El cada vez mayor uso de dispositivos inteligentes y buses de campo ha provocado que, en procesos industriales de determinados tamaños y complejidades, se haya ido imponiendo el sistema DCS en detrimento del antiguo sistema de control centralizado.

El significado de las siglas del sistema DCS ha ido variando desde el original Sistema de Control Distribuido hasta llegar al comúnmente utilizado hoy, Sistema de Control Descentralizado. Pero, en todo caso, se trata de un sistema que coordina y supervisa una planta completa de muchos procesos variables.

La tecnología previa a los sistemas DCS, y con la que todavía convive, es la de los PLC (Controlador Lógico Programable, por sus siglas en inglés), que se utilizan para manejar procesos únicos y, generalmente, para realizar un control repetitivo y discreto. Sin embargo, la llegada del DCS ha permitido hacerse cargo de muchos controladores autónomos que manejan numerosas operaciones continuas, utilizando, sobre todo, control analógico.

Aunque es cierto que con el paso del tiempo y la constante innovación, la diferencia entre el PLC y el DCS se ha ido estrechando, continúan teniendo sus diferencias.

Los PLC se han solido utilizar para un solo lote o control de alta velocidad, cuentan con un diseño tanto bastante simple como de bajo coste, y son el núcleo del sistema. Su diseño es flexible y genérico pero se puede personalizar a gusto del usuario. Asimismo, tienen tiempos de procesamiento muy rápidos.

Por su parte, un DCS está destinado a controles continuos y complejos. Tiene un centro de control integrado que es el núcleo del sistema frente a los procesadores en un sistema PLC. En el caso del DCS, los tiempos de procesamiento son algo más lentos. Además, DCS es el sistema más confiable cuando la seguridad es una prioridad, gracias a que el fabricante suministra el equipo de control y supervisión como un paquete integrado, haciendo que el riesgo de errores de integración se reduzca de manera considerable.

El DCS es aconsejable para procesos grandes y complejos que requieren de una importante interacción entre muchos procesadores y es un sistema orientado a procesos que utilizan control de circuito cerrado.

Control DCS

Componentes básicos de un DCS

 Los elementos básicos comprendidos en un DCS incluyen una estación de trabajo de ingeniería, una estación operativa o HMI, una unidad de control de procesos o unidad de control local, dispositivos inteligentes y un sistema de comunicación.

Estación de trabajo

Es el controlador supervisor sobre todo el sistema de control distribuido. Se trata de un ordenador que tiene un software de ingeniería dedicado que ofrece potentes herramientas de configuración que permiten al usuario realizar funciones de ingeniería como crear nuevos bucles, crear varios puntos de entrada y salida, modificar la lógica de control secuencial y continua, configurar varios dispositivos distribuidos, preparar documentación para cada dispositivo de entrada/salida, etc.

Estación operativas o HMI

Se utiliza para operar, monitorizar y controlar los parámetros de la planta. Puede ser un ordenador o cualquier otro dispositivo de monitorización que tenga una herramienta de software independiente en la que el operador pueda ver los valores de los parámetros del proceso y, en consecuencia, tomar medidas de control.

Unidad de control de procesos

También se le conoce como unidad de control local, controlador de distribución o estación de proceso. Un sistema de control distribuido puede constar de una o más estaciones de proceso que se pueden extender con diferentes tipos de unidades de E/S. Estos controladores consisten en un potente módulo de CPU, bus de campo o módulo de comunicación con capacidad extendida de bus de campo y E/S conectadas directa o remotamente.

Estas unidades adquieren la información de varios sensores a través del módulo de entrada, la analizan y procesan en función de la lógica de control implementada y envían las señales de salida a través de los módulos de salida para controlar los activadores y los relés.

Dispositivos inteligentes

Los dispositivos de campo inteligentes y la tecnología de bus de campo son características avanzadas de la tecnología DCS que reemplaza a los subsistemas de E/S tradicionales. Estos dispositivos incorporan la inteligencia requerida para las técnicas simples de detección y control en los dispositivos de detección y actuación primarios. Y, por lo tanto, reemplazan la necesidad de un controlador DCS para realizar procesos de detección y control de rutina.

Sistema de comunicación

El medio de comunicación juega un papel importante en todo el sistema de control distribuido. Interconecta la estación de ingeniería, la estación operativa, la estación de proceso y los dispositivos inteligentes entre sí. Lleva la información de una estación a otra. Los protocolos de comunicación comunes utilizados en DCS incluyen Ethernet, DeviceNet, Profibus, Modbus, etc.

La principal ventaja de DCS es la redundancia de algunos o todos los niveles del área de control. La mayoría de los casos, los procesos críticos se instalan con controladores y redes de comunicación redundantes, de modo que un problema en la línea de procesamiento principal no debe afectar a las funciones de monitorización y control.

 

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