tugas instrumentasi

TUGAS INSTRUMENTASI

A. PNEUMATIK

Pneumatik adalah studi tentang sifat2 mekanis dari gas. Dalam aplikasinya di industri, gas yang terlibat pada umumnya adalah udara tekan(compressed air). Sifat2 mekanis dari gas yang dimaksudkan adalah tekanan , volume dan temperature

Teknik Keselamatan dan Kesehatan KerjaPOLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2012

2012

TUGAS INSTRUMENASI[Type the document subtitle]

Disusun Oleh :Elvandi (6510040044)Verdy Pradipta (6510040045)Pungky Ardi Kumara (6510040049)

TK3 V B

Komponen Pneumatik.

1. Pengadaan udara tekan2. Kompresor, pompa,3. Saluran transmisi udara4. Katup (valve)5. Silinder6. Nozzle-flapper7. Relay pneumatic8. Torque Balanced 9. Control valve

B. Energi Transmisi Pneumatik

Perhitungan ukuran katup, ukuran silinder

Alasan digunakannya sistem transmisi pneumatik, ataupun

energi transmisi yang lain pada mekanisme adalah untuk

menghasilkan suatu gerakan atau kerja.

Pencapaian kerja memerlukan energi kinetik untuk dapat

menggerakkan obyek yang mampu bergerak dengan

kecepatan ataupun pada jarak tertentu

Pada sistem pneumatik, energi disimpan dalam bentuk

energi ptensial dengan cara udara bertekanan.

Energi menghasilkan kerja pada sistem pneumatik sewaktu

udara tekan dibebaskan untuk mengembang.

Energi pada sistem pneumatik

tangki udara diisi udara tekan dengan 100 PSIA, jika valve dibuka udara tekan dalam tangki akan mengembang sampai tekanan di dalam tangki menjadi sama dengan tekanan atmosfer. Udara yang mengembang menjadi bentuk aliran udara.untuk dapat mengaplikasikan dalam berbagai bentuk kerja, diperlukan suatu alat yang yang dapat mencatu udara tekan pada tangki dengan tekanan yang diinginkan alat ini disebut positive displacement compressor

Keuntungan dengan sistem pneumatik

a. sederhana, andal (reliable)

b. robust,kokoh, mudah perawatannya

c. tidak terpengaruh interferensi medan listrik

d. secara intrinsik sangat aman , karena tak ada loncatan api pada

komponen pneumatik

Kekurangan menggunakan sistem pneumatik

a. Adanya time delay (lag) sewaktu mentransmisikan

b. perubahan sinyal dari transmitter ke receiver.

c. Delay time dapat mencapai bbrp detik

d. Makin panjang pipa makin lama delay time yang terjadie. Problem delay time terjadi dengan jarak pipa 150 m

f. Transmisi > 300 m tidak direkomendasikan dengan

g. sistem pneumatik yang tanpa menggunakan booster.

h. Kemungkinan terjadinya kondensasi uap air

i. Sinyal akan macet jika pipa berisi air hasil kondensasi beku

Sistem Instrumentasi Elektronik Elektronika dan Instrumentasi merupakan cabang ilmu/ rekayasa yang

menggabungkan antara pengetahuan elektronika dan instrumentasi yang diperlukan dalam suatu industri. Dalam bidang industri, pengetahuan elektronika sangat diperlukan untuk mendukung sistem pengukuran dan pengontrolan instrumentasi dari industri yang dikendalikan. Di dalam suatu industri kimia, misalnya, bermacam-macam reaksi kimia harus diukur dan dikendalikan baik suhu, volume campuran bahan, tekanan, derajad keasaman, dan lain-lainnya. Sementara pada industri baja dan logam, suhu yang tinggi harus diukur secara tepat dengan menggunakan alat pengukur elektronik untuk bisa mengendalikan pengepresan logam pada ketebalan yang diinginkan. Pada umumnya, peralatan pengukuran atau alat pengukur secara elektronik ini merupakan bagian dasar instrumentasi yang dipakai pada hampir semua bidang industri.

Penggunaan instrumentasi elektronik baik yang sederhana maupun yang otomatis/modern, telah banyak digunakan dalam pengamatan meteorologi dan geofisika oleh BMG. Perkembangan metode pengamatan tersebut haruslah diikuti dengan kemampuan dan pengetahuan sumber daya manusia dilingkungan BMG, terutama dalam hal pengoperasian dan perawatan alat-alat pengamatan. Dalam tulisan ini akan diberikan sedikit gambaran tentang sistem dasar yang digunakan dalam sebagian besar alat-alat elektronik, terutama yang berhubungan dengan instrumentasi elektronik pengamatan cuaca/iklim. Diharapkan dengan adanya tulisan ini, para pengamat/teknisi BMG didaerah nantinya dapat mengetahui lebih jauh tentang sistem instrumentasi elektronik. Sehingga dapat mempermudah pengoperasian dan perawatan alat-alat elektronik yang digunakan dalam pengamatan di stasiun.1. PENDAHULUANSistem pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara manual atau dengan menggunakan instrumen/alat. Adapun sistem instrumen terbagi pula menjadi dua, yaitu dengan sistem mekanik dan elektronik. Sistem instrument elektronik secara garis besar terbagi menjadi 5 bagian dasar, yaitu: tranducer, power supply, signal conditioner, amplifier dan recorder (lihat gambar 1).

Gambar 1. Blok diagram sistem instrumen elektronik

Tranduser merupakan bagian terdepan yang berhubungan langsung dengan objek yang diukur, adapun daya untuk menggerakan sistem ini diberikan oleh power supply. Perubahan fisis dari objek yang diukur kemudian diubah oleh tranduser menjadi besaran listrik (umumnya memiliki perubahan yang sangat kecil). Setelah melalui pengkondisian sinyal dalam signal conditioner, kemudian sinyal listrik yang sangat kecil tersebut diperkuat di amplifier agar mudah untuk diolah dan dimonitor. Untuk alat-alat elektronik sederhana, output dari amplifier ini umumnya langsung dihubungkan dengan display unit seperti jarum penunjuk, sevensegment atau liquid cristal display

http://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukur

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronik

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Industri_baja&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Keasaman

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan

http://id.wikipedia.org/wiki/Volume

http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

http://id.wikipedia.org/wiki/Industri_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Industri

http://id.wikipedia.org/wiki/Industri

http://id.wikipedia.org/wiki/Instrumentasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika

http://id.wikipedia.org/wiki/Rekayasa

http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu

(LCD). Sedangkan pada alat-alat elektronik otomatis, output amplifier tersebut kemudian dihubungkan dengan recorder unit untuk dilakukan perekaman (contoh: kertas pias, printer, data logger atau komputer). Pada alat elektronik modern, recorder unit ini dilengkapi pula dengan software untuk pengontrol dan pemroses data sehingga output yang dihasilkan akan jauh lebih baik dan lebih informatif. Output data inilah yang selanjutnya digunakan untuk analisa atau dipancarkan bila alat tersebut telah dilengkapi dengan transmitter unit seperti pada AWS.

2. Sensor atu Tranducera. Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah

variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem pengindera.

b. Tranduser adalah suatu peralatan atau analog devices yang berfungsi untuk mengkonversi suatu perubahan mekanis atau perubahan fisis yang terukur menjadi besaran listrik sehingga dapat dilihat/dimonitor. [setelah dilewatkan melalui pengkondisi sinyal]. Karakteristik terpenting sebuah transduser adalah aspek linearitas, sensitivitas, dan temperatur operasional yang ditentukan oleh sensor di dalam transduser, dimana output akhir yang dihasilkan adalah keluaran sinyal listrik.

c. Transduser dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: tranduser pasif dan aktif. Dikatakan tranduser pasif apabila energi yang dikeluarkannya diperoleh seluruhnya dari sinyal masukan. Sedangkan tranduser aktif memiliki sumber energi tambahan yang digunakan untuk output sinyalnya, adapun sinyal input hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap daya keluaran.

2.1 Klasifikasi SensorTerdapat beberapa tipe sensor yang berdasar pada :

21.1. Keprluan Power Suplaynyao Pasif, sensor yang tidak memerlukan power supply pada saat bekerja, outputnya muncul akibat

adanya rangsangan atau dikatakan sensor pasif apabila energi yang dikeluarkannya diperoleh seluruhnya dari sinyal masukan.mis. Termocouple, piezoelectric, microphone.

o Aktif, sensor yang memerlukan power supply dari luar agar sensor tersebut dapat berfungsi atau memiliki sumber energi tambahan yang digunakan untuk output sinyalnya, adapun sinyal input hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap daya keluaran.

2.1.2. Sifat Dasar dari Sinyal Outputnya

o Analog Sensor, sensor yang memberikan sinyal kontinyu dari besaran yang diukur. Semua besaran fisika pada dasarnya adalah analog.

o Digital Sensor, sensor yang outputnya bersifat diskrit.

2.2. Macam-macam sensor Proximity Sensor atau Sensor Kedekatan, yaitu sensor atau saklar yang dapat mendeteksi

adanya target (jenis logam) dengan tanpa adanya kontak fisik. Sensor jenis ini biasanya tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor ini dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil/lunak untuk menggerakkan suatu mekanis

saklar. Prinsip kerjanya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan frekuensi.

Sensor Magnet juga disebut relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembaban, asap ataupun uap.

Sensor Sinar – terdiri dari 3 kategori.o Fotovoltaic atau sel solar adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi

energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan.

o Fotokonduktif (fotoresistif) yang akan memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya, semakin tinggin intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya.

o Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima.

Sensor Efek-Hall - dirancang untuk merasakan adanya objek magnetis dengan perubahan posisinya. Perubahan medan magnet yang terus menerus menyebabkan timbulnya pulsa yang kemudian dapat ditentukan frekuensinya, sensor jenis ini biasa digunakan sebagai pengukur kecepatan.

Sensor Ultrasonik – bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasarpenginderaannya. Perbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya. Jenis objek yang dapat diindera diantaranya adalah: objek padat, cair, butiran maupun tekstil.

Sensor Tekanan – sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya.

Sensor Suhu- ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan : thermocouple (T/C), resistance temperature detector (RTD), termistor dan IC sensor.

o Thermocouple, terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan/dilebur bersama, perbedaan yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding.

o Resistance Temperature Detector (RTD) didasari pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkat konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan. Platina adalah bahan yang sering digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

o Termistor, resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya. Jenis ini sangat peka dengan perubahan tahan 5% per oC sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil.

o IC Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk kelemahan penginderanya. Mempunyai konfigurasi output tegangan dan arus yang sangat linear.

Sensor Kecepatan/RPM – proses penginderaan merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi.

Sensor Penyandi (Encoder) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi,

o Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar.

o Penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu.

3. Power Suplay (Catu Daya)Tranduser pada dasarnya memerlukan energi atau tenaga untuk dapat beroperasi, sehingga diperlukan sebuah penyuplai daya dalam bentuk constant-voltage atau constant -current power supply. Power supplay dapat diambil langsung dari jalur listrik PLN atau menggunakan sumber listrik lain. Untuk alat-alat elektronik otomatis yang dioperasikan jauh dari jalur listrik PLN, biasanya menggunakan power supply dari baterai atau solar cell. Instrumen-instrumen elektronik umumnya menggunakan arus searah (DC), sehingga bila sumber tegangan masih dalam bentuk arus bolak-balik (AC) maka diperlukan pengubah arus. Rangkaian elektronik sederhana untuk penyearah arus dapat dilihat seperti gambar 3.1.

Gambar 3.1. Rangkaian sederhana penyearah arus dan sinyal output yang dihasilkan.

4. Signal Conditioner ( Pengkondisian Sinyal )Keluaran Sinyal dari transduser umumnya masih tercampur dengan noise atau sinyal-sinyal lain yang bukan bersumber dari objek yang diukur (parasitic signal). Bila dibiarkan, hal ini jelas akan menimbulkan penyimpangan terhadap output data yang dihasilkan sehingga diperlukanlah sebuah filter yang dapat menghilangkan sinyal-sinyal parasit tersebut agar tidak tercampur dengan sinyal data yang diamati. Tipe-tipe dari filter yang umum digunakan diantaranya adalah:

Low-Pass Filter = High-Cut FilterFilter ini berfungsi untuk menghilangkan tegangan/amplitudo yang melebihi dari batas toleransi yang dibuat, sehingga sinyal-sinyal lain yang tidak diharapkan seperti noise dapat dihilangkan. Rangkaian elektronik sederhana low pass filter dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar. 4.1. Rangkaian Low Pass Filter

High-Pass Filter = Low-Cut FilterFilter ini berfungsi untuk menghilangkan tegangan/amplitudo yang kurang dari batas toleransi yang dibuat (lihat gambar 4.2).

Gambar 4.2. Rangkaian High Pass Filter

Band-Pass FilterFilter ini berfungsi untuk menghilangkan tegangan/amplitudo yang kurang atau melebihi dari batas toleransi yang dibuat (membatasi sinyal input pada range tegangan/amplitude tertentu).

Gambar 4.3. Rangkaian Band Pass Filter.

Reject FilterGambar. 4.4. Rangkaian Reject Filter

5. AmplifierAmplifier digunakan hampir dalam setiap sistem instrumentasi untuk menaikan sinyal yang lemah dari tranduser menjadi sinyal yang lebih kuat agar dapat digunakan pada alat pengukur atau untuk keperluan recorder. Bentuk grafik antara input tegangan dan outputnya dari amplifier dapat dilihat pada gambar 5.1.

Gambar 5.1. Grafik antara input dan output tegangan dari amplifier.Jenis – jenis Amplifiersa. Noninverting AmplifierMerupakan penguat tegangan dengan nilai output sama phase dengan inputnya (input positif, output positif). Besarnya penguatan tegangan output dan rangkaian elektroniknya dapat dilihat pada gambar 5.2

Gambar 5.2. Rangkaian Non Inverting Amplifier dan persamaan tegangan inputnya.

b. Inverting AmplifierMerupakan penguat tegangan dengan nilai output berbeda phase 1800 dari inputnya (input positif menjadi output negatif). Besarnya penguatan tegangan output dan rangkaian elektroniknya dapat dilihat pada gambar 5.3.

Gambar 5.3. Rangkaian inverting amplifier dan persamaan tegangan outputnya.

c. Differential AmplifierBerbeda dengan inverting/noninverting amplifier yang hanya memiliki input tegangan sangat kecil (biasanya kurang dari 1 mV), pada differential amplifier dapat memiliki tegangan input yang dapat diset melalui V1 dan V2. Gambar rangkaian dan persamaan differential amplifier dapat dilihat pada gambar 5.4.

Gambar. 5.4. Rangkaian dan persamaan output dari differential amplifier.

d. Differentiator AmplifierDifferentiator menghasilkan tegangan output yang proposional terhadap perubahan input (membentuk persamaan garis diferensial). Gambar rangkaian dan persamaan differentiator amplifier dapat dilihat pada gambar 5.5

Gambar 5.5. Rangkaian dan rumus output differentiator amplifier.e. Integrator AmplifierIntegrator menghasilkan tegangan output yang proposional terhadap perubahan input (membentuk persamaan garis integral). Gambar rangkaian dan persamaan integrator amplifier dapat dilihat pada gambar 5.6.

Gambar 5.6. Rangkaian dan rumus output integrator amplifier.6. Recorder6.1. Recorder Sistem AnalogKarakteristik Umum• Input ImpedansiInput impedansi harus memiliki kisaran impedansi sebesar 1,000,000 ohm, hal ini dimaksudkan agar dapat memperkecil kehilangan tenaga “p” sehingga dapat menghasilkan kesalahan pengukuran sebesar nol.p = v / Zm Zm = input impedance• SensitivitasPerbandingan pergerakan pena/pointer dengan tegangan pada instrumen, dapat diukur dengan persamaan:S = d / Vi Vi = d SR S = SensitivitasD = pergeranan pena/pointer pada instrumen analog.Vi = voltage yang akan diukurBeberapa alat perekam /recorder dibuat dengan sensitivitas tegangan/voltage sensitivty ~ SR (SR = 1 / S)SR = 1 / S, menggambarkan nilai tegangan persatuan panjang.• RangeRange adalah kisaran tegangan atau besarnya tegangan aktual yang dapat direkam oleh recorder. Perbandingan lebar skala/chart dengan sensitifitas dinyatakan dengan:v* = d* / S = d* SRv* adalah maximum voltage atau range dan d* adalah lebar skala/chart.

6.2. Sistem Recorder DigitalDigital merupakan suatu sistem pembacaan yang berbasis binery atau sistem pembacaan dua angka (1 dan 0). Sistem digital ini biasa pula disebut dengan sistem “ON – OFF” karena prinsipnya hampir sama seperti saklar. Metode pembacaan yang sangat sederhana ini ternyata pada perkembangannya memiliki aplikasi yang sangat besar dalam dunia elektronik, sehingga dewasa ini sistem digital telah banyak menggantikan sistem analog. Namun satu hal yang perlu diperhatikan bahwa sinyal-sinyal yang dikeluarkan oleh alam ini hampir semuanya berbentuk analog, seperti gelombang suara, perubahan suhu udara, perubahan tekanan udara, perubahan kelembaban dan lain-lain. Karena salah satu fungsi dari instrumentasi elektronik yang dibuat adalah untuk mengukur perubahan fisis yang terjadi di alam, maka jelas nantinya akan berhubungan dengan sinyal-sinyal berbentuk analog. Hal ini menyebabkan dibutuhkannya sebuah

perubah sinyal (converter), baik dari bentukAnalog to Digital Converter (ADC) maupun dari bentuk Digital to Analog Converter (DAC).

Gambar 6.1 Prinsip Dasar Perekam Digital

Perubah Analog ke Digital (Analog to Digital Converters -ADC)Perubahan besaran fisis di alam yang umumnya berbentuk sinyal analog, dideteksi oleh sensor kemudian diubah dalam bentuk digital agar mudah diproses oleh perangkat elektronik. Sinyal digital yang hanya berbentuk 1-0 (ON-OFF) ternyata lebih mudah dan lebih cepat diolah dalam perangkat elektronik dengan hasil data lebih baik. Rangkaian pengubah sinyal analog ke digital dapat dilihat seperti gambar 6.2

Gambar 6.2. Rangkaian elektronik ADC

Gambar 6.3. Contoh rangkaian ADC tipe SAC

Perubah Digital ke Analog (Digital to Analog Converters – DAC)Sinyal-sinyal digital yang berasal dari alat/instrumen elektronik, bila ingin ditampilkan kembali dalam bentuk seperti semula (seperti sinyal di alam-misalnya berbentuk suara) maka perlu diubah kedalam bentuk analog kembali. Rangkaian elektronik untuk mengubah sinyal digital ke analog dapat dilihat seperti gambar 6.4.

Gambar 6.4. Rangkaian elektronik DAC

Gambar 6.5. Blok Diagram DAC

a. Instrument Line Symbols

Instrument line symbols adalah merupakan simbol yang dipergunakan untuk

membedakan aliran sinyal instrument.

Simbol aliran sinyal instrument dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

FUNCTION SYMBOLS

b. INSTRUMENT FUNCTION SYMBOLS

Simbol-simbol instrument dipergunakan untuk membedakan peralatan

instrument berdasarkan fungsinya,

Symbol yang dipakai untuk instrumentasi mengacu pada ANSI/ISA S.5

(Instrument loop diagram).

Sebagian besar fasilitas lapangan minyak dan gas memiliki informasi dan

dokumentasi dalam bentuk:

Process Flow Diagram,

Piping and Instrumentation Diagram (P&ID)

Loop Diagram (Loop Sheets),Electrical Wiring Diagram

Ladder logic diagram

No.

Shared display, Shared control (1) C D

Location & accessibility (6)

A B

Primary Choice

orBasic

Process ControlSystem

(2)

Alternate

orSafety

InstrumentedSystem

(3)

Computer Systems

and Software

(4)

Discrete(5)

1

• Located in field.• Not panel, cabinet, or console mounted.• Visible at field location.• Normally operator accessible.

2

• Located in or on front of central or main panel or console.

• Visible on front of panel or on video display.• Normally operator accessible at panel front or console.

3

• Located in rear of central or main panel.• Located in cabinet behind panel.• Not visible on front of panel or on video display.• Not normally operator accessible at panel or console.

4

• Located in or on front of secondary or local panel or console.

• Visible on front of panel or on video display.• Normally operator accessible at panel front or console.

5

• Located in rear of secondary or local panel.• Located in field cabinet.• Not visible on front of panel or on video display.• Not normally operator accessible at panel or console.

Table 5.1.1 — Instrumentation device and function symbols

Note: Numbers in parentheses refer to explanatory notes in Clause 5.3.1.

Choice

Table 5.2.1 — Measurement symbols: primary elements and transmitters

Note: Num b ers in parent h eses r e fer to e xplanatory notes in Clause 5.3.2.

No Symbol Description

(1a) (2) • Generic primary element, bubble format.

1

?E

(*)

• Notation (*) from Table 5.2.2 should be used to identify type of element.• Connect to process or other instruments by symbols from Tables 5.3.1 and 5.3.2.• Insert in or on process flow line, vessel, or equipment.

(1a) ( (2) (3) • Transmitter with integral primary element, bubble format.

2 ?T

(*)

• Notation (*) from Table 5.2.2 should be used to identify type of element.• Connect to process or other instruments by symbols from Tables 5.3.1 and 5.3.2.• Insert in or on process flow line, vessel, or equipment.

(1a) (2) (3) • Transmitter with close coupled primary element, bubble format

3 ?T • Notation (*) from Table 5.2.2 should be used to identify type of element.• Connecting line shall be equal to or less than 0.25 inches (6 millimeters).• Connect to process or other instruments by symbols from Tables 5.3.1 and 5.3.2.• Insert element in or on process flow line, vessel, or equipment.

?E

(*)

(1a) (3) • Transmitter with remote primary element, bubble format.

4

?E

(*)

?T • Notation (*) from Table 5.2.2 should be used to identify type of element.• Connecting line shall be equal to or greater than 0.5 inches (12 millimeters).• Connect to process or other instruments by symbols from Tables 5.3.1 and 5.3.2.• Insert element in or on process flow line, vessel, or equipment.

(1b) (3) • Transmitter with integral primary element inserted in or on process flow line, vessel,

5 ?T

#

or equipment, bubble/graphic format.• Insert primary element symbol from Table 5.2.3 at #.• Connect to other instruments by symbols from Table 5.3.2.

(1b) (3) • Transmitter with close-coupled primary element inserted in or on process flow line,

6 ?T

#

vessel, or equipment, bubble/graphic format.• Insert primary element symbol from Table 5.2.3 at #.• Connecting line shall be equal to or less than 0.25 inches (6 millimeters).• Connect to other instruments by symbols from Table 5.3.2.

(1b) (3) • Transmitter with remote primary element inserted in or on process flow line, vessel,

7 ?E

#

or equipment, bubble/graphic format.• Insert primary element symbol from Table 5.2.3 at #.• Connecting line may be any signal line from Table 5.2.3.• Connecting line shall be equal to or greater than 0.5 inches (12 millimeters).• Connect to other instruments by symbols from Table 5.3.2.

AnalysisAIR = Excess air H2O = Water O2 = Oxygen UV = Ultraviolet CO = Carbon monoxide H2S = Hydrogen sulfide OP = Opacity VIS = Visible light CO2 = Carbon dioxide HUM = Humidity ORP = Oxidation reduction VISC = Viscosity COL = Color IR = Infrared pH = Hydrogen ion =COMB = Combustibles LC = Liquid chromatograph REF = Refractometer = COND = Elec. conductivity MOIST = Moisture RI = Refractive index = DEN = Density MS = Mass spectrometer TC = Thermal conductivity = GC = Gas chromatograph NIR = Near infrared TDL = Tunable diode laser =

FlowCFR = Constant flow regulator OP = Orifice plate PT = Pitot tube VENT = Venturi tube CONE = Cone OP-CT = Corner taps PV = Pitot venturi VOR = Vortex Shedding COR = Coriollis OP-CQ = Circle quadrant SNR = Sonar WDG = WedgeDOP = Doppler OP-E = Eccentric SON Sonic = DSON = Doppler sonic OP-FT = Flange taps TAR = TargetFLN = Flow nozzle OP-MH = Multi-hole THER = Thermal = FLT = Flow tube OP-P = Pipe taps TTS = Transit time sonic = LAM = Laminar OP-VC = Vena contracta taps TUR = Turbine = MAG = Magnetic PD = Positive displacement US = Ultrasonic =

LevelCAP = Capacitance GWR = Guided wave radar NUC = Nuclear US = Ultrasonic d/p = Differential pressure LSR = Laser RAD = Radar =DI = Dielectric constant MAG = Magnetic RES = Resistance = DP = Differential pressure MS = Magnetostrictive SON = Sonic =

PressureABS = Absolute MAN = Manometer VAC = VacuumAVG = Average P-V = Pressure-vacuum =DRF = Draft SG = Strain gage = =

TemperatureBM = Bi-metallic RTD = Resistance temp detector TCK = Thermocouple type K TRAN = TransistorIR = Infrared TC = Thermocouple TCT = Thermocouple type T =RAD = Radiation TCE = Thermocouple type E THRM = Thermistor = RP = Radiation pyrometer TCJ = Thermocouple type J TMP = Thermopile =

MiscellaneousBurner, Combustion Position Quantity Radiation

FR = Flame rodIGN = IgniterIR = Infrared TV = Television UV = Ultraviolet

====

CAP = Capacitance EC = Eddy current IND = Inductive LAS = LaserMAG = Magnetic MECH = Mechanical OPT = OpticalRAD = Radar

=

PE = PhotoelectricTOG = Toggle

=======

α = Alpha radiationβ = Beta radiationγ = Gamma radiationn = Neutron radiation

=====

Speed Weight, ForceACC = Acceleration EC = Eddy current PROX = Proximity VEL = Velocity

=

LC = Load cellSG = Strain gaugeWS = Weigh scale

==

=====

=====

Table 5.2.2 — Measurement symbols: measurement notations (4)

Note: Numbers in parentheses refer to explanatory notes in Clause 5.3.2

No Symbol (4) Description

An

alys

is

1

• Conductivity, moisture, etc.• Single element sensing probe.

An

alys

is

2

• pH, ORP, etc.• Dual element sensing probe.

An

alys

is

3

• Fiberoptic sensing probe.

Bu

rner

4

• Ultraviolet flame detector.• Television flame monitor.

Bu

rner

5

• Flame rod flame detector.

Flo

w

6

• Generic orifice plate.• Restriction orifice.

Flo

w

7

• Orifice plate in quick-change fitting.

Flo

w

8

• Concentric circle orifice plate.• Restriction orifice.

Flo

w

9

• Eccentric circle orifice plate.

Flo

w

10

• Circle quadrant orifice plate.

Flo

w

11

• Multi-hole orifice plate

Flo

w

12(*)

• Generic venturi tube, flow nozzle, or flow tube.• Notation from Table 5.2.2 required at (*) if used for more than one type.

Flo

w

13

• Venturi tube.

Flo

w

14

• Flow nozzle.

Flo

w

15

• Flow tube.

Table 5.2.3 — Measurement symbols: primary elements



Flo

w

16

• Integral orifice plate.

Flo

w

17

• Standard pitot tube.

Flo

w

18

• Averaging pitot tube.

Flo

w

19

• Turbine flowmeter.• Propeller flowmeter.

Flo

w

20

• Vortex shedding flowmeter

Flo

w

21

• Target flowmeter.

Flo

w

22

(4)

a) M b)

• Magnetic flowmeter.

Flo

w

23

(4)a) ΔT b)

• Thermal mass flowmeter.

Flo

w

24

• Positive displacement flowmeter.

Flo

w

25

• Cone meter.• Annular orifice meter.

Flo

w

26

• Wedge meter.

Flo

w

27

• Coriollis flowmeter.

Flo

w

28

• Sonic flowmeter.• Ultrasonic flowmeter.

Flo

w

29

• Variable area flowmeter.

Flo

w

30

• Open channel weir plate.




Flo

w

31

• Open channel flume.

Lev

el 32

• Displacer internally mounted in vessel.

Lev

el 33

• Ball float internally mounted in vessel.• May be installed through top of vessel.

Lev

el 34

• Radiation, single point.• Sonic.

Lev

el 35

• Radiation, multi-point or continuous.

Lev

el 36

• Dip tube or other primary element and stilling well.• May be installed through side of vessel.• May be installed without stilling well.

Lev

el 37

• Float with guide wires.• Location of readout should be noted, at grade, at top, or accessible from a

ladder.• Guide wires may be omitted.

Lev

el 38

• Insert probe.• May be through top of vessel.

Lev

el 39

• Radar.

Pre

ssu

re 40PE

(*)

• Strain gage or other electronic type sensor.• Notation (*) from Table 5.2.2 should be used to identify type of element.• Connection symbols 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 are used if connection type is to

be shown.• Bubble may be omitted if connected to another instrument.




Flo

w 1 FG• Sight glass.

Lev

el

2 LG

• Gage integrally mounted on vessel.• Sight glass.

Lev

el

3LG

• Gage glass externally mounted on vessel or standpipe.• Multiple gages may be shown as one bubble or one bubble for each section.• Use connection 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if connection type is to be shown.

Pre

ssu

re 4 PG• Pressure gage.• Use connection 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if connection type is to be shown.

Tem

per

atu

re

5TG

• Thermometer.• Use connection 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if connection type is to be shown.




Tem

per

atu

re

41TE

(*)

• Generic element without thermowell.• Notation (*) should be used to identify type of element, see Table 5.2.2.• Connection symbols 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 are used if connection type is to

be shown.• Bubble may be omitted if connected to another instrument.

Table 5.2.4 — Measurement symbols: secondary instruments



An

alys

is 1 AW• Sample insert probe, flanged.• Sample well, flanged.• Use connection 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if flange is not used.

An

alys

is 2AX

• Sample conditioner or other analysis accessory, flanged.• Represents single or multiple devices.• Use connection 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if flange is not used.

Flo

w 3FX

• Flow straightening vanes.• Flow conditioning element.

Flo

w 4P

• Instrument purge or flushing fluid.• Instrument purge or flushing device or devices.• Show assembly details on drawing legend sheet.

Pre

ssu

re 5

• Diaphragm pressure seal, flanged, threaded, socket welded, or welded.• Diaphragm chemical seal, flanged, threaded, socket welded, or welded.• Use connection 6, 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if connection type is to be shown.

Pre

ssu

re 6

• Diaphragm pressure seal, welded.• Diaphragm chemical seal, welded.

Tem

per

atu

re

7 TW• Thermowell, flanged.• Test well, flanged.• Bubble may be omitted if connected to another instrument.• Use connection 7, 8, or 9 in Table 5.3.1 if flange is not used.

Table 5.2.5 — Measurement symbols: auxiliary and accessory devices


No Symbol Application

1

• Instrument connections to process and equipment.• Process impulse lines.• Analyzer sample lines.

2 (ST)

• Heat [cool] traced impulse or sample line from process.• Type of tracing indicated by: [ET] electrical, [ST] steam, [CW] chilled water, etc.

3

• Generic instrument connection to process line.• Generic instrument connection to equipment.

4

• Heat [cool] traced generic instrument impulse line.• Process line or equipment may or may not be traced.

5

• Heat [cool] traced instrument.• Instrument impulse line may or may not be traced.

6

• Flanged instrument connection to process line.• Flanged instrument connection to equipment.

7

• Threaded instrument connection to process line.• Threaded instrument connection to equipment.

8

• Socket welded instrument connection to process line.• Socket welded instrument connection to equipment.

9

• Welded instrument connection to process line.• Welded instrument connection to equipment.

Table 5.3.1 — Line symbols: instrument to process and equipment connections



1

(1)

IA• IA may be replaced by PA [plant air], NS [nitrogen}, or GS [any gas supply].• Indicate supply pressure as required, e.g., PA-70 kPa, NS-150 psig, etc.

2

(1)

ES• Instrument electric power supply.• Indicate voltage and type as required, e.g. ES-220 Vac.• ES may be replaced by 24 Vdc, 120 Vac, etc.

3

(1)

HS

• Instrument hydraulic power supply.• Indicate pressure as required, e.g., HS-70 psig.

4

(2) • Undefined signal.• Use for Process Flow Diagrams.• Use for discussions or diagrams where type of signal is not of concern.

5

(2) • Pneumatic signal, continuously variable or binary.

6

(2) • Electronic or electrical continuously variable or binary signal.• Functional diagram binary signal.

7

(2) • Functional diagram continuously variable signal.• Electrical schematic ladder diagram signal and power rails.

8

(2) • Hydraulic signal.

9

(2) • Filled thermal element capillary tube.• Filled sensing line between pressure seal and instrument.

10

(2) • Guided electromagnetic signal.• Guided sonic signal.• Fiber optic cable.

11

(3) a)

b)

• Unguided electromagnetic signals, light, radiation, radio, sound, wireless, etc.• Wireless instrumentation signal.• Wireless communication link.

12

(4) • Communication link and system bus, between devices and functions of a shared display, shared control system.

• DCS, PLC, or PC communication link and system bus.

13

(5) • Communication link or bus connecting two or more independent microprocessor or computer-based systems.

• DCS-to-DCS, DCS-to-PLC, PLC-to-PC, DCS-to-Fieldbus, etc. connections.

14

(6) • Communication link and system bus, between devices and functions of a fieldbus system.

• Link from and to “intelligent” devices.

15

(7) • Communication link between a device and a remote calibration adjustment device or system.

• Link from and to “smart” devices.

Table 5.3.2 — Line symbols: instrument-to-instrument connections



16

• Mechanical link or connection.

17

(3)

a)(#) (##)

(#)a)

(##)

• Drawing-to-drawing signal connector, signal flow from left to right.• (#) = Instrument tag number sending or receiving signal.• (##) = Drawing or sheet number receiving or sending signal.

b) (#)(##)

(#)b)

(##)

18 (*)

• Signal input to logic diagram.• (*) = Input description, source, or instrument tag number.

19 (*)• Signal output from logic diagram.• (*) = Output description, destination, or instrument tag number.

20 (*)• Internal functional, logic, or ladder diagram signal connector.• Signal source to one or more signal receivers.• (*) = Connection identifier A, B, C, etc.

21(*)

• Internal functional, logic, or ladder diagram signal connector.• Signal receiver, one or more from a single source.• (*) = Connection identifier A, B, C, etc.

Table 5.3.2 — Line symbols: instrument-to-instrument connections



1

(1) (2)a)b)

• Generic two-way valve.• Straight globe valve.• Gate valve.

2

(2) (3) • Generic two-way angle valve.• Angle globe valve.• Safety angle valve.

3

(2) • Generic three-way valve.• Three-way globe valve.• Arrow indicates failure or unactuated flow path.

4

(2) • Generic four-way valve.• Four-way four-ported plug or ball valve.• Arrows indicates failure or unactuated flow paths.

5

(2) • Butterfly valve.

6

(2) • Ball valve.

7

(2) • Plug valve

8

(2) • Eccentric rotary disc valve.

9

(1) (2)a)b)

• Diaphragm valve.

10

(2) • Pinch valve.

11

(2) • Bellows sealed valve.

12

(2) • Generic damper.• Generic louver.

13

(2) • Parallel blade damper.• Parallel blade louver.

14

(2) • Opposed blade damper.• Opposed blade louver.

Table 5.4.1 — Final control element symbols



15

(4) • Two-way on-off solenoid valve.

16

(4) • Angle on-off solenoid valve.

17

(4) • Three-way on-off solenoid valve.• Arrow indicates de-energized flow path.

18

(4) • Four-way plug or ball on-off solenoid valve.• Arrows indicates de-energized flow paths.

19

(4) • Four-way five-ported on-off solenoid valve.• Arrows indicates de-energized flow paths.

20

(5) • Permanent magnet variable speed coupling.

21

(6) • Electric motor.

Table 5.4.1 — Final control element symbols



1

(7) • Generic actuator.• Spring-diaphragm actuator.

2

(7) • Spring-diaphragm actuator with positioner.

3

(7) • Pressure-balanced diaphragm actuator.

4

(7) • Linear piston actuator.• Single acting spring opposed• Double acting.

5

(7) • Linear piston actuator with positioner.

6

(7) • Rotary piston actuator.• May be single acting spring opposed or double acting.

7

(7) • Rotary piston actuator with positioner.

8

(7) • Bellows spring opposed actuator.

9

(7)

M

• Rotary motor operated actuator.• Electric, pneumatic, or hydraulic.• Linear or rotary action.

10

(7)S

• Modulating solenoid actuator.• Solenoid actuator for process on-off valve.

11

(7) • Actuator with side-mounted handwheel.

Table 5.4.2 — Final control element actuator symbols



12

(7) • Actuator with top-mounted handwheel.

13

(7) • Manual actuator.• Hand actuator.

14

(7)E

H

• Electrohydraulic linear or rotary actuator.

15

(7) • Actuator with manual actuated partial stroke test device.

16

(7)

S

• Actuator with remote actuated partial stroke test device.

17

(8)

S

• Automatic reset on-off solenoid actuator.• Non-latching on-off solenoid actuator.

18

(8)

SR

• Manual or remote reset on-off solenoid actuator.• Latching on-off solenoid actuator.

19

(8)

R R

• Manual and remote reset on-off solenoid actuator.• Latching on-off solenoid actuator.

20

(9) • Spring or weight actuated relief or safety valve actuator.

21

(9)P

• Pilot actuated relief or safety valve actuator.• Pilot pressure sensing line deleted if sensing is internal.

Table 5.4.2 — Final control element actuator symbols


S


1 XXX

• Automatic flow regulator.• XXX = FCV without indicator.• XXX = FICV with integral indicator.

2

(1) (2)

(a) FICV

(b)

• Variable area flowmeter with integral manual adjusting valve.• Instrument tag bubble required with (b).

3FICV

• Constant flow regulator.

4 FG

• Flow sight glass.• Type shall be noted if more than one type used.

5 FO

• Generic flow restriction.• Single stage orifice plate as shown.• Note required for multi-stage or capillary tube types.

6 FO• Restriction orifice hole drilled in valve plug.• Tag number shall be omitted if valve is otherwise identified.

7TANK

• Level regulator.• Ball float and mechanical linkage.

8

• Backpressure regulator.• Internal pressure tap.

9

• Backpressure regulator.• External pressure tap.

Table 5.4.3 — Self-actuated final control element symbol



10

• Pressure-reducing regulator.• Internal pressure tap.

11

• Pressure-reducing regulator.• External pressure tap.

12

• Differential pressure regulator.• External pressure taps.

13

• Differential pressure regulator.• Internal pressure taps.

14

PG

• Pressure-reducing regulator w/ integral outlet pressure relief and pressure gauge.

15

• Generic pressure safety valve.• Pressure relief valve.

16

• Generic vacuum safety valve.• Vacuum relief valve.

17

• Generic pressure - vacuum relief valve.• Tank pressure - vacuum relief valve.

18

• Pressure safety element.• Pressure rupture disk.• Pressure relief.

19

• Pressure safety element.• Vacuum rupture disk.• Vacuum relief.




20

• Temperature regulator.• Filled thermal system.

21 TANK

TSE

• Thermal safety element.• Fusible plug or disk.

22

T

• Generic moisture trap.• Steam trap.• Note required for other trap types.

23 TANK

T

• Moisture trap with equalizing line.



No Method A (1) (10) Method B (1) (10) Definition

1

FO

• Fail to open position.

2

FC

• Fail to closed position.

3

FL

• Fail locked in last position.

4

FL/DO

• Fail at last position.• Drift open.

5

FL/DC

• Fail at last position.• Drift closed.

Table 5.4.4 — Control valve failure and de-energized position indications


No Symbol (1) (2) Description

1[*]

• Measuring, input, or readout device.• [*] = Instrument tag number.• Symbols from Table 5.2.1 may be used.

2

(3) (4)

(*)

(*)

• Automatic single-mode controller.

3

(3) (4)

(*)

(*) (*)

• Automatic two-mode controller.

4

(3) (4) • Automatic three-mode controller.

5

(3) (4)

(*)

• Automatic signal processor.

6

(4)

(*)

• Manual signal processor.

7

(3) (4)

(*)

• Final control element.• Control valve.

8

(3) (4)

(*)

• Final control element with positioner.• Control valve with positioner.

Table 5.5 — Functional diagramming symbols


(*)

(*) (*) (*)

NoFunction Equation

DefinitionSymbol (1) (2) Graph

1Summation M = X1 + X2 …+ Xn

• Output equals algebraic sum of inputs.

Σ X M

Xn

X2

X1

t t

Σ

2Average M = X1 + X2 …+ Xn /n • Output equals algebraic sum of

inputs divided by number of inputs.

Σ/nX M

Xn

X2

X1

t t

Σ/n

3Difference M = X1 − X2

• Output equals algebraic difference of two inputs.

∆ X M X1

X2

t t

∆

4Multiplication M = X1 x X2

• Output equals product of two inputs.

X X X1 M

X2

t1 t t1 t

X

Table 5.6 — Signal processing function block symbols


NoFunction Equation


5Division M = X1 ÷ X2

• Output equals quotient of two inputs.

÷ X X1 M

X2

t1 t t1 t

÷

6Exponential

nM = X • Output equals nth power of input.

nX X M

t t

nX

7Root extraction M =

n√X • Output equals nth root of input.

• If ‘n’ omitted, square root is assumed.

n√⎯ X M

t t

n√⎯

8Proportion M = KX or M = PX • Output proportional to input.

• Replace ‘K’ or ‘P’ with ‘1:1’ for volume boosters.

• Replace ‘K’ or ‘P’ with ‘2:1’, ‘3:1’, etc., for integer gains.

(3)

a) K b) P

X M

t1 t t1 t

(3)

a) K

b) P



NoFunction Equation


9Reverse proportion M = -KX or M = -PX • Output inversely proportional to

input.• Replace ‘-K’ or ‘-P’ with ‘-1:1’ for

volume boosters.• Replace ‘-K’ or ‘-P’ with ‘-2:1’,

‘-3:1’, etc., for integer gains.

(3)

a) -K b) -P t1 t

X

M

t1 t

(3)a) -K

b) -P

10Integral M = (1/TI)ΙXdt • Output varies with magnitude and

time duration of input.• Output proportional to time

• TI = Integral time constant.

(3)

a) ∫ b) IX M

t1 t2 t t1 t2 t

(3)

a) ∫

b) I

11Derivative M = TD (dx/dt) • Output proportional to time rate of

change of input.• TD = derivative time constant.(3)

a) d/dt b) DX M

∫ t1 t t1 t

(3)

a) d/dt

b) D

12Unspecified function M = ƒ(x) • Output is a nonlinear or

unspecified function of the input.• Function defined in note or other

text.ƒ(x) X M

t t

ƒ(x)



NoFunction Equation


13Time function M = Xƒ(t) • Output equals a nonlinear or

unspecified time function times the input.

• Output is a nonlinear or unspecified time function.

• Function defined in note or other text.

ƒ(t) X M

t1 t t1 t

ƒ(t)

14Conversion I = P, P = I, etc • Output signal type different from

that of input signal.• Input signal is on the left and

output signal is on the right.• Substitute any of the following

signal types for ‘P’ or ‘I’:• A = Analog H = Hydraulic• B = Binary I = Current• D = Digital O = Electromagnetic• E = Voltage P = Pneumatic• F = Frequency R = Resistance

I/P X M

t t

I/P

15High signal select

M = X1 for X1 >X2

M = X2 for X1 ≤ X2

• Output equals greater of 2 or more inputs.

> X M X1

X2

t1 t t1 t

>

16 Middle signal selectM = X1 for X2 >X1 >X3 or X3 >X1 >X2

M = X2 for X1 >X2 >X3 or X3 >X2 >X1

M = X3 for X1 >X3 >X2 or X2 >X3 >X1

Output equals middle value of three or more inputs.

M X X2 M

X1

X3

t tM



NoFunction Equation


17Low signal select

M = X1 for X1 ≤ X2

M = X2 for X1 ≥ X2

• Output equals lesser of 2 or more inputs.

<X M

X1

X2

t1 t t1 t<

18High limit

M = X for X ≤ H M = H for X ≥ H

• Output equals the lower of the input or high limit values.

>X M

H

t1 t t1 t>

19Low limit

M = X for X ≥ L M = L for X ≤ L

• Output equals the higher of the input or low limit values.

< X M

L

t1 t t1 t<

20Positive bias

M = X1 + bM = [-]X2 + b

• Output equal to input plus an arbitrary value.

+ X M

t1 t2 t t1 t2 t+



X2 X1

b

NoFunction Equation


21Negative Bias

M = X1 - bM = [-]X2 - b

• Output equal to input minus an arbitrary value.

− X M

t1 t2 t t1 t2 t

−

22Velocity limiter

dM/dt = dX/dt for dX/dt ≤ H, M = XdM/dt = H for dX/dt ≥ H, M ≠ X

• Output equals input as long as the input rate of change does not exceed the limit value that establishes the output rate of change until the output again equals the input.

(3)

a) b) > X dX/dt>H

M dM/dt=H

t1 t2,3 t t1 t2 t3 t

(3)a)

b) >

23High signal monitor

(State 1) M = 0 @ X < H (State 2) M = 1 @ X ≥ H

• Output state is dependent on value of input.

• Output changes state when input is equal to or higher than an arbitrary high limit.

H X M H

State State

t1 t t1 t

H

24Low signal monitor

(State 1) M = 1 @ X ≤ L (State 2) M = 0 @ X > L

• Output state is dependent on value of input.

• Output changes state when input is equal to or lower than an arbitrary low limit.

L X M

State State

L

t1 t t1 t

L



X2 X1

b

NoFunction Equation


25 High/low signal monitor(State 1) M = 1 @ X ≤ L

(State 2) M = 0 @ L < X < H (State 3) M = 1 @ X ≥ H

• Output states are dependent on value of input.

• Output changes state when input is equal to or lower than an arbitrary low limit or equal to or higher than an arbitrary high limit.

HL X M

State State State

t1 t2 t t1 t2 t

HL

26Analog signal generator No equation • Output equals a variable analog

signal that is generated:

a.Automatically and isnot adjustable by operator.

b. Manually and is adjustable by operator.

A

No graph

A

27Binary signal generator No equation • Output equals an on-off binary

signal that is generated:

a. .Automatically and isnot adjustable by operator.

b. Manually and is adjustable by operator.

B

No graph

B

28Signal transfer

(State 1) M = X1

(State 2) M = X2

• Output equals input that is selected by transfer.• Transfer actuated by external signal.

T

X X1 M

X2 State

State

t1 t t1 tAnalog signal transfer

X M

X1

X2

t1 t t1 tBinary signal transfer

T



H

L

State State

No

Function Definition (1)

Symbol

Truth Table (1) Graph

1

AND gate • Output true only if all inputs are true.• Alternate symbol. (2) (3)

A BC A O

X

AB AC N O

X D

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

0000000000000001

2

OR gate • Output true if any input is true.• Alternate symbol. (2) (3)

A BC O O

X

A BC OR O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

0111111111111111

Table 5.7 — Binary logic symbols


No


Symbol


3

NAND gate • Output true only if all inputs are false.• Output false if any input is true.

A N B

C A O N

X D

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

1000000000000000

4

NOR gate • Output true if any input is false.• Output false if any input is true.

A BC NOR O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

1111111111111110



No


Symbol


5

Qualified OR gateGreater or equal to ‘n’

• Output true if number of true inputs is greater than or equal to ‘n’.• Truth table and graph are for n = 2.

A BC ≥n O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

0000011111111111

6

Qualified OR gateGreater than ‘n’

• Output true if number of true inputs is greater than ‘n’.• Truth table and graph are for n = 2.

A BC >n O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

0000000000011111



No


Symbol


7

Qualified OR gateLess or equal to ‘n’

• Output true if number of true inputs is less than or equal to ‘n’.• Truth table and graph are for n = 2.

A BC ≤n O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

1111111111100000

8

Qualified OR gateLess than ‘n’

• Output true if number of true inputs is less than ‘n’. Truth table and graph are for n = 2.

A BC <n O

X

•

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

1111100000000000



No


Symbol


9

Qualified OR gateEqual to ‘n’

• Output true if number of true inputs is equal to ‘n’.• Truth table and graph are for n = 2.

A BC =n O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

0000011111100000

10

Qualified OR gateNot equal to ‘n’

• Output true if number of true inputs is not equal to ‘n’.• Truth table and graph are for n = 2.

A BC ≠n O

X

1A 0

B

C

X

O

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A B C X O12345678910111213141516

0100011100011101

0010010011011011

0001001010110111

0000100101101111

1111100000011111



No


Symbol


11

NOT gate • Output false if input true.• Output true if input false.

A NOT O

A O1 00 1

1A 0

O 10

t1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

12

Basic memory • Outputs [C] and [D] are always opposite.• If input [A] equals (1) then output [C] equals (1) and output [D] equals (0).• If input [A] changes to (0) output [C] remains (1) until input [B] equals (1) then output [C]equals (1) and output [D] equals (0).• If input [B] equals (1) then output [D] equals (1) and output [C] equals (0).• If input [B] changes to (0) output [D] remains (1) until input [A] equals (1), then output [D]equals (1) and output [C] equals (0).• If inputs [A] and [B] are simultaneously equal to (1) then outputs [C] and [D] change state.

A S C

B R D

1A 0

B

C

D

1 2 3 4 5 6 7 8 t

13

Set dominant memory • Outputs [C] and [D] are always opposite.• If input [A] equals (1) then output [C] equals (1) and output [D] equals (0).• If input [A] changes to (0) output [C] remains (1) until input [B] equals (1) then output [C]equals (1) and output [D] equals (0).• If input [B] equals (1) then output [D] equals (1) and output [C] equals (0).• If input [B] changes to (0) output [D] remains (1) until input [A] equals (1), then output [D]equals (1) and output [C] equals (0).• If inputs [A] and [B] are simultaneously equal to (1) then output [C] equals (1) and output[D] equals (0).

A So C

B R D

1A 0

B

C

D

1 2 3 4 5 6 7 8 t



A B C D12345678

01000101

00010101

01100110

10011001

A B C D12345678

01000101

00010101

01100111

10011000

No


Symbol


14

Reset dominant memory • Outputs [C] and [D] are always opposite.• If input [A] equals (1) then output [C] equals (1) and output [D] equals (0).• If input [A] changes to (0) output [C] remains (1) until input [B] equals (1) then output [C]equals (1) and output [D] equals (0).• If input [B] equals (1) then output [D] equals (1) and output [C] equals (0).• If input [B] changes to (0) output [D] remains (1) until input [A] equals (1), then output [D]equals (1) and output [C] equals (0).• If inputs [A] and [B] are simultaneously equal to (1) then output [C] equals (0) and output[D] equals (1).

A S C

B Ro D

1A 0

B

C

D

1 2 3 4 5 6 7 8 t

15

Pulse duration - fixed • Output [O] changes from (0) to (1) and remains (1) for prescribed time duration (t) when input [I] changes from (0) to (1).

I t PD O

NONE

I 10

O

t

16

Time delay - off • Output [O] changes from (0) to (1) when input [I] changes from (0) to (1).• Output [O] changes from (1) to (0) after input [I] changes from (1) to (0) and has been equal to (0) for time duration (’t).

I t DT O

NONE

I 10

O

t



A B C D12345678

01000101

00010101

01100000

10011111

t t

t t

No


Symbol


17

Time delay - on • Output [O] changes from (0) to (1) after input [I] changes from (0) to (1) and [I] remains (1)for prescribed time duration (t).• Output [O] remains (1) until Input [I] changes to (0) or optional Reset [R] changes to (1).

I t GT O

R

NONE

I 10

O

Rt

18

Pulse duration - variable • Output [O] changes from (0) to (1) when input [I] changes from (0) to (1).• Output [O] changes from (1) to (0) when Input [I] has been equal to (1) for time duration (t), Input [I] changes from (1) to (0), or optional Reset [R] changes to (1).

I t LT O

R

NONE

I 10

O

Rt



ttt

t t t


1

• Device wiring point.• Device wiring terminal.

2

(2) • Normally open single circuit momentary pushbutton switch.• Form A switch contact.• Stack symbols to form multi-pole switches.• Combine with symbols 5 or 6 to form toggle or rotary actuated switches.

3

(2) • Normally closed single circuit momentary pushbutton switch.• Form B switch contact.• Stack symbols to form multi-pole switches.• Combine with symbols 5 or 6 to form toggle or rotary actuated switches.

4

(2) • Normally closed/normally open double circuit momentary pushbutton switch.• Form C switch contact.• Stack symbols to form multi-pole switches.• Combine with symbols 5 or 6 to form toggle or rotary actuated switches

5

(3) • Two-position toggle or rotary maintained position pushbutton switch actuator.• Combine with symbols 2, 3, and 4 to form single or multi-pole switches.

6

(3) • Three-position toggle or rotary maintained position pushbutton switch actuator.• Combine with symbols 2, 3, and 4 to form single or multi-pole switches.

7

(4) • Single-pole normally open toggle switch.• Form A switch contact.• Combine with symbols 10 thru 15.

8

(4) • Single-pole normally closed toggle switch.• Form B switch contact.• Combine with symbols 10 thru 15.

9

(4) • Double pole normally closed /normally open toggle switch.• Form C switch contact.• Combine with symbols 10 thru 15.

10

• Rotary selector switch.

Table 5.8 — Electrical schematic symbols



11

(5) • Pressure switch actuator.

12

(5) • Differential pressure switch actuator.

13

(5) • Liquid level switch actuator.

14

(5) • Temperature switch actuator.

15

(5) • Flow switch actuator.

16

(5) • Foot switch actuator.

17(*)

• Relay operating coil.• (*) = Relay designator, such as:• a. Instrument tag number if assigned.• b. RO1, RO2, R4, R5, MR10, etc.

18

• Normally open relay contact.• Form A contact.

19

• Normally closed relay contact.• Form B contact.

20

• Normally open, normally closed relay contact.• Form C contact.




21(*)

• On time delay.• Moves after relay coil is energized and set time has elapsed.• (*) = Set time.

22(*)

• Off time delay.• Moves after relay coil de-energizes and set time has elapsed.• (*) = Set time.

23 (*)

• Transformer.• (*) = Rating, 220/120 Vac or Vdc, etc.

24

(6)

a) (*) b) (*)

• Fuse, non-resettable.• (*) = Rating, 2 A, 5 A, etc.

25

• Thermal overload.

26 (*)

• Circuit interrupter, 1-pole, manual reset.• (*) = Rating, 10 A, 15 A, etc.

27(*)

• Circuit interrupter, 3-pole, manual reset.• (*) = Rating, 15 A, 20 A, etc.

28 (*)• Circuit breaker, 1-pole, manual reset.• (*) = Rating, 20A, 30A, etc.

29 (*)• Circuit breaker, 3-pole, manual reset.• (*) = Rating, 20 A, 25 A, etc.

30

• Bell.




31

• Horn or siren.

32

• Buzzer.

33

• Solenoid coil.

34

• Pilot light.

35

• Battery

36

• Ground

37

(6)

a)

b)

• Connection conventions a) and b): Left = Not connected. Right = Connected.



tugas instrumentasi

Documents

Transcript of tugas instrumentasi