En las primeras redes de control cada proveedor desarrolló sistemas propietarios, con resguardo de patentes y secretos industriales, para el hardware y software. Esto tenía serias desventajas: la industria quedaba ligada a un proveedor que no tenía todo lo requerido, los equipos se circunscribían a una familia, la integración con otra familia de equipos era compleja o inviable y no era posible optimizar las redes integrando soluciones de otros proveedores.

En la década de los ‘80 se comenzó a desarrollar equipamiento compatible, en hardware (señales y medios físicos) y en software (protocolos de sistemas abiertos). Así surgieron los BC, que usando las tecnologías de redes de Sistemas Abiertos fundaron las bases de redes de automatización y control de procesos. Entre las más conocidas se encuentran: Fundation Fieldbus, Hart, LonWorks, CAN, ModBus, ControlNet, P-Net, IEC870.

La tecnología de los BC estandariza todo lo necesario para la intercomunicación de diferentes equipos utilizados en la automatización de procesos, que se sintetiza en las tres áreas indicadas.

La estandarización de las señales eléctricas posibilita la interconexión del equipamiento de diferentes fabricantes; además, las industrias tienen la libertad de seleccionar el equipo adecuado a sus necesidades técnicas o económicas.

El uso de una vía común, highway de comunicaciones, de transporte de datos con normas específicas de acceso posibilita que los datos de diferentes equipos compartan el medio y sean procesados por equipos de otros proveedores.

Figura 1: Arquitectura básica de BC.

Los protocolos de comunicaciones usan un lenguaje y señales comunes para toda la red; además, permiten la integración lógica de las diversas tecnologías usadas en los sistemas; control local, control central y/o distribuido y gestión de la producción, entre otras.

Adicionalmente, los ingenieros disponen de la información de la operación y especificaciones técnicas de estos equipos, facilitando la elaboración y ejecución de los proyectos (ver figura 1).

Arquitectura

La arquitectura básica de los BC está en la Fig. 1. Se ha distinguido tres niveles o buses: nivel local, nivel central y nivel de planta. Las interconexiones entre los diferentes niveles las realizan equipos con las capacidades apropiadas, PLC o servidores. Según el esquema, una señal de nivel local puede ser monitoreada o ajustada en forma remota desde un equipo de cualquier nivel incluyendo la Web, contando con los permisos y atribuciones para ello.

Los datos son útiles cuando cumplen tres condiciones, estar disponibles en el formato, en el instante y en el lugar requerido. Estas características son factibles con los BC. La información oportuna y precisa que se deduce de los datos, está llevando a la implementación de sistemas de gestión de los procesos e industrias. Un gerente conoce el estado de la producción de sus plantas desde cualquier parte del mundo, con la consiguiente mejora de la eficiencia, la capacidad y la calidad de la producción. Además, al conocer el estado de todas las variables de los procesos, maquinarias y recursos de producción hace posible una mayor coordinación en el ajuste de las actividades de producción incrementando la productividad y aumentando la utilización de los recursos.

Desarrollo futuro

Los BC se han transformado desde ser una herramienta para el control de procesos a una para la gestión de la producción. Se resumen algunos de los factores a tener en cuenta:

El conocimiento en línea y en tiempo real de las variables de producción incrementa la estabilidad y confiabilidad en la operación de las plantas, aumenta la flexibilidad, permite utilizar sofisticadas estrategias de control incidiendo en la calidad de los productos y en los costos de operación.

Se espera un aumento de la capacidad de transporte alcanzando velocidades de transmisión de 100 Mbs a 1 Gbs. Análogamente el aumento de la capacidad de procesamiento, a nivel local y superiores, llevará a la aplicación de rutinas de control más complejas. Los ingenieros centrarán su actividad en lograr una eficiente operación de los recursos donde la optimización del control local pasará a ser supeditada a una coordinación y optimización de la operación total.

El monitoreo y ajuste de la operación de una planta serán realizados desde cualquier lugar donde se tenga acceso a Internet. Atributo, que significa un gran desafío a los ingenieros ya que exigirá sistemas robustos y seguros.

La instalación de los sistemas de control, ajuste de parámetros, upgrade, aplicación de esquemas complejos, flexibilidad y la ingeniería de control demandará mayor experticia en procesos pero menos esfuerzo en equipamiento y por ende más económica en hardware. No hay que olvidar que los BC solamente son una entre muchas de las herramientas disponibles para que el hombre utilice su inteligencia en el dominio de la naturaleza, de la materia y de los procesos productivos.