En los últimos años, los sistemas de control distribuido se han ido implantando en variedad de entornos industriales con el objetivo de producir métodos más eficientes, mejorar la calidad del proceso, aumentar la eficacia de la planta industrial y mejorar la fiabilidad del control gracias a la distribución de la arquitectura de control por toda la planta.
Sistema de Control Distribuido ¿Qué es?
Un sistema de control distribuido (DCS) corresponde a un sistema de control automatizado y digital que es utilizado para controlar los procesos industriales y que consta de elementos de control que se encuentran distribuidos geográficamente por la planta o área de control. Un DCS está compuesto tanto por elementos de software como de hardware.
A diferencia de un sistema de control centralizado, el DCS, utiliza bucles de control distribuidos por toda la fábrica y cada elemento del proceso productivo, máquina o líneas es controlado por un controlador específico los cuales se encuentran conectados a través de una red de comunicación a alta velocidad.
Estos sistemas, a diferencia de los PLC (Controlador Lógico programable), dispone de una serie de herramientas para configurar la lógica de control, base de datos, gráficos y la seguridad.
Funcionamiento del Sistema de Control Distribuido (DCS)
Como hemos comentado anteriormente, cada sistema de control específico se encuentra conectado a una red de comunicación de alta velocidad. La información recabada llega a un controlador central de supervisión que se encuentra a cargo de un operario cuyas funciones se encuentran habilitadas para el control central y control en remoto.
Funcionalmente, los DCS, son similares a los Sistemas SCADA a diferencia que, los SCADA, se utilizan en situaciones donde el centro de control se encuentra más alejado.
Las aplicaciones de control son distribuidas a los controladores del sistema de los diferentes procesos de la fábrica mediante el uso de dispositivos de campo. La lógica de control puede ser diseñada y enviada a través de los controladores del sistema.
Componentes y arquitectura del DCS
El DCS recibe instrucciones por parte del operario e interactúa de forma continua con los procesos en las aplicaciones de control. Facilita la regulación de puntos de consigna y el cierre y la apertura de válvulas.
Su interfaz HMI permite un control eficaz de los procesos industriales.
Controlador de distribución
Los controladores de distribución pueden situarse próximos a los dispositivos de campo (sensores y actuadores) y estos deben de estar conectados mediante un enlace de comunicación.
El controlador recibe las instrucciones de la estación de ingeniería y, además, controla directamente los sensores y actuadores.
Estos dispositivos detectan y controlan las señales analógicas y digitales de entrada y salida mediante módulos los cuales se pueden ampliar en función del número de E/S. Además, recibe la información de dispositivos de campo de forma separada y las emite a las estaciones de trabajo y de ingeniería.
HMI o estación de operación
Las estaciones de operación o HMI son utilizadas para controlar de forma gráfica los parámetros de los procesos industriales y registrar los datos en los sistemas de bases de datos de la planta.
Las estaciones de operación pueden ser para:
- la monitorización de parámetros
- la visualización de tendencias
- registro de datos
- control de alarmas
Estos dispositivos también pueden ser configurados para disponer de capacidades de control.
Protocolo y red de comunicación
Las redes de comunicación son utilizadas para la conexión de varios dispositivos y se utilizan para intercambio y control de datos. Las redes de comunicación están constituidas por cables para la transmisión de dato y estos pueden ser de cobre, coaxiales, de fibra óptica y sistemas inalámbricos.
Dependiendo del número de dispositivos que se conectan a la red de se seleccionan los protocolos de comunicación.
Los protocolos de comunicación se utilizan mínimo dos entre dos o más áreas como son:
- Entre dispositivos de control de campo y controladores de distribución.
- Entre controladores de distribución y estaciones de operación e ingeniería.
Características del DSC
Las principales características dentro del sistema de organización de un Sistema de Control Distribuido son:
- Diversificación de funciones de control.
- Distribución de pequeños conjuntos de subsistemas semiautónomos con varias funcionalidades de control interconectados por medio de un bus de comunicación de alta velocidad.
- Adquisición y presentación de datos, control y supervisión de procesos, reporte y recuperación de información, almacenamiento.
- Automatizar el proceso de producción integrando estrategias de control avanzadas.
- Organización como un sistema.
En conclusión, el DCS se convierte en una solución ideal para llevar a cabo el control de procesos industriales en los que el diseño de varios productos se realiza en diversos procedimientos como, por ejemplo, el control de procesos por lotes.
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