Sistema de control industrial


Sistema de control industrial ( ICS ) es un término general que abarca varios tipos de sistemas de control e instrumentación asociada que se utiliza para el control de procesos industriales . Los sistemas de control pueden variar en tamaño desde unos pocos controladores montados en paneles modulares hasta grandes sistemas de control distribuido (DCS) interconectados e interactivos con muchos miles de conexiones de campo. Los sistemas de control reciben datos de sensores remotos que miden variables de proceso (PV), comparan los datos recopilados con los puntos de ajuste deseados (SP) y derivan funciones de comando que se utilizan para controlar un proceso a través de los elementos de control finales (FCE), como válvulas de control..

Los sistemas más grandes generalmente se implementan mediante sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA), o DCS, y controladores lógicos programables (PLC), aunque los sistemas SCADA y PLC son escalables a sistemas pequeños con pocos lazos de control. [1] Dichos sistemas se utilizan ampliamente en industrias como el procesamiento químico, la fabricación de pulpa y papel, la generación de energía, el procesamiento de petróleo y gas y las telecomunicaciones.

Los sistemas de control más simples se basan en pequeños controladores discretos con un solo lazo de control cada uno. Por lo general, están montados en un panel, lo que permite la visualización directa del panel frontal y proporciona medios de intervención manual por parte del operador, ya sea para controlar manualmente el proceso o para cambiar los puntos de ajuste de control. Originalmente, estos serían controladores neumáticos, algunos de los cuales todavía están en uso, pero ahora casi todos son electrónicos.

Se pueden crear sistemas bastante complejos con redes de estos controladores que se comunican mediante protocolos estándar de la industria. Las redes permiten el uso de interfaces de operador SCADA locales o remotas y permiten la conexión en cascada y el enclavamiento de los controladores. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de lazos de control para el diseño de un sistema, llega un punto en el que el uso de un controlador lógico programable (PLC) o un sistema de control distribuido (DCS) es más manejable o rentable.

Un sistema de control distribuido (DCS) es un sistema de control de proceso digital (PCS) para un proceso o planta, en el que las funciones del controlador y los módulos de conexión de campo se distribuyen por todo el sistema. A medida que crece el número de lazos de control, DCS se vuelve más rentable que los controladores discretos. Además, un DCS proporciona visualización y gestión de supervisión sobre grandes procesos industriales. En un DCS, una jerarquía de controladores está conectada por redes de comunicación , lo que permite salas de control centralizadas y monitoreo y control local en la planta.

Un DCS permite una fácil configuración de los controles de la planta, como bucles en cascada y enclavamientos, [ se necesita más explicación ] y una fácil interfaz con otros sistemas informáticos, como el control de producción . También permite un manejo de alarmas más sofisticado, introduce el registro automático de eventos, elimina la necesidad de registros físicos como registradores gráficos y permite que el equipo de control se conecte en red y, por lo tanto, se ubique localmente al equipo que se controla para reducir el cableado.


Controladores montados en panel con pantallas integradas. El valor del proceso (PV) y el valor establecido (SV) o el punto establecido están en la misma escala para facilitar la comparación. La salida del controlador se muestra como MV (variable manipulada) con un rango de 0-100%.
Un lazo de control usando un controlador discreto. Las señales de campo son la medición del caudal del sensor y la salida de control a la válvula. Un posicionador de válvula asegura el correcto funcionamiento de la válvula.
Niveles de control de fabricación funcional. Los DCS (incluidos los PLC o RTU) funcionan en el nivel 1. El nivel 2 contiene el software SCADA y la plataforma informática.
Sistema Siemens Simatic S7-400 en un bastidor, de izquierda a derecha: unidad de fuente de alimentación (PSU), CPU, módulo de interfaz (IM) y procesador de comunicación (CP).
Una sala de control central de la era anterior a DCS. Si bien los controles están centralizados en un solo lugar, siguen siendo discretos y no están integrados en un solo sistema.
Una sala de control de DCS donde la información y los controles de la planta se muestran en pantallas gráficas de computadora. Los operadores están sentados ya que pueden ver y controlar cualquier parte del proceso desde sus pantallas, mientras conservan una visión general de la planta.