¿Qué es un sistema DCS o también conocido cómo Sistema de Control Distribuido? Los procesos industriales complejos, como las áreas petroquímicas, son un ejemplo de espacios laborales que requieren de infraestructuras operacionales con la capacidad de otorgar aplicaciones avanzadas.
El DCS es un tipo de sistema que otorga soporte a las áreas industriales, esto gracias a que se trata de la base que todo trabajo industrial necesita para tener un mejor desempeño empresarial.
La infraestructura operacional crítica del DCS permite actualizaciones sencillas, rápidas y de bajo riesgo, este tipo de dispositivos inteligentes pertenecen a la ola de nuevas tecnologías de los últimos años, que hace que los procesos industriales grandes y complejos otorguen a los clientes un servicio y consultoría más eficiente.
El DCS se destaca de los antiguos sistemas de control centralizado por tener actualizaciones y compatibilidad con versiones anteriores, causando que la distribución de la arquitectura de control produzca métodos más eficientes.
Actualmente, la instalación de equipos avanzados, como el DCS, permite que la industria tenga a su disposición un amplio portafolio de aplicaciones avanzadas, por eso no es extraño ver este tipo de métodos dentro de entornos industriales, como plantas químicas, industrias de petróleo y gas, unidades de procesamiento de alimentos, centrales nucleares, sistemas de gestión del agua, industrias de automóviles, etc.
Índice
¿Qué es un Sistema de Control Distribuido (DCS)?
El DCS es un sistema de control distribuido, es decir, consiste en una plataforma para el control automatizado y el correcto control del funcionamiento de una planta o de un proceso industrial.
Este tipo de equipos que se instalan dentro de las áreas industriales se caracteriza por tener un sistema automatizado único: interfaz hombre máquina (HMI), solucionadores lógicos, historiador, base de datos común, administración de alarmas y una suite de ingeniería común.
El sistema de control distribuido (DCS) es un método de control automatizado que tiene a su disposición una serie de elementos de control repartidos a lo largo de toda una planta o área de control, esto con el fin de que el DCS conceda un monitoreo completo de cada proceso industrial, aumentando así la seguridad, rentabilidad y fiabilidad de la empresa.
En otras palabras, un sistema DCS cuenta con un controlador específico para cada proceso, máquina o grupo de máquinas, por eso, a esta plataforma se le puede ver instalada en varias secciones del área de control de una planta a través de una conexión de red de comunicación de alta velocidad.
A diferencia de un PLC, el sistema de un DCS utiliza una serie de herramientas de configuración para formar la base de datos, la lógica de control, los gráficos y la seguridad del sistema.
¿Cómo funciona un DCS?
El servicio de un DCS dentro de una planta se da por una conexión de red de comunicación de alta velocidad, en donde cada controlador trabaja de manera autónoma, sin embargo, el DCS tiene la opción de que exista un control de supervisión central a cargo de un operario.
Cada aplicación del DCS se reparte a lo largo de un área industrial, esto a través de aplicaciones que se dedican a procesos específicos de la planta por medio de dispositivos de campo.
La lógica de control puede ser creada y dispersada a través de los controladores del sistema, permitiendo que los cambios se realicen para cumplir con nuevos requisitos, o bien, para la adición de nuevos controladores o dispositivos de campo con el fin de lograr mayor eficiencia y precisión; de esta manera, se facilitan y simplifican las actualizaciones, así como la integración de nuevos equipos con el DCS.
En otras palabras, el funcionamiento de un DCS labora gracias a que tiene elementos tanto de software como de hardware que otorgan simplicidad a la instalación local con los controladores, que a su vez brindan fiabilidad por el manejo automatizado de baja latencia.
En el caso de la supervisión del personal, se habilita por funciones de control central y las opciones de control remoto, mientras que los procesos individuales cuentan con sus propios controladores con CPU separadas.
¿Para qué sirve un sistema DCS?
En toda industria, se requiere de monitoreo y control constante de las operaciones de cada área, en ese aspecto, la instalación de un sistema DCS permite un seguimiento preciso de cada proceso.
Es decir, la adopción de tecnologías, como el DCS, funciona para aprovechar y mejorar cada actividad que se da en los procesos, gracias a que tiene el control de diferentes máquinas que se encuentren propagadas alrededor de toda una planta industrial.
Elementos de un DCS
Uno de los elementos del DCS es su interfaz-humano máquina, por lo que este sistema cuenta con la opción de regular los puntos de consigna, de apertura y de cierre de válvulas para el control manual por parte del operador.
Asimismo, el DCS incluye los siguientes elementos dentro de su estructura:
PC o controlador de ingeniería
El controlador se encarga de la supervisión de todos los controladores de proceso distribuidos, permitiendo que se ejecuten algoritmos de control y configuración de varios dispositivos; la comunicación de red entre el PC de procesamiento y el PC de ingeniería se da mediante configuraciones simples.
Controlador de distribución o unidad de control local
La unidad de control puede colocarse cerca de sensores y actuadores para que haya un mejor enlace de comunicación, cada instrucción que recibe la estación de ingeniería funciona como punto de ajuste y control directo de dispositivos de campo, por ende, puede detectar y controlar E/S analógicas y digitales.
HMI
La supervisión gráfica de los parámetros de toda una planta queda dentro de los sistemas de bases de datos en las plantas, que a su vez son visualizados y monitoreados por medio de las estaciones HMI, que también registran los datos.
Redes de comunicación y protocolo
El intercambio de datos se da por medio de las redes de comunicación, donde también se ejecuta la controlabilidad de datos y la flexibilidad para conectar varios dispositivos; la transmisión de datos es posible por cables coaxiales, cables de cobre, cables de fibra óptica y sistemas inalámbricos.
Principales características de un Sistema de Control Distribuido
Dentro del sistema de organización de un DCS, existen características que hacen de este equipo tecnológico único en su categoría; la unión de subsistemas que se encargan de la estructura de mando y flujo de información, así como el correcto control de cada proceso dentro de una planta, se dan gracias a que dicho sistema cuenta con las siguientes características:
- Diversificación de funciones de control.
- Distribución de pequeños conjuntos de subsistemas que son semiautónomos.
- Interconexión de comunicación de alta velocidad.
- Presentación de datos, adquisición de datos, control de procesos, supervisión de procesos, reporte de información, almacenamiento y recuperación de información.
- Automatización del proceso de fabricación mediante la integración de estrategias de control avanzadas.
- Alta organización como un sistema.
Al tener las características anteriormente mencionadas, el DCS se convierte en un sistema ideal para llevar el control de procesos de fabricación en los que el diseño de múltiples productos se ejecuta en varios procedimientos, como el control de procesos por lotes.
Aplicaciones de un Sistema de Control Distribuido
Tal y como se mencionó al inicio, las plantas petroquímicas son las primeras áreas de trabajo que hacen uso del sistema DCS, pero el uso de este amplio sistema de control de distribución no se limita solo a dicho tipo de trabajo.
Los DCS se usan en los siguientes procesos de servicios, además de papeleras, centros de control de motores, hornos de cemento, operaciones mineras e instalaciones de procesamiento de mineral:
- Agricultura.
- Plantas químicas.
- Petroquímica (petróleo) y refinerías.
- Centrales nucleares.
- Plantas de tratamiento de agua.
- Procesamiento de alimentos.
- Fabricación de automóviles.
Diferencias entre un PLC y un DCS
Un PLC y un DCS son sistemas diferentes que otorgan beneficios distintos, a continuación, le brindamos las principales diferencias de estos equipos:
- El PLC es un dispositivo que se opera de forma digital, de manera secuencial y cíclica, mientras que el DCS es un sistema de control que se distribuye en cada componente o subsistema, pudiendo ser controlado por uno o más controladores.
- La memoria de almacenamiento interno de un PLC es para dar instrucciones específicas de control de entradas/salidas tanto digitales como analógicas de equipos y procesos; los elementos de un DCS se encuentran conectados por redes de comunicación y monitoreo.
- En escalabilidad, el DCS puede manejar miles de puntos de entradas y salidas, mientras que el PLC maneja pocos.
- En la automatización de los procesos de plantas, el PLC es ideal, no obstante, el DCS cuenta con mayor flexibilidad para los procesos que requieren ajustes frecuentemente.
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