Sistemas industriales distribuidos

...

Ventajas: no es necesario planificar un sistema de intercomunicación entre procesos.

Desventajas:

- Si el sistema falla, toda la instalación queda paralizada

- Empleo de unidades de control de mayor capacidad de proceso

- Problemas de tiempos de ciclo

- Aumento del cableado entre los sensores, actuadores y la unidad de control

1.2.2. Control distribuido.

Requiere que puedan considerarse procesos, grupos de procesos o áreas funcionales susceptibles de ser definidas por un algoritmo de control que pueda realizarse de forma autónoma. A cada unidad se destinará un autómata (o elemento de control), es necesario interconectar los autómatas entre sí a través de una red de comunicaciones para intercambio de datos y estados.

Ventajas:

- Reduce la posibilidad de errores en la programación

- Permite el empleo de unidades de control más sencillas y económicas

- No implica necesariamente la paralización de todos los procesos

Desventajas:

- Es necesario realizar un estudio de implantación previo,

- Diseñar el modelo de intercomunicación

1.2.3. Control híbrido.

Puede considerarse a cualquier estrategia de distribución de elementos de control a medio camino entre el control distribuido y el control centralizado.

Desventaja: Mayor complejidad de separación de procesos

1.3. Pirámide de automatización. Intercomunicación mediante buses.

La Figura 4 muestra de manera genérica estas interrelaciones y su división en diferentes niveles.

[pic 7]

[pic 8]

1.3.1. Nivel de Acción/sensado (nivel de célula):

También llamado nivel de instrumentación. Está formado por los elementos de medida (sensores) y mando (actuadores) distribuidos en una línea de producción, que necesitan ser controlados por otros elementos.

1.3.2. Nivel de Control (nivel de campo):

En este nivel se sitúan los elementos capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como autómatas programables o equipos de aplicación específica, son dispositivos programables, de tal modo que es posible ajustar y personalizar su funcionamiento según las necesidades de cada caso para capaces de realizar procesos productivos por sí mismos. Es importante que posean unas buenas características de interconexión para ser enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a través de buses de campo.

1.3.3. Nivel de Supervisión (nivel de planta).

En este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos de planta a través de entornos SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) poseer una “imagen virtual de la planta”, o bien mediante pantallas de resumen ser capaces de disponer de un “panel virtual” donde se muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que se llevan a cabo. También es posible modificar los procesos productivos desde los computadores de supervisión.

1.3.4. Nivel de gestión (nivel de fábrica).

En este nivel adquiere importancia toda la información relativa a la producción y su gestión asociada para extraer estadísticas acerca de los costes de fabricación, rendimiento de la planta, estrategias de ventas, producto almacenado, y en general, disponer de datos que permitan a los niveles directivos la toma de decisiones conducentes a una mejor optimización en el funcionamiento de la planta, todo ello de una manera rápida y flexible dada la rapidez del acceso a los datos de fabricación.

1.4. Sistemas normalizados. Sistemas abiertos.

Para que estos sistemas puedan ser implantados de forma generalizada, deben superar diferentes pruebas de homologación y cumplir con las normativas de normalización impuestas para ese dispositivo o protocolo.

La empresa fabricante se asegura que el protocolo desarrollado no puede ser empleado por otros fabricantes, con este método, el fabricante se asegura el mercado para ese tipo de dispositivos. A menudo se dice que este tipo de automatización provoca la existencia de “islas de automatización”.

Por tanto, el concepto de “Sistema abierto” define un sistema abierto como:

“Un sistema que incorpora suficientes especificaciones o estándares para interfaces, servicios y formatos como para desarrollar y planificar aplicaciones software capaces de: trasladarse con cambios mínimos a un amplio abanico de sistemas provenientes de uno o más fabricantes, dialogar con otras aplicaciones tanto en el sistema local como en sistemas remotos, e interactuar con los usuarios y programadores de modo que facilita la migración que permite la inclusión de especificaciones, que mantenidas y actualizadas por organizaciones, son consensuadas por un amplio grupo de expertos, y permiten que se incorporen las nuevas tecnologías y los requerimientos que puedan aparecer con el paso del tiempo”

Un “estándar” se define como:

“Documentos consensuados que contienen especificaciones técnicas o criterios precisos para ser empleados de forma sólida como reglas, pautas o definición de características para asegurar que materiales, productos, procesos y servicios se ajustan a la función a la que se destinan”

Los organismos internacionales más importantes son:

- International Organisation for Standarisation (ISO)

- International Electrotechnical Comission (IEC)

- Joint Technical Committee No.1 (JTC1)

- International Telecommunications Union (ITU)

Comités europeos importantes:

- European Committee