a la hoja de datos que para instrumento
similar debe generar el proyecto.
6.5 Dimensionamiento y Definiciones Básicas de Diseño de Equipos e Instrumentos
6.5.1 Instrumentos
En el dimensionamiento de los instrumentos, se debe tener en cuenta el rango de la variable a
ser medida, el rango máximo de todo instrumento proyectado debe corresponder
aproximadamente a un 130% del rango efectivo de la variable a ser medida.
6.5.2 Sistema de control
Los sistemas de control deberán considerar a lo menos un 20% en provisión de entradas
salidas, para permitir efectuar futuras ampliaciones de cargas no previstas al momento de la
ejecución del Proyecto.
6.5.3 Mallas de Tierra, Puesta a Tierra y Shield
Los sistemas de puesta a tierra consistirán en mallas de tierra locales para las diferentes áreas,
donde se conectarán a tierra todos los equipos eléctricos. Será responsabilidad de la
especialidad eléctrica el cálculo y los detalles de instalación de la malla de tierra.
La especialidad de instrumentación deberá entregar las características de la malla de tierra
requerida para el drenaje de las corrientes contenidas en los cables de señales de
instrumentación (Shield) la que deberá integrarse a la Malla de Tierra de Baja Tensión.
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Sin perjuicio de lo anterior, deberá considerarse que prevalecerán las recomendaciones y
condiciones impuestas por los fabricantes y proveedores de la instrumentación de terreno, PLC
y DCS, con el objetivo de no comprometer la validez de las garantías de los suministros
correspondientes.
Todos los Gabinetes, Cajas de Conexionado (Junction Box) y soportes de instrumentación
deberán estar conectados a la tierra de protección por un cable de cobre conductor de tamaño
adecuado que se conecta directamente a la malla de tierra del sistema. Lo mismo se hará con
las bandejas y escalerillas eléctricas; estas últimas serán recorridas por un cable de cobre
desnudo que las irá conectando cada diez (10) metros aproximadamente.
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7.0 CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES ELÉCTRICOS APLICADOS A
INSTRUMENTACIÓN
7.1 Conductores
El proyecto de instrumentación y control deberá indicar las características de los cables de
acuerdo a la siguiente orientación.
7.1.1 General
Los conductores expuestos a la acción de aceites, grasas, solventes, vapores, gases, humos u
otras sustancias que puedan degradar las características del conductor o su aislación deberán
seleccionarse de modo que las características típicas sean adecuadas al ambiente.
Según sea requerido, el proyecto considerará cables tipo XTMU para los circuitos de
alimentación, tipo XTCC para los circuitos de control y para señales digitales, de acuerdo a las
condiciones de alambrado e interconexión de equipos. Según sea requerido, el proyecto
considerará cables de alta flexibilidad, tipo Superflex, de acuerdo a las condiciones de
alambrado e interconexión de equipos.
7.1.2 Cables de Alimentación de Equipos e Instrumentos
Todos los conductores de alimentación de Tableros de Distribución de Instrumentos y
Gabinetes del Sistema de Control se diseñarán con un 20% de holgura adicional con respecto
a la potencia requerida por el proyecto.
El tamaño mínimo para los cables de fuerza de gabinetes y equipos de control será #12 AWG,
de cobre multihebras. En los circuitos de alimentación de instrumentos la sección mínima será
#14 AWG.
Los conductores serán de cobre, con aislación de polietileno reticulado (XLPE), para 90°C,
cubiertos con chaqueta exterior de PVC, resistente a la intemperie y a los rayos solares. Los
conductores y cables a emplear en alimentadores y fuerza serán multiconductores de cobre.
Cada circuito deberá tener necesariamente su propio neutro prohibiéndose compartir estos
conductores en escalerillas o bandejas.
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7.1.3 Cables de Control
En general, los cables de control serán multiconductores, con aislación de polietileno reticulado
XLPE y su sección máxima será #14 AWG para los circuitos de control y para los circuitos de
instrumentación que lleven señales analógicas # 16 AWG.
Corresponde a un Multiconductor con aislación de Polietileno, Tensión de Servicio 600V,
Temperatura 90°C, norma ICEA, similar a XTCC de Cocesa.
7.1.4 Cable de Instrumentación
El cable a ser utilizado para señales de 4 – 20 mA es el cable de pares o tríadas trenzadas.
De 1 par o multipares, trenzado, aislación de PVC, resistente a rayos solares, ácido y llama,
blindaje individual y total con papel aluminio y cable recolector para su conexión a tierra,
cubierta final de PVC, tensión de servicio 300V, temperatura 90°C, fabricación conforme a
Norma ICEA.
La sección estará determinada por las distancias a recorrer desde el instrumento al sistema
adquisidor de Data, en todo caso se recomienda la utilización de sección #16 AWG
7.1.5 Comunicaciones
Las redes de protección que se proyecten deben indicar el tipo de cable a utilizar el que variará
de acuerdo a la red a ser implementada y a las condiciones ambientales en que el cable está
expuesto.
7.1.5.1 Profibus DP:
Cable de un par, de 22AWG y 150 (Ohm) con apantallamiento Bedfoil y malla de cobre
estañado con cobertura del 65%, recubierto con una vaina de PVC de color gris cromo. El
apantallamiento proporciona una cobertura del 100% para soportar los difíciles entornos
eléctricos donde se emplea este cable. Cable trenzado para minimizar el riesgo de rotura
debido al movimiento o vibración.
Referencia: Belden 3079A y 3079E.
7.1.5.2 Foundation Fieldbus /Profibus PA:
Diseñado según la norma IEC 61158-2 (SP50). En calibre Nº18 AWG, cumple con el apartado A
de la norma, con una impedancia de 100 (Ohm). Referencia: Belden 3076F.
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Diseñado según la norma IEC 61158-2 (SP50). En 22 AWG, cumple con el apartado B de la
norma, con una impedancia de 120 (Ohm). Referencia: Belden 3077F.
Diseñado según la norma IEC 61158-2 (SP50). En 22 AWG, cumple con la parte de alta
velocidad de estas especificaciones.
Referencia: Belden 3078F.
7.1.5.3 Data Highway:
Conocido como Blue hose, es un cable doble, con conductores de cobre estañado de 20AWG y
pantalla Bedfoil de poliéster – aluminio con estructura Zifold. Posee también una malla de cobre
estañado del 55% de cobertura bajo una vaina de PVC azul.
Referencia: Belden 9463
7.1.5.4 Hart:
Es un cable por pares, de 22 AWG, con aislamiento de Datalene y lámina externa plegada en Z
de Bedfoil. Presenta también una vaina de PVC resistente a luz solar y aceites.
Referencia: Belden 3105A y 3106A
7.1.5.5 Control Net:
Cable coaxial de acero, con conductor de cobre macizo, de 18 AWG, con aislamiento de
espuma de polietileno, apantallamiento cuádruple Dubond IV: lámina más malla de aluminio del
60%, más lámina más malla de aluminio del 40% bajo vaina de PVC azul.
Referencia: Belden 3092A.
7.1.5.6 Device Net:
Para aplicaciones flexibles, lleva una vaina de PVC de color gris cromo. Cable troncal.
Referencia: Belden 3082A.
Para aplicaciones flexibles, lleva una vaina de PVC de color gris cromo. Cable de Descarga.
Referencia: Belden 3084A.
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7.1.5.7 Bus Estándar RS-485:
Cable de 24 AWG, cumple la norma EIA RS-485. Pantalla externa Bedfoil con estructura Zfold y
malla de cobre estañado del 90% de cobertura bajo una vaina de PVC de color gris cromo. (1
par).
Referencia: Belden 9841.
Cabe destacar que este bus es utilizado para la comunicación serial Modbus RTU y también es
factible usar cable Belden referencia 8777.
7.1.5.8 Ethernet (Coaxial):
Con malla Duobond IV del 94%, consistente en una malla trenzada estañada, más Duo Foil,
más 90% de malla trenzada estañada
Referencia: Belden 9880.
7.1.5.9 Ethernet (Par Trenzado):
Se utilizará cable UTP, categoría 5e (DataTwist). Norma TIA/EIA – 568-B.2. Conductor de cobre
sólido #24 AWG, par trenzado.
Referencia: Belden 1583A y 1583R
Se utilizará cable STP, categoría 5e (DataTwist). Norma TIA/EIA – 568-B.2. Conductor de cobre
sólido #24 AWG, par trenzado.
Referencia: Belden 1533R y 1583P
Se utilizará cable tipo Industrial Ethernet, categoría 5e (DataTuff). Norma TIA/EIA – 568-B.2.
Conductor de cobre sólido #24 AWG, par trenzado. Protección UV.
Referencia: Belden 7923A
Canalizaciones Eléctricas
7.1.6 Canalizaciones Exteriores
Las características y requerimientos para la instalación de las canalizaciones para
instrumentación son similares a las que se aplican para las canalizaciones de baja tensión de la
especialidad eléctrica, a excepción de las diferencias indicadas en el caso de las señales
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análogas en lo que respecta a la separación de los cables de estas de los cables conductores
de fuerza.
Los principales requerimientos que deben cumplir esta actividad se entrega a continuación.
En instalaciones a la vista, y para diámetros de hasta 4”, se preferirá el ducto de acero
galvanizado, según ANSI C80-1. Para diámetros mayores, o donde las condiciones ambientales
lo requieran, se usará el ducto PVC rígido de alta densidad y alto impacto, tipo Schedule 80,
con pigmentación antiUV. Para ductos a la vista se utilizará soportes prefabricados y
galvanizados en caliente en taller. Toda la pernería será en acero inoxidable hasta un diámetro
de 3/8” y en acero galvanizado en caliente en diámetros superiores. Para ambientes corrosivos
se usará rieles, abrazaderas y pernería de acero inoxidable.
Se permitirá el uso de escalerilla o bandeja portaconductores en zonas donde se permita el
registro y acceso a las mismas de acuerdo a normas vigentes. El material de construcción de
b.p.c. ó e.p.c. será acero galvanizado en caliente después de fabricación, con excepción de
ambientes corrosivos donde se usará PVC o resina de poliéster con fibra de vidrio (FRP). El
material empleado en la construcción de las escalerillas y bandejas portaconductores no
metálicas deberá ser autoextinguente, en caso de combustión deberá arder sin llama, no emitir
gases tóxicos, estar libres de materiales halógeno y emitir humos de muy baja opacidad; deberá
además ser adecuado para soportar la acción de la humedad y agentes químicos, resistente a
las compresiones y deformaciones por efecto del calor, en condiciones similares a las que
encontrará en su manipulación y uso.
A lo largo de todas las bandejas o escalerillas se instalará un cable de tierra, de cobre desnudo
y sección mínima Nº 2/0 AWG afianzado a la misma con prensa de bronce tipo espiga.
En las instalaciones subterráneas de ductos, se preferirá el conduit de PVC, tipo Schedule 40.
En usos especiales (cables de señales) o cuando los diámetros sean mandantes, se usará el
ducto de acero galvanizado. Los ductos se colocarán en una zanja de ancho y profundidad
suficiente, considerando que deberán ir cubiertos por un mínimo de 0,45 m de tierra de relleno,
exigiéndose una profundidad mínima de 0,80 m en zonas de tránsito de vehículos. El fondo de
la excavación deberá emparejarse con una capa de arena y los ductos deberán tener una
pendiente mínima de 0,25% hacia las cámaras próximas. En áreas de cruce de caminos o de
alta exigencia de peso, se instalarán rodeados de hormigón, para asegurar una adecuada
protección mecánica e identificación.
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En todas las canalizaciones subterráneas se considerará ductos vacantes en un porcentaje
igual o mayor al 30% de los proyectados, con a lo menos uno igual al de mayor diámetro de
diseño.
Se aceptará una distancia máxima de recorrido entre cámaras de 90 m, con un máximo de dos
curvas y una desviación por cada curva no superior a 60º con respecto a la línea recta y radios
de curvatura de 10 veces el diámetro del ducto respectivo como mínimo. Si existen más de dos
curvas o una desviación superior a la señalada se deberá colocar cámaras intermedias. En
tramos rectos se aceptará, colocar cámaras hasta una distancia máxima de 120 m entre ellas.
El ducto que se utilice en estos casos será de un diámetro mínimo de 50 mm. En tramos cuyo
recorrido no sea superior a 20 m se aceptará que los ductos metálicos y las tuberías de PVC
formen una U, sin colocar cámaras. El tamaño de las cámaras dependerá de la cantidad de
ductos que acometen y deberá permitir, en su interior, una expedita manipulación de los cables
durante el tendido de éstos. Todas las cámaras tendrán drenaje de 0,5m³ y tapa de tránsito
pesado.
Los diámetros de los ductos corresponderán al porcentaje de utilización según norma nacional
NCh 4/2003, para 1,2 y 3 ó más conductores.
7.1.7 Canalizaciones Interiores
Para todas las canalizaciones interiores se usará cañería de acero galvanizado ANSI C80-1.
Eventualmente, y en ambientes corrosivos (puertos, naves EW, otros) se permitirá el uso de
PVC, tipo Schedule 80. Para ductos a la vista se utilizará soportes prefabricados y galvanizados
en caliente en taller. Toda la pernería será en acero inoxidable hasta un diámetro de 3/8” y en
acero galvanizado en caliente en diámetros superiores.
Se permitirá el uso de escalerilla o bandeja portaconductores en zonas donde se permita el
registro y acceso a las mismas de acuerdo a normas vigentes. El material de construcción de
b.p.c. ó e.p.c. será acero galvanizado en caliente después de fabricación, con excepción de
ambientes corrosivos donde se usará PVC o resina de poliéster con fibra de vidrio (FRP). El
material empleado en la construcción de las escalerillas y bandejas portaconductores no
metálicas deberá ser autoextinguente, en caso de combustión deberá arder sin llama, no emitir
gases tóxicos, estar libres de materiales halógeno y emitir humos de muy baja opacidad; deberá
además ser adecuado para soportar la acción de la humedad y agentes químicos, resistente a
las compresiones y deformaciones por efecto del calor, en condiciones similares a las que
encontrará en su manipulación y uso.
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A lo largo de todas las bandejas o escalerillas se instalará un cable de tierra, de cobre desnudo
y sección mínima 2/0 AWG afianzado a la misma con prensa de bronce tipo espiga.