Qué es un Sistema de Control Distribuido o DCS

 El sistema de control distribuido (DCS) se ha convertido en los últimos años en una parte destacada e importante de los procesos industriales grandes y complejos. Esto se debe a que se utiliza en muchos entornos industriales diferentes, como las plantas químicas, las industrias del petróleo y el gas, las unidades de procesamiento de alimentos, las centrales nucleares, los sistemas de gestión del agua, las industrias del automóvil, etc.

Qué es un Sistema de Control Distribuido

Un sistema de control distribuido (DCS) es un sistema industrial automatizado y digital utilizado para controlar los procesos industriales y aumentar su seguridad, rentabilidad y fiabilidad. Se diferencia del sistema de control centralizado, en el que un único controlador en una ubicación central es responsable de la función de control.

Un sistema de control distribuido (DCS) utiliza una serie de controladores locales en varias secciones del área de control de la planta para gestionarla. Este tipo de controlador es diferente de los controladores lógicos programables (PLC), que utilizan un controlador central para gestionar todos los dispositivos dentro de una determinada sección de una planta.

Como funciona un Sistema de Control Distribuido

Para controlar las aplicaciones en un proceso específico de la planta, los controladores del sistema necesitan una lógica de control dedicada. Esto permite realizar diferentes cambios o adiciones de forma rápida y eficiente, facilitando las actualizaciones e integrando nuevos equipos.

Los sistemas ADCS están conectados por una red de comunicación de alta velocidad. Los controladores funcionan de forma autónoma, pero siempre hay un control de supervisión central por parte de un operador. Este tipo de sistema de control industrial tiene un bajo coste de instalación porque puede hacerse con la mayoría de los controladores. También es fiable porque el control automatizado in situ facilita la realización de tareas que de otro modo serían difíciles o imposibles de hacer manualmente. 

Por último, la supervisión del personal está habilitada para las funciones de control central y los controles remotos, de modo que los trabajadores puedan estar siempre disponibles en caso de necesidad.

Un sistema de control distribuido es funcionalmente similar al actual sistema de control y adquisición de datos (SCADA). Normalmente, un sistema SCADA se utiliza en situaciones en las que el controlador está más alejado de los dispositivos afectados.

Arquitectura de un Sistema de Control Distribuido

El sistema de control distribuido es una máquina que interactúa con los procesos en aplicaciones de control de procesos y recibe instrucciones del operador. También facilita la regulación del punto de consigna y la apertura y cierre de válvulas para su control manual por parte del operador. Su interfaz hombre-máquina (HMI), las placas frontales, la visualización de tendencias y el sistema de alarmas permiten un control eficaz de los procesos industriales.

PC de ingeniería

Este controlador es el supervisor de todos los controladores de proceso distribuidos, y puede comunicarse con otros dispositivos mediante configuraciones simples o redundantes. Este controlador también gestiona el flujo de datos entre el PC de procesamiento y el PC de ingeniería.

Unidad de control local

El producto puede colocarse cerca de sensores y actuadores para detectarlos y controlarlos. También dispone de un enlace de comunicación con la estación de ingeniería para poder recibir instrucciones de dicha estación. Además, controla directamente los dispositivos de campo mediante módulos de E/S analógicos y digitales.

Estación de operación

Los puestos de mando pueden utilizarse para supervisar gráficamente los parámetros de toda la planta y para registrar los datos en los sistemas de bases de datos de la planta. También pueden configurarse para tener capacidades de control.

Redes de comunicación y protocolo

Las redes de comunicación se utilizan para el intercambio de datos, el control de dispositivos y la flexibilidad. Constan de cables que conectan diferentes dispositivos y protocolos como el RS232. Se seleccionan diferentes protocolos de comunicación en función del número de dispositivos conectados. Por ejemplo, RS232 sólo admite 2 tipos de comunicación, mientras que Profibus puede admitir 126 tipos diferentes.

Características principales de un DCS

Para crear una organización de DCS, es necesario contar primero con una estructura de control que pueda ser automatizada. De este modo, varias funciones de ingeniería, como los puestos de trabajo o la HMI, pueden distribuirse de forma semiautónoma. Están interconectados por un bus de comunicación de alta velocidad y sus funciones incluyen la presentación de datos, la adquisición de datos, el control del proceso, la supervisión del proceso, la elaboración de informes y el almacenamiento y la recuperación de información. La cuarta característica es la automatización del proceso de fabricación mediante la integración de estrategias de control avanzadas en el sistema.

En la estructura de automatización de fábricas, el controlador lógico de programación (PLC) se utiliza para controlar y supervisar los parámetros del proceso a gran velocidad.

Aplicaciones de un DCS

Los sistemas de control distribuido (DCS) son procedimientos utilizados en los procesos de fabricación que son continuos o por lotes. En las grandes refinerías de petróleo, por ejemplo, pueden emplearse para gestionar el flujo de fluidos a través de tuberías y otros medios. También se utilizan comúnmente en muchas industrias diferentes, tales como: plantas químicas, plantas petroquímicas (petróleo), plantas de energía nuclear, plantas de tratamiento de agua, plantas de tratamiento de aguas residuales, operaciones de procesamiento de alimentos y más.