Sistemas de control distribuido

Alejandro S. León O. Alejandro.samir.leon@gmail.com Estudiante Ingeniería Civil en electricidad - Universidad de Chile

Contenidos
Introducción : Definición y un poco de Historia. Arquitectura DCS: Conceptos y esquemas generales.
Estructura Física: Componentes principales, integrabilidad, interface y otros.

Software para DCS: Control Continuo y discreto, Control avanzado , Control porlotes.

Definición DCS
DCS, del inglés Distributed Control System.
Sistema de control en que los elementos de control no están ubicados localmente , sino que se distribuyen en todo el sistema con cada componente o sub-sistema controlado por uno o más controladores. Todos los componentes del sistema están conectados a través de redes de comunicación y monitoreo.

¿Donde encontrarlos?
•Entre algunas industrias se mencionan:

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Redes de energía eléctrica y plantas de generación eléctrica. Sistemas de control ambiental. Señales de tráfico. Procesos Mineros. Sistemas de tratamiento de aguas servidas. Plantas de refinación de aceite. Plantas químicas. Fabricación de productos farmacéuticos. Buques de compañía petrolera.

Características de un DCS
•Flexibilidad y Capacidad de expansión: Capacidad de elegir (etapa inicial) o aumentar (etapas posteriores) el número variables de entrada, salida y del número de controladores debido a una amplia gama de aplicaciones expansibles y clientes específicos. • Operaciones de Mantenimiento: Las configuraciones de control e interfaces de operador deben ser fáciles de mantener y modificar no solo por ingenierosprofesionales. • Apertura: las variables y parámetros de control son leídos y escritos desde otras funciones de control. • Operatividad: Funciones avanzadas de control se deben mostrar en las mismas ventanas de operación y debe ser leída por los operadores sin dar ninguna confusión.

Características de un DCS
• Portabilidad: Parte del algoritmo de control no depende del entorno de hardware y debepoder adaptarse a distintas tecnologías informáticas. • Rentabilidad: Las ventajas de los algoritmos de control debe quedar claro. No sólo acerca de la controlabilidad, sino también acerca de las inversiones realizadas, antes y después de la implementación del DCS. • Robustez/Redundancia: La redundancia en sistemas de control apunta a disponer elementos/componentes adicionales que garantizan laoperación de las funciones que cumplen dentro del sistema de control frente a fallas del mismo.

Componentes Funcionales de un DCS

Estructura Física

Componentes de Nivel Superior
• Ordenadores personales y/o HMI se utilizan para las estaciones de mantenimiento e ingeniería y estaciones de aplicación que se utilizan para la configuración del sistema y de diagnóstico y para la integraciónde software de terceros en el sistema de control. Usan Sistemas operativos como Windows XP o propios(HMI) • Servidores de trabajo, los cuales realizan el proceso de registro de variables en tiempo real, proporcionan servicio cliente-servidor para hacer la conexión entre los ordenadores de trabajo de nivel superior con los controladores, y por último, servidores dedicados a proporcionar estabilidaddel sistema y concurrir ante cualquier evento a acciones de manera de corregir y mantener en marcha el proceso. Generalmente usan sistemas operativos como Windows server. • OBS: Redundantes y Uso de UPS(preferentemente en Servidores).

Componentes de Nivel Superior
• Siemens, SIMATIC PCS 7-CEMAT.

Componentes de Nivel Superior
• ABB, Industrial IT System 800xA 5.0.

Componentes de NivelSuperior
• Honeywell, Experion.

Componentes de Nivel Superior
• Emerson, DeltaV.

Componentes de Nivel Superior
• Sistemas Implementados:

Controladores y Tarjetas E/S
• Generalmente se tendrá:
    Fuente de Poder(Power Supply Module). Controlador (Controller Module). Módulos de Entrada/ Salida (Input/Output Modules). Módulos de comunicación (Communication interface Modules)....