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DCS vs PLC/SCADA/HMI: una comparación en uso (Parte 1 de 2)

Publicado por  Viernes, 04 Noviembre 2011 01:02

 

Podría sorprendernos saber que hoy en día un sistema PLC, HMI y SCADA puede costar más que un DCS para el mismo proceso y aplicación en particular.
Tradicionalmente, los DCSs fueron extensos, costosos y muy complejos sistemas orientados para una solución integral para procesos industriales continuos o discretos (batch). Este concepto sigue siendo cierto hoy en día, y para aplicaciones más pequeñas los ingenieros optan por lo general en utilizar PLC/HMI/SCADA con el fin de mantener sus costos bajos.
Pero, Que ha cambiado? La integración de PLCs independientes, la necesidad de interfaces de operación y funcionalidades de supervisión, toma un gran tiempo y esfuerzo. El punto está en que los esfuerzos se centran en hacer que tecnología separada trabaje junta, sin mejorar las operaciones, reducir los costos o mejorar la calidad o rentabilidad de una planta.
Sin embargo, un sistema PLC/SCADA puede tener toda o parte de la siguiente lista de base de datos independientes o relacionadas de forma manual:
- Cada controlador y sus I/O asociadas
- Administración de Alarmas
- Manejo de Lotes, producción
- Redundancia en todos los niveles
- Históricos
- Optimización de Activos
- Administración de dispositivos con bus de campo (HART, FF, ProfiBus, etc.)
Cada una de estas bases de datos debe ser manualmente sincronizada para que todo el sistema funcione correctamente. Esto es simple después del desarrollo inicial del sistema. Sin embargo, puede convertirse en una complicación innecesaria cuando se realizan cambios y/o mejoras en el sistema durante el tiempo, y mientras más grandes los cambios dan como resultado la programación más horas para realizar el mantenimiento de las bases de datos.
Haciendo los cambios
Cada vez que realización un cambio en una base de datos, las demás usualmente requieren ser actualizadas para reflejar los cambios a la perfección. Por ejemplo, cuando se agregan señales I/O y  alguna lógica de control se agrega se puede necesitar cambiar o agregar elementos al SCADA/HMI, al historiador y la base de datos de alarmas. Esto requiere que el ingeniero de planta realice los cambios en cada una de las bases de datos, y no solo en una – y hacerlo bien!!.
En otro escenario, un cambio puede ser hecho en la configuración de una alarma dentro de un lazo de control. En el mundo de los PLC no hay una conexión automática entre el PLC mismo y el SCADA/HMI. Esto se puede tornar un serio problema durante la puesta en marcha de una nueva aplicación, donde los límites de alarmas son constantemente ajustadas en el controlador para manejar el proceso, mientras se trata de realizar la administración de las alarmas y mantener actualizadas las aplicaciones HMI con los cambios realizados a la vez que el operador las utiliza.
Hoy en día los DCSs, los cuales también son llamados algunas veces “sistemas de control de procesos”, son desarrollados para permitir una rápida implementación en el sistema entero integrando todas las bases de datos en una sola. Se diseña una sola base de datos, configurada y operada desde la misma aplicación.
Esto puede tornarse en una reducción seria de costos cuando se usan tecnología DCS si la comparamos con PLC/SCADA (o HMI), al menos en el costo de las horas de ingeniería necesarias. El hardware de los DCSs siempre ha sido considerado costo, esto en realidad ya no es el caso de hoy en día. El hardware de un PLC hoy en día luce como un PLC, y el software puede correr en PC comunes, con la misma red, entonces porque el costo extra? Acaso es el software? Si bien es cierto que el software de los DCS hace que estos sean más caros, pero solo si se compran software con funcionales avanzadas disponibles (que en honor a la verdad frecuentemente no se utilizan o se necesitan).
Si nuestra preocupación es un sistema pequeño o mediano, los precios de la adquisición de hardware y software son muy competentes con los de un sistema PLC/SCADA. Por lo tanto, la diferencia real está en los costos asociados de las horas de mantenimiento/ingeniería invertidas, lo cual es mejorado y simplificado con una única base de datos en el corazón de un DCS.
Hasta este punto, uno puede pensar que la funcionalidad de un DCS esta relegada a los lazos de control, mientras que los PLC están orientadas a aplicaciones discretas y secuenciales, y que por eso no se puede realizar una comparación de igual a igual. Esto es OTRO MITO. Hoy por hoy un DCS es tan funcional y rentable como un PLC para realizar lógica de discreta y secuencial.

 

Podría sorprendernos saber que hoy en día un sistema PLC, HMI y SCADA puede costar más que un DCS para el mismo proceso y aplicación en particular.

 

Tradicionalmente, los DCSs fueron extensos, costosos y muy complejos sistemas orientados para una solución integral para procesos industriales continuos o discretos (batch). Este concepto sigue siendo cierto hoy en día, y para aplicaciones más pequeñas los ingenieros optan por lo general en utilizar PLC/HMI/SCADA con el fin de mantener sus costos bajos.

Pero, Que ha cambiado? La integración de PLCs independientes, la necesidad de interfaces de operación y funcionalidades de supervisión, toma un gran tiempo y esfuerzo. El punto está en que los esfuerzos se centran en hacer que tecnología separada trabaje junta, sin mejorar las operaciones, reducir los costos o mejorar la calidad o rentabilidad de una planta.

 

Sin embargo, un sistema PLC/SCADA puede tener toda o parte de la siguiente lista de base de datos independientes o relacionadas de forma manual:

- Cada controlador y sus I/O asociadas

- Administración de Alarmas

- Manejo de Lotes, producción

- Redundancia en todos los niveles

- Históricos

- Optimización de Activos

- Administración de dispositivos con bus de campo (HART, FF, ProfiBus, etc.)

 

Cada una de estas bases de datos debe ser manualmente sincronizada para que todo el sistema funcione correctamente. Esto es simple después del desarrollo inicial del sistema. Sin embargo, puede convertirse en una complicación innecesaria cuando se realizan cambios y/o mejoras en el sistema durante el tiempo, y mientras más grandes los cambios dan como resultado la programación más horas para realizar el mantenimiento de las bases de datos.

 

Haciendo los cambios

Cada vez que realización un cambio en una base de datos, las demás usualmente requieren ser actualizadas para reflejar los cambios a la perfección. Por ejemplo, cuando se agregan señales I/O y  alguna lógica de control se agrega se puede necesitar cambiar o agregar elementos al SCADA/HMI, al historiador y la base de datos de alarmas. Esto requiere que el ingeniero de planta realice los cambios en cada una de las bases de datos, y no solo en una – y hacerlo bien!!.

 

En otro escenario, un cambio puede ser hecho en la configuración de una alarma dentro de un lazo de control. En el mundo de los PLC no hay una conexión automática entre el PLC mismo y el SCADA/HMI. Esto se puede tornar un serio problema durante la puesta en marcha de una nueva aplicación, donde los límites de alarmas son constantemente ajustadas en el controlador para manejar el proceso, mientras se trata de realizar la administración de las alarmas y mantener actualizadas las aplicaciones HMI con los cambios realizados a la vez que el operador las utiliza.

 

Hoy en día los DCSs, los cuales también son llamados algunas veces “sistemas de control de procesos”, son desarrollados para permitir una rápida implementación en el sistema entero integrando todas las bases de datos en una sola. Se diseña una sola base de datos, configurada y operada desde la misma aplicación.

 

Esto puede tornarse en una reducción seria de costos cuando se usan tecnología DCS si la comparamos con PLC/SCADA (o HMI), al menos en el costo de las horas de ingeniería necesarias. El hardware de los DCSs siempre ha sido considerado costo, esto en realidad ya no es el caso de hoy en día. El hardware de un PLC hoy en día luce como un PLC, y el software puede correr en PC comunes, con la misma red, entonces porque el costo extra? Acaso es el software? Si bien es cierto que el software de los DCS hace que estos sean más caros, pero solo si se compran software con funcionales avanzadas disponibles (que en honor a la verdad frecuentemente no se utilizan o se necesitan).

 

Si nuestra preocupación es un sistema pequeño o mediano, los precios de la adquisición de hardware y software son muy competentes con los de un sistema PLC/SCADA. Por lo tanto, la diferencia real está en los costos asociados de las horas de mantenimiento/ingeniería invertidas, lo cual es mejorado y simplificado con una única base de datos en el corazón de un DCS.

 

Hasta este punto, uno puede pensar que la funcionalidad de un DCS esta relegada a los lazos de control, mientras que los PLC están orientadas a aplicaciones discretas y secuenciales, y que por eso no se puede realizar una comparación de igual a igual. Esto es OTRO MITO. Hoy por hoy un DCS es tan funcional y rentable como un PLC para realizar lógica de discreta y secuencial.

 

 

En el próximo articulo mostraremos las ventajas en todos los pasos de la implementación de un proyecto y mantenimiento de un sistema de control. Hasta la próxima.

 

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