18 diciembre 2008

Los nuevos y poderosos autómatas programables

Hace algunos meses hablábamos de las diferencias claves a tener en cuenta para saber si la automatización de una planta industrial podemos hacerla mediante control distribuido o autómatas programables (“Ver claves para elegir autómatas programables y sistemas de control distribuido”) y ya nos hacíamos una idea de la complejidad que puede tener la utilización de estas tecnologías en plantas complejas. En este nuevo artículo continuamos con el estudio de las diferencias entre autómatas programables y DCS, analizando algunos detalles adicionales, en esta ocasión utilizando las indicaciones de las soluciones para el control de procesos de la compañía canadiense Honeywell.

. ¿Elimina el PLC la necesidad de implementar un DCS? .

La cuestión no es si elimina esta necesidad, pero lo que sí está claro es que los fabricantes lanzan al mercado PLC cada vez más poderosos, con nuevas herramientas de software que rivalizan en muchas aplicaciones con los sistemas de control distribuido. La arquitectura de un PLC y un sistema DCS son asombrosamente similares sobre plano y con los mismos componentes básicos: Dispositivos de campo, módulos de entrada/salida, controladores, e interface hombre-máquina (HMI).

. ¿Es el PLC una solución de menor coste? .

Con las tecnologías en código abierto actuales los sistemas DCS son competitivos en precio con los PLC. En realidad, si se considera el coste de implementar el sistema y el coste hacer cambios en el sistema con el tiempo, añadido al coste inicial, el DCS puede ser mucho menos caro. Esto es así si en los costes totales del proyecto se incluyen todos los gastos requeridos para construir una solución de trabajo que lleve a cabo todas las operaciones de control de procesos en el largo plazo. En la fase del diseño debe tenerse en cuenta el mantenimiento y los cambios necesarios para acomodar el sistema al largo plazo. Estos costes totales son más bajos en la solución DCS debido a que sus funciones están integradas y disponibles, lo cual permite que las modificaciones y el mantenimiento del sistema DCS requieran menos trabajo.

. ¿Los sistemas DCS solamente son para grandes sistemas? .

Los sistemas DCS del pasado tenían un coste elevado y solamente se usaban en grandes aplicaciones. Es importante señalar que los sistemas DCS de hoy son modulares y altamente escalables lo cual los hace interesantes para aplicaciones adaptadas a las necesidades del usuario. La adopción de los DCS de standars de arquitectura abierta ha mejorado también la modularidad del precio de estos sistemas ya que hace fácil adaptar un DCS para cumplir un pequeño rango de aplicaciones.

. ¿Es el DCS más efectivo en costes en plantas de procesos? .

Tomar un PLC, añadirle un HMI y una base de datos ya requiere bastante más ingeniería para conseguir un control integrado y gestión de la información de lo que requiere un DCS. Si lo que se desea es un sistema integrado, se requiere gran cantidad de programación única para la aplicación. Esta programación única del sistema debe mantenerse para siempre mientras se usen los controles, lo cual hace que se incrementen los costes y los riesgos añadidos a este sistema. Los DCS, por el contrario, tienen todas las características necesarias para manejar una aplicación de procesos integrada. Los fabricantes facilitan la configuración del proceso mediante la utilización de plantillas, herramientas de ingeniería y bibliotecas de aplicación (Ver “Solución Siemens para el control de procesos industriales mediante DCS”). .

¿Es mejor configurar o programar? .

Si nuestra planta comprende procesos relativamente comunes en la industria, es muy probable que ya existan plantillas que puedan adaptarse a nuestras necesidades sin más que utilizar herramientas de configuración. Estas funciones ya estarán probadas lo cual asegurará también disminuir los costes de mantenimiento del sistema. Cuando se configura un tag, lo único que se requiere es conectarlo a un punto de campo y aplicar lógica de alarmas, historia, control de la versión y otras funciones, con lo que se consigue ahorra tiempo y mejorar la calidad. La configuración de los controles de campo también es algo rápido. Por ejemplo, si tienes dos entradas, y una válvula de salida, ya hay disponible una biblioteca de bloques de función así que no habrá que crear la lógica. En casi todos los casos se usa una lógica predefinida que mejora calidad, fiabilidad y velocidad. La lógica de control y el flujo del proceso son claramente visibles durante el periodo de funcionamiento si se usa la aproximación DCS. La lógica ladder de los autómatas programables es mucho más manual. Ya que las conexiones lógicas y el flujo son claramente visibles en el DCS, hacer cambios toma menos tiempo y hay un riesgo menos significativos de originar problemas. Ventajas de la arquitectura abierta En una planta de procesos es vital disponer de una arquitectura en código abierto. Los motivos son los siguientes:

  • La plataforma proporciona la base para la integración de todos los sistemas de control de procesos y de seguridad, así como el software de automatización. Al poder integrarlo todo en una misma plataforma, el tiempo de ingeniería se reduce, se consolida la visión del operador y es fácil compartir datos de distintos vendedores.
  • El soporte en herramientas en código abierto y aplicaciones de software integradas permite compartir y el conocimiento del proceso y tomar mejores decisiones, incluyendo interacciones con business intellingence.
  • Las interfaces abiertas pueden ayudar a implementar proyectos con las redes comerciales y ayudar a gestionar la empresa de forma más eficiente en estrategias de Enterprise supply chain.
  • La arquitectura abierta facilita la migración de usuarios finales desde sistemas obsoletos sin reemplazar controladores, I/O o gráficos.

Los autómatas programables son extremadamente buenos en el control de mecanismos como motores a altas velocidades. ¿Puede DCS cumplir estos requerimientos de demanda? .

Si la velocidad del proceso se mide en la cantidad de producto que puede procesarse, las mejoras vendrán de la fiabilidad, del control del equipo, de la reducción de los tiempos de comunicación, etc. En todas estas áreas DCS es destacable.

. Compatibilidad con redes industriales .

Igual que ocurre con los PLC, los DCS son compatibles con todas las redes industriales, incluyendo DeviceNet, Profibus, Ethernet/IP, Modbus TCP, HART, Foundation Fieldbus y Profinet

. Bibliografía: Do PLCs eliminate need for a DCS. Automation November 11, 2008 Palabras clave: Open technologies

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