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Con el desarrollo de la industria 4.0, han surgido muchos tipos nuevos de sistemas de control de automatización de fábricas. A continuación, se describen los tres tipos de DCS y PLC que aún se utilizan ampliamente en diversas industrias.
Arquitectura
La arquitectura del DCS normalmente incluye una sala de control central, múltiples dispositivos de campo, redes de comunicación y un sistema informático centralizado para la adquisición y el control de datos. El sistema informático centralizado puede utilizar una arquitectura cliente-servidor o una arquitectura distribuida con múltiples nodos de procesamiento distribuidos en toda la planta.
Capacidades funcionales
Un DCS tiene ricas capacidades funcionales. Puede realizar la adquisición y el monitoreo de datos de procesos de campo, el control y la regulación de procesos industriales, la administración de alarmas y eventos, el registro de datos y el análisis histórico, y la generación de informes y estadísticas. Al mismo tiempo, el DCS también tiene la función de seguridad del sistema y administración de acceso de usuario para garantizar la seguridad y la confiabilidad del sistema.
Protocolos de comunicación
El DCS normalmente admite algunos protocolos de comunicación estándar, como Modbus, Profibus, Ethernet, etc. Estos protocolos de comunicación permiten el intercambio de datos y la comunicación entre el DCS y otros dispositivos o sistemas, lo que permite la integración del control y la coordinación de todo el sistema de automatización industrial.
Inspección y mantenimiento regulares
Para mantener el funcionamiento normal del DCS, los usuarios deben desarrollar planes y programas de mantenimiento y realizar inspecciones y mantenimiento regulares en el sistema. Esto incluye verificaciones y calibraciones de rutina de dispositivos de campo, estaciones de control y servidores en el DCS para garantizar que estén en buenas condiciones de funcionamiento. Además, el usuario necesita monitorear el estado de funcionamiento y el rendimiento del DCS regularmente, verificar si hay fallas o anormalidades de manera oportuna y tratarlas con prontitud para evitar riesgos y amenazas potenciales.
Respaldo y recuperación del sistema
Los usuarios deben establecer un sistema de respaldo regular para datos y configuraciones para garantizar que el sistema se pueda restaurar rápidamente en caso de fallas o desastres. Además, los usuarios deben desarrollar un plan de recuperación para el sistema que incluya el proceso de reparación y recuperación para el sistema DCS después de que ocurra una falla, así como el manejo y la recuperación de datos y configuraciones de respaldo.
Actualización y actualización
Un sistema DCS normalmente incluye algunos componentes y módulos de software. Los usuarios deben mantener y actualizar estos componentes de software según sea necesario para garantizar la seguridad, la estabilidad y la optimización del rendimiento del sistema. Además, los usuarios deben prestar atención a las actualizaciones y actualizaciones del sistema DCS por parte del proveedor, evaluarlas e implementarlas según las necesidades reales de la empresa.
Como controladores centrales en entornos industriales automatizados, DCS y PLC se utilizan en una gran cantidad de industrias.
Petróleo y gas
El DCS se utiliza ampliamente para el control de supervisión de procesos complejos como el refino y las operaciones de tuberías. Las aplicaciones típicas incluyen el control de bucles, el control de flujo y presión, y el control del nivel del tanque.
Química y petroquímica
Las funciones centrales del DCS también se aplican en la industria química y petroquímica. Además de las aplicaciones típicas mencionadas anteriormente, el DCS también permite el procesamiento por lotes y los PID para el control de la temperatura y otros parámetros físicos/químicos.
Generación de energía y servicios públicos
El DCS se utiliza para controlar y monitorear los procesos de generación de energía, incluida la energía térmica, la energía hidroeléctrica y la energía eólica. Realiza funciones como control de equipos, monitoreo de alarmas, adquisición de datos y generación de informes. Mientras tanto, los PLC ayudan a automatizar las operaciones de servicios públicos como el tratamiento de agua y la gestión de residuos.
Metalurgia y minería
En la industria metalúrgica, DCS y PLC ayudan a automatizar líneas de producción, procesos de fundición y sistemas de manejo de materiales. Los dos también realizan las mismas funciones centrales en la industria minera: controlar equipos de minería, cintas transportadoras y sistemas de clasificación.
Alimentos y bebidas
Tanto el DCS como el PLC se aplican ampliamente en la industria alimentaria y de bebidas. Son responsables del control de equipos, el monitoreo de procesos, la trazabilidad y las funciones de informes, etc., para garantizar que la calidad del producto cumpla con los estándares y para mejorar la eficiencia de la producción.
Farmacéutico
El DCS controla y monitorea el proceso de fabricación de productos farmacéuticos, como la fermentación, la extracción y la purificación. Además, el DCS también ayuda a la recopilación de datos, el procesamiento por lotes y la gestión de fórmulas.
Fertilizantes y manejo de materiales
En la industria de fertilizantes, el DCS controla los eslabones clave del proceso de producción, como la reacción, la granulación y el envasado, al tiempo que realiza funciones como el seguimiento de materiales y la gestión de inventario en la industria de manejo de materiales.
Automatización en otras industrias
Más industrias también emplean DCS y PLC, incluidas, entre otras, las industrias textil, papelera, plástica y de envasado.
Evaluación de las necesidades comerciales:
Es fundamental comprender los requisitos únicos de la empresa y la aplicación prevista. Considere factores como la escala del sistema, la complejidad del proceso, las características de control deseadas y el nivel de integración requerido. Además, asegúrese de determinar la cantidad de puntos de entrada/salida (E/S) necesarios para interactuar con los sensores, actuadores y otros dispositivos de campo utilizados en el sistema de control.
Arquitectura del sistema:
Una vez que se definen las necesidades comerciales, es necesario elegir una arquitectura DCS que se alinee con esos requisitos. Concéntrese en los componentes principales del sistema, las interconexiones entre ellos y la distribución de las funciones de control. Power DCS consta de controladores digitales totalmente integrados, estaciones de trabajo de interfaz de operador y una red de comunicación digital que forma un sistema coherente para el control y la monitorización de procesos. En un DCS típico, dispositivos de campo inteligentes distribuidos con capacidades de control integradas. Estos dispositivos realizan funciones de adquisición de datos en tiempo real y control localmente en el campo, reduciendo la necesidad de procesamiento centralizado."
Confiabilidad y soporte:
Un DCS confiable dará como resultado un sistema de bajo mantenimiento, y el enfoque en el bajo mantenimiento también ayuda a garantizar la longevidad del sistema. Además de esto, elija el sistema con los componentes más probados en campo. Solicite referencias de aplicaciones para obtener experiencias reales con DCS con respecto a la confiabilidad en el campo. También considere los fabricantes que ofrecen un sólido desarrollo y una excelente asistencia posventa. Los fabricantes que invierten en desarrollo tienen más probabilidades de ofrecer sistemas que se mantienen competitivamente avanzados a través de nuevos lanzamientos de productos y sistemas que amplían las capacidades de las plataformas existentes.
P1: ¿Cuál es la principal diferencia entre DCS y PLC?
A1: La principal diferencia entre DCS y PLC es que DCs está diseñado principalmente para el control de procesos, mientras que el PLC está hecho para el control discreto. Otra diferencia es que un DCS utiliza la comunicación digital para transmitir información y administrar tareas, mientras que un PLC a menudo depende de la lógica programada para tomar decisiones y controlar las actividades.
P2: ¿Cuáles son los cinco componentes principales de un DCS?
A2: Los cinco componentes principales de un DCS son Dispositivos de campo, Controladores, Estaciones de trabajo de operador, Redes de comunicación e Historiador de datos.
P3: ¿Cuáles son las ventajas de un DCS?
A3: Las ventajas de un DCS son: el DCS facilita el monitoreo y el control de los procesos industriales. Puede procesar una gran cantidad de datos rápidamente. Mejora la productividad, mejora la calidad del producto y reduce los costos operativos. Además, el sistema es muy confiable. Se puede escalar hacia arriba o hacia abajo de manera flexible según las necesidades específicas.
P4: ¿Los usuarios aún pueden programar PLC para lograr objetivos particulares en un DCS?
A4: Sí, pueden. Si bien el DCS tiene un conjunto de procedimientos y controles estándar que rigen su funcionamiento, todavía hay espacio para que se cumplan los deseos y requisitos específicos del usuario.