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Problemática
de los sistemas
PC no industriales

La aparición en el mercado de sistemas de visualización avanzados, SCADAs y HMIs, además de los diseños propietarios realizados en VisualBasic y otros lenguajes ha propiciado la utilización de sistemas PC como sistemas interfaz hombre-máquina.

La versatilidad de estos sistemas, más concretamente la estandarización de los sistemas de visualización basados en arquitectura PC, hace que sean múltiples las opciones de hardware disponibles. En la actualidad, podemos encontrar sistemas de control basados en hardware de consumo, en plataformas semi-industriales o en arquitecturas robustas e industriales, pero ¿qué ventajas e inconvenientes plantea cada una de estas opciones?

Principios de diseño

Un punto básico entre los sistemas de diseño industrial y los convencionales de uso ofimáti-co es el principio de diseño. Ca-da vez que un fabricante lanza una línea de producto al mercado se generan una serie de objetivos que debe cumplir el producto: nivel de calidad, nivel de tecnología determinado, etc.

En las arquitecturas industriales, el principio de diseño es la robustez y la confiabilidad del sistema. En todos los nuevos desarrollos industriales se utiliza tecnología que ya ha sido probada e implementada en los sistemas convencionales. Además, en los sistemas industriales, el cálculo de las pistas del PCB inicial no busca la economía del producto, sino la confiabilidad del sistema: este punto es el diferencial número uno en los sistemas de arquitectura PC industrial.

Para conseguir la confiabilidad del sistema, los diseños permiten soportar rangos de temperatura extendidos y disponen de mecanismos de ventilación optimizados, trabajando en base al peor de los casos para mantener el correcto funcionamiento del equipo en situaciones extremas.

Por el contrario, las arquitecturas de los sistemas de PC convencionales están enfocados a sistemas de ofimá-tica, incluyendo, especialmente en los sistemas de fabricantes más importantes, sistemas de seguridad pa-ra entornos de trabajo en grupo, sistemas de servidores, etc. En este ti-po de desarrollos, la punta tecnológica es el valor más importante, tanto en la implemen-tación de nuevos estándares como en el desarrollo de firmware o software de seguridad y simplicidad de utilización del sistema.


Rendimiento

Otro factor decisivo en las CPUs industriales es su rendimiento. En los equipos conven-cionales, especialmente en los casos de fabricantes de PCs clones, existen numerosos ‘cuellos de botella’ generados como consecuencia de buscar sistemas que integren las últimas tecnologías a muy bajo precio, lo que en ocasiones produce problemas por limitaciones en otros elementos de las placas CPU, bien en el chipset o en la propia CPU, lo que reduce el rendimiento de las nuevas tecnologías, como por ejemplo PCI Express.


Soporte a largo plazo

En caso de dudar sobre la tecnología a utilizar, debemos plantearnos la durabilidad de los productos en el mercado. Los fabricantes de sistemas de consumo de ofimática no garantizan de ninguna manera la durabilidad de las tarjetas, con lo que un fallo en una instalación, en un plazo de un año, puede suponer tener que cambiar el hardware, con los consiguientes problemas de cambios de drivers. Este hecho, que en apariencia no es excesivamente complejo desde el punto de vista técnico, dificulta tanto la reparación del sistema y su recuperación rápida en el tiempo, como el mantenimiento de sistemas, que en ocasiones genera múltiples problemas al equipo de soporte, ya que deben guardar y documentar correctamente varias configuraciones de equipos, multiplicando los esfuerzos para tener registradas todas ellas.


Variedad de arquitectura

Para los puntos de control que se ubican realmente en zonas críticas, la complejidad de utilizar un sistema de sobremesa se complica, no sólo por las características adversas del entorno, como temperatura, humedad o la suciedad del entorno, factores altamente críticos, sino por los espacios disponibles para colocar los dispositivos de control.

Habitualmente, se dispone de armarios o zonas limitadas, donde la opción de colocar una torre, con cableado, múltiples conexiones, teclado y mouse convencionales, y por supuesto la pantalla, es fuente continua de fallos.

Los sistemas industriales presentan diferentes arquitecturas, para colocar en rack, paneles PC que integran placa madre y monitor en sistemas con protección IP frontal e incluso global y, por supuesto, pequeños sistemas embarcados con la misma capacidad de proceso que un PC de consumo, pero del tamaño de una antigua disquetera de 5,25".


Aspecto económico

El factor que más preocupa a los usuarios, y por extensión a las ingenierías, son los costes de la automa-tización. Los sistemas basados en hardware de consumo tienen unos costes menores, pero incrementan notablemente el riesgo de fallos. ¿Cuánto dinero puede suponer parar una producción en una línea durante una hora? ¿y durante un día?. Garantizar el funcionamiento y minimizar el riesgo de falla es fundamental en los procesos productivos. Según estadísticas, el riesgo de fallo de una arquitectura no industrial es entre un 40% y un 60% mayor, en las estadísticas más favorables. Su tiempo me-dio de fallos, en caso de que tengan PC Industriales, es siempre inferior, especialmente en puntos críticos como la fuente de alimentación.

Los sistemas industriales tienen un costo superior, pero minimizan la posibilidad de fallos y garantizan la rentabilidad de la inversión. Una bue-na asesoría en este sentido puede favorecer la elección de un hardware ajustado a las necesidades, sin que esto suponga un incremento exagerado de la inversión.


Tendencias

La evolución del mercado de sistemas PC Industriales presenta un alto crecimiento, por lo que las empresas desarrolladoras de este tipo de soluciones invierten cada día más recursos en I+D, obteniendo productos cada día de mayor calidad, alto rendimiento y continua innovación, que favorecen una mejora en la nave-gabilidad de las interfaces de control y una mayor amigabilidad de los entornos digitales de trabajo.

Por David Ramos García, Director Técnico de Tempel.
dramos@tempel.es

Octubre 2005
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