Sistemas de Control distribuidos
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Un sistema de control distribuido (DCS) recopila grandes volúmenes de datos de medición de un proceso industrial, los procesa en centros de control y envía señales a los actuadores en tiempo real. Un DCS típicamente incluye estaciones de control local, estaciones de operador e ingeniería, y una red de comunicaciones que integra todos los datos y permite su supervisión y control remoto.
Sistemas de Control distribuidos
- 1. LA ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO Prof. Paolo Castillo Rubio
- 2. LA ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DE CONTROL MODERNO Un sistema de control moderno es un sistema informático que recibe información de sistemas de medidas , la procesa y genera señales de mando a actuadores , de manera que el proceso se desarrolle según las directrices de optimización elegidas. Así mismo, almacena información recibida desde la planta y la presenta en un formato fácilmente comprensible. El empleo de un sistema informático, en vez de controladores de electrónica analógica, posee la ventaja de poder implementar algoritmos de control más complejos y eficaces.
- 3. El sistema de control tiene los siguientes objetivos: Proporcionar información en tiempo real sobre el proceso Controlar las variables de interés Optimizar el rendimiento del proceso El esquema de control está compuesto por los siguientes elementos: 1. Sistemas de medidas 2. Actuadores
- 4. 1. Sistemas de medida Proporcionan información en tiempo real sobre el proceso. Esta información está compuesta por variables del proceso, como temperaturas, niveles, caudales, etc., que son captadas por los sensores correspondientes y por el estado de la maquinaria (marcha, paro, consumos, etc.)
- 5. 2. Actuadores Permiten ajustar los valores de las variables del proceso, según las consignas marcadas por el operario o por el propio sistema de control. Los actuadores habituales son: Controladores de marcha/paro de la maquinaria. Variadores de frecuencia, que controlan la velocidad de los motores que accionan las bombas de impulsión y tornillos. Válvulas motorizadas, que permiten el control de los caudales de agua y su temperatura.
- 7. SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO El sistema de control distribuido (DCS) ha sido desarrollado para resolver la adquisición de grandes volúmenes de información , su tratamiento en centros de supervisión y mando, y la actuación en tiempo real sobre el proceso a controlar. Se trata de un sistema abierto, que permite la integración con equipos de otros fabricantes que realicen funciones específicas, y hace la función de canalizador de todos los datos recogidos para, a través de líneas de comunicación de alta velocidad, ponerlos a disposición de los usuarios de la planta.
- 8. El sistema está especialmente recomendado para llevar a cabo la supervisión en plantas de diferentes procesos que en ellas se desarrollan, permitiendo a los usuarios disponer de una información procedente de distintos puntos del proceso. A su vez, este sistema dispone de módulos de software para la resolución de problemas específicos dentro de las plantas, como pueden ser el cálculo de rendimientos, cálculo de consumos o el módulo de mantenimiento.
- 9. Arquitectura del sistema El DCS, está basado en los siguientes componentes principales: Estación de control de proceso o unidad de control local. Bus de planta. Estaciones de operador. Estaciones de ingeniería. Otros nodos e interfases.
- 10. Unidades de control local Son una o varias cabinas que alojan fuentes de alimentación, módulos controladores, módulos de entrada/salida y regletas de conexión. Funcionalmente, en las unidades de control local, es donde se realiza el control lógico y, también, donde se realiza la adquisición de datos.
- 11. Estaciones de operador Son equipos autónomos con pantallas y teclados, que permiten el acceso de Operador al proceso, para modificar puntos de consigna, señales de salida, arrancar secuencias y poner en marcha o parar motores. La pantalla informa al Operador de las alarmas existentes, le muestra las tendencias de las variables y le presenta automáticamente informes que le ayudan a tomar las decisiones más adecuadas en cada caso.
- 12. Estaciones de ingeniería Son equipos autónomos, desde los cuales se permite la configuración y carga de la programación de control.
- 13. Redes de comunicación Están formadas por dos buses redundantes que permiten transmitir datos a alta velocidad entre unidades de control local, estaciones de operador e interfases. Son redes de plantas, orientadas al control distribuido, que integran un conjunto de protocolos enlazados entre sí y estructurados de acuerdo con el modelo OSI. En los niveles de red y de transporte se utilizan el estándar TCP/IP. El nivel de aplicación proporciona toda una serie de servicios distribuidos a los procesos de aplicación de usuario.
- 14. Otros equipos interconectables al sistema Además de los anteriores, a través de la misma red de comunicaciones, se pueden incorporar al sistema diferentes equipos especializados en funciones complementarias a las propias de control, cuya información interesa relacionar con la que ya se dispone del sistema.