Historia de los sistemas de control industrial

Qué son los sistemas de control industrial

El término “sistema de control industrial” hace referencia a la combinación de hardware y software con funciones de red destinada a automatizar los procesos de producción, así como a monitorizar y dar soporte a la infraestructura industrial. Se utilizan en una gran variedad de industrias diferentes y permiten optimizar al máximo el rendimiento y la productividad para asegurar la calidad del producto final.

Evolución de los sistemas de control industrial

Si nos remontamos a la época clásica, ya podemos encontrar rudimentarios sistemas de control para procesos industriales en forma de poleas y otros tipos de mecanismos orientados a facilitar el trabajo y optimizar la producción. En tiempos más modernos, con la llegada de los sistemas de control distribuidos (DCS), se pudieron automatizar los procesos más complejos sin necesidad de contar con intervención humana constante.

El control distribuido trajo consigo enormes avances para la automatización industrial, ya que permitió la interconexión con otros elementos informáticos, la conexión en red de bastidores de control, los interbloqueos y bucles en cascada y, además, incorporó el registro automático de eventos e incidencias, lo que eliminó la necesidad de contar con registros físicos.

El imparable avance que han experimentado la tecnología y la informática durante las últimas décadas ha provocado una drástica evolución en los sistemas de control industrial y ha allanado el camino hacia nuevas formas de entender la industria. Mirando hacia atrás, en el siglo XX se pueden destacar varios hitos que marcaron el camino a seguir por los sistemas de control industrial:

• En el año 1959, vio la luz la primera máquina controlada por un ordenador conectado a la misma mediante un sistema de cableado.
• En el año 1968 se introducen los sistemas de control modulares, destinados a automatizar los procesos llevados a cabo en las líneas de montaje.
• En 1987 se lanza al mercado la primera computadora con disco duro integrado en su arquitectura.
• El año 2010 supuso la integración de la industria 4.0 y sus tecnologías asociadas en la automatización de procesos industriales.

Tipos y características de los sistemas de control

Las características de los sistemas de control industrial dependen mucho del entorno para el que han sido diseñados. En el caso de las actividades industriales más críticas, es común encontrar diferentes tipos de sistemas de control enfocados a automatizar y controlar la totalidad del proceso de producción.

Componentes de los sistemas de control industrial

La complejidad del sistema de control industrial depende de las características del propio proceso industrial. Así, un sistema de control industrial puede estar compuesto por un simple panel de control conectado a un par de módulos o comprender miles de conexiones complejas. Sin embargo, todos los sistemas de control industrial cuentan con una serie de componentes comunes:

• Tecnología operativa: Engloba los diferentes sistemas de hardware y software necesarios para llevar a cabo el proceso de supervisión y control de los dispositivos físicos en cada etapa del proceso industrial.
• Unidades terminales principales y remotas: Se trata de dos dispositivos complementarios. La unidad terminal principal tiene la función de enviar órdenes a las unidades terminales remotas implicadas en el proceso y estas, a su vez, están controladas por un microprocesador que recibe las órdenes de la unidad terminal principal y envía de vuelta información y datos críticos.
• Bucle de control: Engloba todos los componentes de hardware implicados en el proceso, y su función es interpretar la información enviada por los sensores, interruptores, válvulas de control y demás dispositivos para, posteriormente, transmitirla al PLC, optimizando así el control del proceso industrial.
• Interfaz hombre-máquina (HMI): Es el panel de control que permite la comunicación entre un operador humano y el hardware del sistema de control. Esto permite a los operadores humanos supervisar diferentes datos y realizar correcciones y ajustes en los parámetros del sistema en función de los resultados arrojados por dichos datos.
• Sistema de diagnóstico a distancia: Se trata de un sistema destinado a identificar las necesidades de mantenimiento de la infraestructura y a prevenir y resolver posibles incidencias que pueden desembocar en un mal funcionamiento.

Tipos de sistemas de control industrial

Existen diferentes tipos de sistemas de control industrial dependiendo del entorno para el que han sido diseñados. Los más utilizados son los siguientes:

• Sistemas de control SCADA: Los sistemas SCADA permiten monitorizar y extraer datos en tiempo real de los procesos industriales y el funcionamiento de las instalaciones desde cualquier lugar. Esto aporta una gran flexibilidad al proceso, ya que permite trabajar desde diferentes dispositivos y escalar sus funciones a través de la adición de nuevos sensores y actuadores.
• Sistemas de control distribuido (DCS): La función de los DCS es monitorear, supervisar y automatizar múltiples procesos de fabricación a través de un bucle de control de supervisión centralizado.
• Controladores lógicos programables (PLC): Los PLC tienen la función de analizar y procesar la información que reciben de otros dispositivos de control, como sensores y actuadores. Una vez analizados y procesados estos datos, se encargan de elaborar acciones y soluciones en base a parámetros ya programados.