Quando iniciei meus trabalhos na área de instrumentação indústrial nos meados dos anos 80, a maioria dos instrumentos de controle de processos eram fabricados com tecnologia para acionamento pneumático, comandos mecânicos, acarretando muitos problemas, Nos primórdios do controle de processos, os indicadores, os elementos de controle assim como as válvulas eram monitorados por um operador que passava em todos as malhas de controle e ajustava a abertura ou fechamento das válvulas para obter a variável (temperatura, pressão, vazão, etc.) desejada. Com o surgimento de instrumentos pneumáticos na década de 1940 de transmissão e controle foi possível a monitoração e controle de forma automatizada. O operador já não precisava mais abrir ou fechar todas as válvulas manualmente. Isto reduziu o tempo que os operadores necessitavam para monitorar o processo. Inicialmente os controladores eram instalados proximos ao transmissor e vávula de controle que pertenciam a sua malha de controle. Com o passar dos anos estes controladores de campo começaram a ser reunidos em um sala que centralizava os elementos de controle. Nascia a sala de controle de processo. Os sinais dos elementos de medição que se localizavam instalados no processo, eram enviados a sala de controle por um transmissor, o controlador processava este sinal e enviava de volta para o campo um sinal para o posicionador que movimentaria a válvula de controle. Todos os instrumentos utilizados nestas malhas de controle eram pneumáticos. O sinal de entrada e saída para estes instrumentos era o 3-15 psi e utilizavam um alimentação de ar de 20 psi. O incoveniente deste tipo de instalação são os vazamentos que ocorrem devido a trincas ou corrosão nas tubulações de cobre ou aço carbono, ou trincas por resecamento para tubulações de vinil. Estes vazamentos poderiam acarretar uma falha na malha de controle, ou até a parada da produção.
Com o avanço da eletrônica nos anos de 1950 e 1960, foi possível a construção de instrumentos eletrônicos para a substituição dos pneumáticos. A partir de 1970 inicio-se a fabricação destes instrumentos. Inicialmente o sinal de entrada e saída destes equipamentos não eram padronizados. Cada fabricante desenvolvia o seu padrão. Em busca da padronização posteriormente se padronizou este sinal em um sinal de corrente de 4-20mA e alimentação elétrica de 24Vdc para transmissores e posicionadores, em casos especiais utiliza-se 110Vac. Aos poucos as plantas industriais migraram para o controle se utilizando de equipamentos eletrônicos, o que reduziu os custos de manutenção devido a robustez destes equipamentos e por estes não possuírem partes mecânicas, como nos intrumentos pneumáticos. Também foi possivel aumentar a precisão das medições o que melhorou o controle das malhas.
A próxima evolução da Instrumentação, ocorreu com o surgimento da computação. Com o elevação da complexidade dos processos industriais a necessidade de mais processamentos e de mais malhas de controle, tornava-se inviável ter centenas de malhas de controle utilizando-se de instrumentos discretos, pois cada instrumento está sujeito a falhas e necessita de manutenção.
Os sistemas de controle distribuido (DCS), possibilitou reunir em estações de controle varias malhas de controle. O sistema permite o controle de varias salas de controle através de uma estação, que podem estar a quilômetros de distância uma da outra. Agora o operador opera uma enorme gama de malhas de controle através de uma tela de computador. Atualmente existem muitos instrumentos trabalhando através de redes industriais, dentre as várias redes destacam-se: AS-Interface, Profibus, Fieldbus Foundation, , Modbus. Também vale lembrar que em algumas plantas industriais, usam-se instrumentos de medição e controle que se comunicam através de redes wireless.
Um instrumento é um dispositivo que é utilizado para medir, indicar, transmitir ou controlar grandezas características de sistemas físicos ou químicos. As variáveis medidas são praticamente todas as variáveis mensuráveis relacionadas com as ciências físicas. A tabela exibe algumas variáveis que podem ser controladas, com a instrumentação:
Variaveis medição Pressão Temperatura Nível Vazão Densidade Viscosidade pH Condutividade Corrente elétrica Tensão elétrica Resistência Vibração mecânica Analítica Torque Temperatura Sinais Eletro-Eletrônicos dentre outros.
Profissões associadas
As duas principais profissões associadas a especialidade de instrumentação são o engenheiro de instrumentação e o técnico em instrumentação ou instrumentista. Estas duas profissões são responsaveis por projetar, montar e manter os sistemas de instrumentação nos processo industriais.
Referências
Wikipedia.Org - http://pt.wikipedia.org/wiki/Instrumentação.html Petrobras - http://www.profissoesdefuturo.com.br/mapa-de-profissoes/tecnico-de-instrumentacao
