La literatura conocida referida a la automatización define en concordancia que en cualquier sistema de control el tiempo que tarda en producirse una determinada salida, es significativo, y eso ocurre habitualmente porque las variables de entrada son parámetros de algún movimiento que ocurre en el mundo físico, con el cual están relacionadas también sus variables de salida. Esto hace que el valor del intervalo de tiempo que transcurre entre la aparición de una determinada situación de una o más variables de entrada y la generación de la correspondiente respuesta de salida deba ser inferior a un determinado valor para que el comportamiento del sistema pueda ser considerado correcto.

Exigencia en real time en el control de accionamientos.

Factores que influyen en la respuesta de un sistema

Los sistemas de control de procesos involucran una enorme secuencia de factores y eventos que influyen en el tiempo que transcurre desde que un evento se produce, se detecta, se transmite, se interpreta y se procesa, cada uno de los cuales contiene una casi infinidad de fenómenos que es muy importante tener en cuenta para analizar la verdadera capacidad de respuesta que un sistema tendrá.

• Producción del evento: Es un proceso netamente físico (químico, eléctrico o mecánico) que sucede en la planta y del cual sólo puede interesar un determinado conjunto de magnitudes que son las que nos servirán para inferir su controlabilidad (temperatura, presión, velocidad, flujo, caudal, resistencia, etc.). La correcta selección del parámetro apropiado influirá en el temprano reconocimiento del evento de interés.

• Detección del evento: Implica que las magnitudes que nos interesa capturar activan el umbral de percepción de los órganos que dispusimos a este propósito y que la mayoría de las veces es un conversor de la magnitud a una señal eléctrica. Aquí aparece el primer retraso de tiempo, dado por el que demanda el percibir el nivel mínimo de disturbio y de convertir esa excitación mecánica a un parámetro eléctrico. El primer consejo para un interesado en sistemas de tiempo real implica elegir sensores con tiempo de conversión mínimos.

• Transmisión de la información: Por medios digitales abarca un tema que excede el propósito de esta nota, sin embargo es vital conocer los factores que influyen:

- Digitalización de la señal eléctrica.

- Protocolización de ésta de acuerdo al estándar de comunicación elegido.

- Transmisión propiamente tal, involucrando el tipo de red (forma de acceso al medio, topología, carga o tráfico de la red, velocidad de transmisión, generación de diagnóstico, confirmación de la transmisión, etc.).

- Reconversión de la información en el punto final.

• Interpretación de la información: Se relaciona con la función que el sistema destino ha preparado para el dato recibido; es decir, si será tratado en un procesador de software o remitido a funciones de diagnóstico, de alarmas o de interrupciones. En esto es vital el sistema operativo que reside en estas decisiones: no es lo mismo un PLC que una plataforma Windows ni que una página web!

• Procesamiento del dato: Es muy específico de lo que se quiere hacer con él, si se desea sólo monitorearlo, interrelacionarlo con otra señal o integrarlo a un lazo de control; en cada caso, el tiempo de procesamiento está influido por la eficiencia con que el microprocesador en ciernes interpreta las instrucciones combinadas para el procesamiento del dato recibido. Y de los otros N datos requeridos por el sistema de control con el mismo propósito y que debieron sufrir los mismos niveles de retraso en la recepción. Por esto, es importante la labor del ingeniero que configura un sistema de control en elegir la criticidad y asignar una prioridad a los datos que desea capturar (por ejemplo, es crítica la lectura cíclica de un marcha/paro mientras que la lectura de temperaturas puede esperar varios ciclos para su actualización).

Se explica entonces que la demanda de un sistema de tiempo real está definida mas allá de un bus de comunicación rápido o una CPU poderosa.

Diferentes demandas de tiempo.

Ventajas de un sistema de tiempo real

Un sistema capaz de actualizar sus datos siguiendo el cambio con que estos se producen, permite:

• Ser más seguro.

• Si se lo configura con criterio, ser más eficiente.

• Si se lo configura apropiadamente, ser determinístico y, con esto, ser más exacto y preciso. Esto no debe confundirse con isocronía (propia de Profibus), que garantiza la sincronización en la lectura de entradas y actuación de salidas y complementa una aplicación en tiempo real.

• Como aplicaciones top de estas exigencias, aparecen el control regulatorio optimizado de lazos de alta dinámica y, como más compleja, la sincronización de ejes de servoaccionamientos regulada por un PLC master comunicado a los mismos sobre bus digital.

• Como conclusión de los puntos anteriores: proveer una plataforma para la mejor obtención del proceso final.