Automatización de sistemas de control: niveles, herramientas, funcionalidades y aplicaciones

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Automatización de sistemas de control (ACS) es un sistema de información que está diseñado para la implementación automatizada de procesos de gestión. Cabe señalar que la introducción de dicha tecnología debe justificarse desde un punto de vista técnico y económico. La mayoría de las veces, la instalación de un sistema de este tipo permite reducir la cantidad de personal que trabaja, aumentar la eficiencia de la gestión y mejorar la calidad de la instalación.

Requisitos para ACS

Hay algunos requisitos para la automatización del sistema de control.

En primer lugar, es muy importante que todos los elementos se puedan conectar entre sí y también tengan una conexión con un sistema automatizado que esté conectado al sistema de control automatizado. Además, aquí es muy importante que el sistema tenga la posibilidad de expansión, desarrollo y modernización. Esto se hace con la expectativa de que en el futuro la empresa se desarrolle y se necesite un sistema más moderno.

En segundo lugar, pero no menos importante, el sistema de automatización de controldebe tener un grado suficiente de fiabilidad. Es decir, debe ser 100% seguro al trabajar con los parámetros establecidos inicialmente. Otro requisito importante es la adaptabilidad. El sistema debe configurarse de tal manera que pueda cambiar ante cambios de parámetros. Sin embargo, debe decirse aquí que el rango de cambios se analiza de antemano, antes de la instalación del sistema de control automatizado y, por lo tanto, estos límites de cambios se ingresan en el sistema con anticipación.

El sistema de automatización de control debe proporcionar la capacidad de controlar su trabajo. Además, es muy importante que en caso de mal funcionamiento, el sistema pueda diagnosticar e indicar el lugar, el tipo y la causa de un problema en particular. El último requisito importante para un sistema de control automatizado es la protección contra acciones incorrectas del personal. En caso de cambios accidentales o intencionales en los parámetros que puedan llevar al objeto a un estado crítico, se debe proteger el sistema de control. Esta regla también se aplica en caso de que se filtre información en alguna parte.

Piezas de ACS. Funcional

En la actualidad, cualquier sistema de información, incluido un sistema de automatización de gestión empresarial, se puede dividir condicionalmente en dos componentes. El primero es funcional, el segundo proporciona. La primera parte es responsable del aspecto de las acciones en las que se crea cada sistema individual. La combinación de estas tareas individuales crea una parte funcional del sistema general.

A continuación, debe prestar atención al hecho de que cualquier sistema de control automatizado debe realizarsiguientes pasos:

• debe recopilar, procesar y analizar toda la información relacionada con el estado del objeto;
• el sistema debe ser capaz de desarrollar métodos de control cuando surja la necesidad;
• El sistema de control automatizado también debe ser capaz de transferir acciones de control a los elementos ejecutivos, así como transferir datos al operador para su control;
• la implementación y control de las acciones de control desarrolladas también recae en el sistema de control.

Proporcionar parte del sistema de control automatizado. Información parte

La segunda gran parte es proporcionar. Es algo más complicado y se divide condicionalmente en varios grupos de interpretación más pequeños, que incluyen las siguientes secciones:

• programa-matemático;
• informativo;
• técnico;
• metodológico y organizativo;
• lingüística;
• personal.

El funcionamiento del sistema de automatización de la gestión empresarial, o más bien su parte de soporte, se basa en el hecho de que recopila información completa sobre el objeto. Según la información recibida, que incluye datos sobre codificación, métodos de direccionamiento, formatos de datos, etc., el ACS funcionará. Debe comprender que una gran cantidad de información requiere espacio de almacenamiento. Por esta razón, todos los datos recibidos se recopilan en grandes bases de datos, que posteriormente se almacenan en los medios de la máquina.

Es importante entender aquí que para almacenar toda la información desde el comienzo del trabajo hasta el día de hoyImposible porque hay demasiado. Por lo tanto, todos los datos almacenados se sobrescriben en los medios con cierta frecuencia, lo cual es necesario para el funcionamiento normal del objeto. Además, cada uno de estos sistemas de automatización de procesos tiene algún tipo de almacenamiento de datos de respaldo. Está destinado a poder recuperar la información perdida si algún dispositivo falla.

Parte matemática

Debe señalarse de inmediato que es el más importante en cualquier sistema de gestión actual. La parte de software de este tipo incluye cualquier software que realice todas las tareas asignadas al sistema y también garantice el funcionamiento normal de todo el complejo de medios técnicos utilizados en esta empresa. La parte matemática es la totalidad de todas las fórmulas matemáticas, modelos, algoritmos utilizados en el funcionamiento del sistema de información.

El software del sistema de control de automatización de procesos debe satisfacer completamente el desempeño de todas las funciones que se requieren del objeto de automatización. Es importante señalar aquí que todas estas funciones se implementan utilizando herramientas computacionales. Hay varias propiedades específicas que la parte del software del ACS debe cumplir:

1. Suficiencia funcional. Es decir, el sistema debe estar completo.
2. Es importante que el sistema no solo sea confiable, sino que también tenga la propiedadautorreparación, así como determinar la causa de la avería.
3. El sistema debe adaptarse a los parámetros cambiantes del objeto.
4. Debería ser posible modificarlo si es necesario.
5. La modularidad de la construcción, así como la facilidad de uso, también son componentes importantes del sistema.

Sección técnica

Todo es bastante simple aquí. El soporte técnico incluye la disponibilidad de todos los medios técnicos que sean necesarios para asegurar la máxima funcionalidad del sistema de control automatizado. Esta sección es la más afectada por el desarrollo de la tecnología informática y la tecnología informática. Gracias al desarrollo de estas dos áreas, la variedad de instrumentos técnicos de medida es cada vez más amplia, y por sí mismos son capaces de resolver una gama de problemas cada vez más amplia.

Actualmente, los sistemas y medios técnicos de automatización y control se pueden dividir en dos grandes grupos. El primer grupo son los medios de comunicación, y el segundo es el medio de la tecnología organizacional.

Aquí es necesario comprender que los medios técnicos de automatización se utilizan en todas las etapas del funcionamiento del sistema de control automatizado, desde la fijación de los parámetros hasta su almacenamiento, y también con su ayuda es posible conectar el todo el sistema de control en una sola red. Si hablamos por separado sobre los medios de comunicación, entonces, en primer lugar, desempeñan el papel de transmisores de información de un dispositivo a otro. En algunos casos raros, funcionan junto con las computadoras. La tecnología organizacional es un dispositivo que permiterealizar diversas operaciones con información previamente obtenida.

Una regla bastante importante es que cualquier medio técnico del sistema de control automatizado, en caso de avería, debe ser reemplazado por uno similar sin ningún problema, sin necesidad de reconfigurarlo.

Sección metodológica y organizativa del sistema

Diseñar un sistema de automatización del control implica la presencia de un apartado metodológico y organizativo. Esta rama del sistema de control automatizado es un conjunto de métodos, herramientas y algunos documentos especiales que establecen el procedimiento operativo no solo para el sistema en sí, sino también para el personal que lo mantiene. Además, también existen documentos que sistematizan el procedimiento para el trabajo del personal al interactuar entre sí. Esto también incluye algunos métodos, como resultado de lo cual se capacita al personal para trabajar con un sistema de información particular. En otras palabras, este es un apartado que afecta no solo al propio sistema, sino también al factor humano.

El objetivo principal de esta sección es mantener el sistema en funcionamiento y permitir que se desarrolle aún más si es necesario. Se puede agregar que esta sección contiene instrucciones que se relacionan con lo que el personal debe hacer durante la operación del ACS para mantener su funcionamiento normal. También almacena archivos que contienen información sobre lo que debe hacerse si el sistema entra en modo de emergencia o simplemente no funciona como debería.

Lingüística

La última sección de la parte de apoyo de la ACS es lingüística. Naturalmente, este sistema es un conjunto de idiomas. Esto incluye los idiomas de comunicación del personal que da servicio al sistema de automatización de gestión de producción, así como a sus usuarios con partes del sistema en sí como técnica, informativa y programática-matemática. También hay transcripciones de todos los términos y definiciones utilizados por la AEC durante su trabajo.

Durante la operación, es muy importante que los operadores puedan comunicarse con el sistema de control de manera oportuna y conveniente. Es gracias al apoyo lingüístico que se logra la conveniencia, la f alta de ambigüedad y la estabilidad requeridas de esta comunicación. Solo es necesario agregar que aquí es necesario contar con medios técnicos que corregirán los errores, si los hubiera, durante la comunicación entre el usuario y el sistema de automatización. Hasta la fecha, existen dos enfoques diferentes para trabajar con ACS.

La primera forma en que se lleva a cabo el proceso de gestión de la automatización es la instalación y uso de tecnología informática. Estas herramientas se usarán solo para simplificar algunas de las operaciones que ocurren cuando se trabaja con documentos. Hasta la fecha, este método se considera ineficaz, ya que no le permite desbloquear completamente el potencial del nivel actual de tecnología informática.

El segundo método es fundamentalmente diferente del primero y radica en el hecho de que la empresa crea un sistema integrado de automatización de la gestiónobjetos. En este caso, no solo se traslada al técnico la gestión documental, sino también bases de datos, sistemas expertos, herramientas de comunicación, entre otras muchas funciones.

Nivel inferior y medio de ACS

Cualquier sistema de control de procesos actual se puede dividir condicionalmente en varios niveles. La automatización del sistema de control actualmente tiene tres niveles de este tipo.

El nivel inferior son los sensores, así como los dispositivos de medición que controlan las características controladas. Además, esto también incluye actuadores, de los cuales depende el valor de las características. En este nivel, solo se lleva a cabo un control mínimo, que consiste en hacer coincidir la señal del sensor con la entrada del dispositivo de control. También hay un intercambio de señales generadas por estos dispositivos con actuadores.

El siguiente nivel intermedio es la gestión de equipos. En otras palabras, los controladores lógicos programables están ubicados en este paso de control. Estos PLC son capaces de recibir señales de equipos de medición así como de sensores que monitorean el estado del proceso. De acuerdo con la información recibida, así como con los datos configurados por el usuario, el PLC genera una señal de control que se transmite al actuador con un comando claro.

Nivel superior

La automatización del control en los sistemas técnicos también tiene una tercera parte superiornivel. Dichos equipos son estaciones de operador y despacho, equipos de red, servidores industriales. Es en esta etapa que una persona ejerce el control total sobre el curso de las operaciones tecnológicas en la instalación. Además, aquí también se proporciona comunicación con los dos niveles anteriores, lo que le permite recopilar con éxito cualquier información necesaria.

En esta etapa, se utiliza HMI, SCADA. El primero es una interfaz hombre-máquina, con la ayuda de la cual el despachador puede monitorear el progreso de las operaciones tecnológicas en la instalación. Esto incluye varios monitores o paneles gráficos, que generalmente se instalan en gabinetes de automatización y están destinados solo a mostrar información sobre el objeto y el progreso del proceso. Para controlar los equipos de automatización y el sistema de control, existe un sistema SCADA, lo que implica la presencia de un control de supervisión y la capacidad de recopilar datos. En términos simples, esta red le permite instalar software que se puede configurar e instalar en las computadoras de los despachadores.

Todos los datos más importantes que recopila el PLC en el nivel medio se recopilan, archivan y visualizan mediante este sistema. La base de la automatización radica precisamente aquí, ya que SCADA no solo puede recibir información, sino también compararla con la ingresada por el operador. Si hay una desviación de algún parámetro del valor establecido, el sistema notifica al usuario sobre esto por medio de una alarma. Algunolos sistemas tienen la capacidad no solo de controlar, sino también de cambiar automáticamente cualquier valor para devolver un valor que ha ido más allá de los límites establecidos.

Herramientas de automatización

El sistema de automatización de la gestión de personal, el proceso tecnológico se lleva a cabo a expensas de los medios técnicos de automatización, o TCA. Es decir, se trata de dispositivos que bien pueden ser una herramienta técnica en sí mismos y realizar cualquier actividad, bien formar parte de un complejo hardware-software.

La mayoría de las veces, el TCA es el elemento básico de un sistema de automatización. Esto incluye todos los equipos que capturan, procesan, transmiten información. Con la ayuda de tales herramientas es posible controlar, ajustar y monitorear los aspectos automatizados del proceso de producción. Hay TCAs que controlan algún parámetro. Estos pueden ser sensores de presión, temperatura, nivel, sensores capacitivos, sensores láser, etc. A continuación se encuentran los TSA informativos, cuya tarea principal es transferir la información recibida de los sensores. En otras palabras, es el vínculo entre el nivel inferior y el equipo de control de nivel superior.

El equipo de control tiene la capacidad de detener total o parcialmente el proceso de producción hasta que se elimine la causa de la parada. Además, algunos sistemas avanzados pueden resolver sus propios problemas. En este caso, se refieren a sistemas de control y gestión autorregenerables.