Sistemas industriales de control.
Tradicionalmente se distinguen tres tipos de sistemas de control industrial: control centralizado, control híbrido y control distribuido. La importancia de las tareas a realizar, o la posibilidad de subdividir la tarea de control del proceso o conjunto de máquinas en esas funciones autónomas, determinará en muchos casos la elección de un tipo u otro de control.
Control centralizado: Esta aproximación es la que se sigue en el caso de sistemas poco complejos donde un proceso puede ser gestionado directamente mediante un único elemento de control encargado de realizar todas las tareas del proceso de producción y que puede incluir un sistema de monitorización y supervisión. Conforme las necesidades de producción han requerido mayor complejidad, una tendencia ha sido la de emplear elementos de control más complejos y potentes, manteniendo en un único elemento de control todo el proceso, con la complejidad que ello supone ya que se hace necesario hacer llegar todas las señales de sensores y cablear todos los actuadores allá donde se encuentren. Como ventajas de esta metodología, no es necesario planificar un sistema de intercomunicación entre procesos ya que todas las señales están gestionadas por el mismo sistema, por otro lado, para sistemas poco complejos posee un menor coste económico. En cambio, posee numerosas desventajas ya que si el sistema falla, toda la instalación queda paralizada, siendo necesario un sistema redundante para evitar estas situaciones. También se hace necesario el empleo de unidades de control (generalmente autómatas programables) de mayor capacidad de proceso dada la complejidad de los problemas que debe abordar y con las restricciones de tiempo límite que son habituales en los procesos industriales debido a la sincronización necesaria; pueden existir problemas de tiempos de ciclo en el caso de procesos muy complejos. Por otro lado, el cableado puede aumentar notablemente debido a las mayores distancias que pueden existir entre los sensores, actuadores y la unidad de control, aunque este problema se pueda simplificar en cierta medida debido al uso de buses de campo.
Control distribuido: La opción de control distribuido requiere que puedan considerarse procesos, grupos de procesos o áreas funcionales susceptibles de ser definidas por un algoritmo de control que pueda realizarse de forma autónoma. A cada unidad se destinará un autómata (o elemento de control) dimensionado de acuerdo con los requerimientos del proceso considerado. Debido a la interdependencia que existe entre las operaciones que tienen lugar en cada proceso, hay que tener en cuenta que es necesario interconectar los autómatas entre sí mediante entradas y salidas digitales o a través de una red de comunicaciones para intercambio de datos y estados; por tanto, el autómata o elemento de control evaluado debe permitir las comunicaciones. Con esta metodología de control es posible que cada unidad funcional consista en un proceso relativamente sencillo comparado con el proceso global, reduciendo la posibilidad de errores en la programación y permitiendo el empleo de unidades de control (autómatas programables principalmente) más sencillas y por tanto, más económicas. Al mismo tiempo, la existencia de fallos en otras unidades de control no implica necesariamente la paralización de todos los procesos que se llevan a cabo en la planta. Como desventaja, es necesario realizar un estudio de implantación previo, ya que se deben identificar los procesos autónomos, asignar elementos a cada proceso y diseñar el modelo de intercomunicación para responder a las necesidades del proceso planteado.
Control híbrido: El control híbrido no está muy bien definido ya que este tipo de gestión de planta puede considerarse a cualquier estrategia de distribución de elementos de control a medio camino entre el control distribuido y el control centralizado. En numerosas ocasiones no resulta sencillo separar los procesos de manera completamente autónoma, por lo que se debe recurrir a la gestión de varios procesos desde una misma unidad de control pues la complejidad de la separación es mayor que la complejidad que supone su gestión conjunta. Por otro lado, una estrategia de este tipo también conduce a una gestión estructurada, de modo que existen elementos de control de nivel superior que supervisan e intercomunican los procesos autónomos más sencillos, siendo los encargados de gestionar la información común. Para este tipo de gestión también es necesario el uso de redes de comunicación.
Pirámide de automatización. Intercomunicación mediante buses.
El empleo de computadores y autómatas programables son herramientas esenciales de tratamiento de la información en redes de comunicación. La Figura de la izquierda muestra de manera genérica las interrelaciones entre ellas y su división en diferentes niveles.
Nivel de Control (nivel de campo):
En este nivel se sitúan los elementos capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como autómatas programables o equipos de aplicación específica basados en microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de motor. Estos dispositivos permiten que los actuadores y sensores funcionen de forma conjunta para ser capaces de realizar el proceso industrial deseado. Son dispositivos programables, de tal modo que es posible ajustar y personalizar su funcionamiento según las necesidades de cada caso. Los dispositivos de este nivel de control junto con los del nivel inferior de acción/sensado poseen entidad suficiente como para realizar procesos productivos por sí mismos. De hecho, gran cantidad de procesos industriales están basados exclusivamente en estos dos niveles, de tal modo que un proceso productivo completo se desglosa en subprocesos de este tipo sin que exista un intercambio de información entre ellos (excepto algunas señales de control para sincronizar el fin de un proceso con el inicio del siguiente).
Un ejemplo de este tipo de sistemas sería un proceso de ensamblado de un volante dentro de un vehículo donde es necesario tener el coche bien situado, y entonces activar un brazo que inserta el volante sin tener en cuenta el resto de componentes o estado del vehículo, es decir realiza un proceso independiente y aislado.A pesar de tratarse de procesos aislados, esto no implica que no se empleen buses de comunicación, ya que para procesos que requieran de un gran número de sensores y actuadores, es recomendable la utilización de buses de campo para leer el estado de los sensores, proporcionar señales de control a los actuadores y conectar diferentes autómatas programables para compartir información acerca de la marcha del proceso completo. También es importante que estos dispositivos posean unas buenas características de interconexión para ser enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a través de buses de campo.
Nivel de Supervisión (nivel de planta)
Todos los dispositivos de control existentes en planta es posible monitorizarlos si existe un sistema de comunicación adecuado capaz de comunicar estos elementos con otro tipo de dispositivos no dedicados al control sino para la gestión y supervisión, y que habitualmente están constituidos por computadores o sistemas de visualización tales como pantallas industriales. En este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos de planta, y a través de entornos SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) poseer una “imagen virtual de la planta” de modo que ésta se puede recorrer de manera detallada, o bien mediante pantallas de resumen ser capaces de disponer de un “panel virtual” donde se muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que se llevan a cabo. Mediante este tipo de acciones resulta inmediato disponer de acceso inmediato a cada uno de los sectores de la planta. Para ello, resulta imprescindible la conexión con el nivel de control mediante buses de campo de altas prestaciones, pues a veces resulta necesaria la transmisión de importantes cantidades de datos y la conexión con un gran número de elementos de control. Por ejemplo, en una fábrica de galletas rellenas de chocolate se desea supervisar el proceso de fabricación, con lo que es necesario recibir información de cada uno de los autómatas de control encargados de producir la masa de chocolate, producir la masa de la galleta, colocar y cortar la masa de la galleta, aplicar una pequeña porción de masa de chocolate, colocar la segunda galleta para crear el emparedado, hornear la galleta y envasar el producto final. Para cada tarea nombrada se utiliza un autómata, por lo que un sistema de supervisión debe ser capaz de acceder al estado de cada uno de ellos, visualizar el proceso que lleva a cabo, y de manera global, tener información de cómo está trabajando cada uno de ellos, así como poder acceder a informes generados por el autómata tales como cantidad de ingredientes empleados, galletas producidas, etc. Eventualmente, también es posible modificar los procesos productivos desde los computadores de supervisión. Este nivel sustituye a los grandes paneles y salas de control que durante los años ’70 y ’80 eran habituales en las grandes empresas, pues el computador lo ha sustituido.
Nivel de gestión (nivel de fábrica).
Dado que el nivel de supervisión ya está constituido principalmente por computadores, el nivel de gestión también lo estará ya que se encuentra más alejado de los procesos productivos. De hecho, en este nivel no es relevante el estado y la supervisión de los procesos de planta, en cambio, sí adquiere importancia toda la información relativa a la producción y su gestión asociada, es decir, a través del nivel de supervisión es posible obtener información de todos los niveles inferiores de una o varias plantas. Un ejemplo de la utilidad de la comunicación de los niveles inferiores con el nivel de gestión es la obtención de información en este nivel acerca de las materias primas consumidas, la producción realizada, los tiempos de producción, niveles de almacenado de productos finales, etc. Con esta información, los gestores de la empresa pueden extraer estadísticas acerca de los costes de fabricación, rendimiento de la planta, estrategias de ventas para liberar posibles excesos de producto almacenado, y en general, disponer de datos que permitan a los niveles directivos la toma de decisiones conducentes a una mejor optimización en el funcionamiento de la planta, todo ello de una manera rápida y flexible dada la rapidez del acceso a los datos de fabricación. Las comunicaciones con este nivel de la pirámide industrial ya no necesitan ser de tipo estrictamente industrial, es decir, muy robustas, de corto tiempo de acceso, etc. sino que ahora los datos que se transmiten son informes que pueden tener un tamaño medio-grande, por lo que habitualmente se emplean redes de comunicación menos costosas como redes Ethernet que se adaptan mejor al tipo de datos que se desean transmitir y además permiten la comunicación eficaz entre los diferentes computadores del mismo nivel de gestión (compras, departamento comercial, recursos humanos, dirección, diseño, etc.).
Con esta descripción vemos cómo y dónde se emplean las comunicaciones dentro de la industria y cómo este entramado de redes de comunicación permite implantar de forma física el modelo CIM de gestión integrada descrito en apartados anteriores.
Sistemas normalizados. Sistemas abiertos.
Debido a la gran aceptación que han tenido los sistemas industriales basados en redes de comunicación, han surgido un gran número de protocolos y sistemas físicos capaces de satisfacer las necesidades del mercado. Para que estos sistemas puedan ser implantados de forma generalizada, deben cumplir diversas especificaciones en cuanto a cumplimiento de normativa se refiere, debiendo superar diferentes pruebas de homologación y cumplir con las normativas de normalización impuestas para ese dispositivo o protocolo. Por otro lado, los fabricantes de equipos de automatización se han centrado en dos grandes áreas de trabajo: la propuesta de nuevos equipos de comunicación basados en protocolos y medios de transmisión preestablecidos, y el desarrollo de nuevos sistemas y protocolos de transmisión propietarios.
En el segundo caso, la empresa fabricante se asegura que el protocolo desarrollado no puede ser empleado por otros fabricantes, debiendo recurrir a su permiso expreso en caso de querer desarrollar dispositivos para dicho protocolo, o bien adquiriendo los dispositivos al fabricante. Con este método, el fabricante se asegura el mercado para ese tipo de dispositivos, pero no permite una compatibilidad con el resto de sistemas de automatización que pueden existir en una planta industrial. A menudo se dice que este tipo de automatización provoca la existencia de “islas de automatización”. Debido a los problemas que este tipo de metodología puede originar, los clientes de estos sistemas demandan una compatibilidad entre fabricantes y la adopción de sistemas normalizados y abiertos, regulados por organismos internacionales de modo que se facilite el desarrollo de dispositivos a cualquier empresa y ello permita una mayor compatibilidad entre fabricantes y una mayor rapidez en la implantación de nuevas tecnologías en todo el mundo a unos precios razonables.
Por tanto, el concepto de “Sistema abierto” adquiere gran importancia, este podría definirse como:
“Un sistema que incorpora suficientes especificaciones o estándares para interfaces, servicios y formatos como para desarrollar y planificar aplicaciones software capaces de: trasladarse con cambios mínimos a un amplio abanico de sistemas provenientes de uno o más fabricantes, dialogar con otras aplicaciones tanto en el sistema local como en sistemas remotos, e interactuar con los usuarios y programadores de modo que facilita la migración”
Adicionalmente, si se dice que un sistema abierto contiene además una “especificación abierta”, la definición anterior se completaría de este modo:
Con estas definiciones, se puede observar que no se restringe a una tecnología en particular, ya sea hardware o software, que debe ser accesible por todos aquellos interesados ya que la normativa queda regulada por organismos públicos donde todos los fabricantes interesados pueden participar. Existen varios organismos internacionales encargados, entre otras tareas, de definir los estándares capaces de ser usados por todos aquellos desarrolladores interesados, y que proporcione suficiente flexibilidad, robustez y prestaciones como para ser aceptado globalmente como un estándar “de facto”. Un “estándar” se define como:
“Documentos consensuados que contienen especificaciones técnicas o criterios precisos para ser empleados de forma sólida como reglas, pautas o definición de características para asegurar que materiales, productos, procesos y servicios se ajustan a la función a la que se destinan”
Los organismos internacionales más importantes son:
Entornos de sistemas abiertos.
Así como los estándares OSI definen los métodos de interconexión entre computadores y sistemas electrónicos, se define un término que abarca OSI e intenta incorporar mayor número de elementos en los llamados “sistemas de comunicaciones abiertos”, los elementos principales de los que se compone son:
1. Gestión
2. Interfaces de usuario
3. Interfaces de servicio entre programas
4. Formatos de datos e información
5. Interfaces de comunicación
En la literatura anglosajona, se nombra como el modelo POSIX OSE (Open Systems Environment). Esta especificación está orientada básicamente al diseño de aplicaciones software, pues si en un entorno de comunicaciones se tienen en cuenta estos cinco aspectos, será posible disponer de sistemas abiertos, robustos, y capaces de integrarse sin dificultades dentro de un entorno ya establecido.
Control centralizado: Esta aproximación es la que se sigue en el caso de sistemas poco complejos donde un proceso puede ser gestionado directamente mediante un único elemento de control encargado de realizar todas las tareas del proceso de producción y que puede incluir un sistema de monitorización y supervisión. Conforme las necesidades de producción han requerido mayor complejidad, una tendencia ha sido la de emplear elementos de control más complejos y potentes, manteniendo en un único elemento de control todo el proceso, con la complejidad que ello supone ya que se hace necesario hacer llegar todas las señales de sensores y cablear todos los actuadores allá donde se encuentren. Como ventajas de esta metodología, no es necesario planificar un sistema de intercomunicación entre procesos ya que todas las señales están gestionadas por el mismo sistema, por otro lado, para sistemas poco complejos posee un menor coste económico. En cambio, posee numerosas desventajas ya que si el sistema falla, toda la instalación queda paralizada, siendo necesario un sistema redundante para evitar estas situaciones. También se hace necesario el empleo de unidades de control (generalmente autómatas programables) de mayor capacidad de proceso dada la complejidad de los problemas que debe abordar y con las restricciones de tiempo límite que son habituales en los procesos industriales debido a la sincronización necesaria; pueden existir problemas de tiempos de ciclo en el caso de procesos muy complejos. Por otro lado, el cableado puede aumentar notablemente debido a las mayores distancias que pueden existir entre los sensores, actuadores y la unidad de control, aunque este problema se pueda simplificar en cierta medida debido al uso de buses de campo.
Control distribuido: La opción de control distribuido requiere que puedan considerarse procesos, grupos de procesos o áreas funcionales susceptibles de ser definidas por un algoritmo de control que pueda realizarse de forma autónoma. A cada unidad se destinará un autómata (o elemento de control) dimensionado de acuerdo con los requerimientos del proceso considerado. Debido a la interdependencia que existe entre las operaciones que tienen lugar en cada proceso, hay que tener en cuenta que es necesario interconectar los autómatas entre sí mediante entradas y salidas digitales o a través de una red de comunicaciones para intercambio de datos y estados; por tanto, el autómata o elemento de control evaluado debe permitir las comunicaciones. Con esta metodología de control es posible que cada unidad funcional consista en un proceso relativamente sencillo comparado con el proceso global, reduciendo la posibilidad de errores en la programación y permitiendo el empleo de unidades de control (autómatas programables principalmente) más sencillas y por tanto, más económicas. Al mismo tiempo, la existencia de fallos en otras unidades de control no implica necesariamente la paralización de todos los procesos que se llevan a cabo en la planta. Como desventaja, es necesario realizar un estudio de implantación previo, ya que se deben identificar los procesos autónomos, asignar elementos a cada proceso y diseñar el modelo de intercomunicación para responder a las necesidades del proceso planteado.
Control híbrido: El control híbrido no está muy bien definido ya que este tipo de gestión de planta puede considerarse a cualquier estrategia de distribución de elementos de control a medio camino entre el control distribuido y el control centralizado. En numerosas ocasiones no resulta sencillo separar los procesos de manera completamente autónoma, por lo que se debe recurrir a la gestión de varios procesos desde una misma unidad de control pues la complejidad de la separación es mayor que la complejidad que supone su gestión conjunta. Por otro lado, una estrategia de este tipo también conduce a una gestión estructurada, de modo que existen elementos de control de nivel superior que supervisan e intercomunican los procesos autónomos más sencillos, siendo los encargados de gestionar la información común. Para este tipo de gestión también es necesario el uso de redes de comunicación.
Pirámide de automatización. Intercomunicación mediante buses.
El empleo de computadores y autómatas programables son herramientas esenciales de tratamiento de la información en redes de comunicación. La Figura de la izquierda muestra de manera genérica las interrelaciones entre ellas y su división en diferentes niveles.
Nivel de Acción/sensado (nivel de célula):
También llamado nivel de instrumentación. Está formado por los elementos de medida (sensores) y mando (actuadores) distribuidos en una línea de producción. Son los elementos más directamente relacionados con el proceso productivo ya que los actuadores son los encargados de ejecutar las órdenes de los elementos de control para modificar el proceso productivo (por ejemplo, un motor de mezcla de materias primas) y los sensores miden variables en el proceso de producción (por ejemplo, temperatura de cocción). Así, más ejemplos de sensores son aquellos que permiten medir nivel de líquidos, caudal, temperatura, presión, posición, etc. Como ejemplos de actuadores se tienen los motores, válvulas, calentadores, taladros, cizallas, etc. Como característica adicional, los sensores y actuadores suelen ser dispositivos que necesitan ser controlados por otros elementos.Nivel de Control (nivel de campo):
En este nivel se sitúan los elementos capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como autómatas programables o equipos de aplicación específica basados en microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de motor. Estos dispositivos permiten que los actuadores y sensores funcionen de forma conjunta para ser capaces de realizar el proceso industrial deseado. Son dispositivos programables, de tal modo que es posible ajustar y personalizar su funcionamiento según las necesidades de cada caso. Los dispositivos de este nivel de control junto con los del nivel inferior de acción/sensado poseen entidad suficiente como para realizar procesos productivos por sí mismos. De hecho, gran cantidad de procesos industriales están basados exclusivamente en estos dos niveles, de tal modo que un proceso productivo completo se desglosa en subprocesos de este tipo sin que exista un intercambio de información entre ellos (excepto algunas señales de control para sincronizar el fin de un proceso con el inicio del siguiente).
Un ejemplo de este tipo de sistemas sería un proceso de ensamblado de un volante dentro de un vehículo donde es necesario tener el coche bien situado, y entonces activar un brazo que inserta el volante sin tener en cuenta el resto de componentes o estado del vehículo, es decir realiza un proceso independiente y aislado.A pesar de tratarse de procesos aislados, esto no implica que no se empleen buses de comunicación, ya que para procesos que requieran de un gran número de sensores y actuadores, es recomendable la utilización de buses de campo para leer el estado de los sensores, proporcionar señales de control a los actuadores y conectar diferentes autómatas programables para compartir información acerca de la marcha del proceso completo. También es importante que estos dispositivos posean unas buenas características de interconexión para ser enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a través de buses de campo.
Nivel de Supervisión (nivel de planta)
Todos los dispositivos de control existentes en planta es posible monitorizarlos si existe un sistema de comunicación adecuado capaz de comunicar estos elementos con otro tipo de dispositivos no dedicados al control sino para la gestión y supervisión, y que habitualmente están constituidos por computadores o sistemas de visualización tales como pantallas industriales. En este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos de planta, y a través de entornos SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) poseer una “imagen virtual de la planta” de modo que ésta se puede recorrer de manera detallada, o bien mediante pantallas de resumen ser capaces de disponer de un “panel virtual” donde se muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que se llevan a cabo. Mediante este tipo de acciones resulta inmediato disponer de acceso inmediato a cada uno de los sectores de la planta. Para ello, resulta imprescindible la conexión con el nivel de control mediante buses de campo de altas prestaciones, pues a veces resulta necesaria la transmisión de importantes cantidades de datos y la conexión con un gran número de elementos de control. Por ejemplo, en una fábrica de galletas rellenas de chocolate se desea supervisar el proceso de fabricación, con lo que es necesario recibir información de cada uno de los autómatas de control encargados de producir la masa de chocolate, producir la masa de la galleta, colocar y cortar la masa de la galleta, aplicar una pequeña porción de masa de chocolate, colocar la segunda galleta para crear el emparedado, hornear la galleta y envasar el producto final. Para cada tarea nombrada se utiliza un autómata, por lo que un sistema de supervisión debe ser capaz de acceder al estado de cada uno de ellos, visualizar el proceso que lleva a cabo, y de manera global, tener información de cómo está trabajando cada uno de ellos, así como poder acceder a informes generados por el autómata tales como cantidad de ingredientes empleados, galletas producidas, etc. Eventualmente, también es posible modificar los procesos productivos desde los computadores de supervisión. Este nivel sustituye a los grandes paneles y salas de control que durante los años ’70 y ’80 eran habituales en las grandes empresas, pues el computador lo ha sustituido.
Nivel de gestión (nivel de fábrica).
Dado que el nivel de supervisión ya está constituido principalmente por computadores, el nivel de gestión también lo estará ya que se encuentra más alejado de los procesos productivos. De hecho, en este nivel no es relevante el estado y la supervisión de los procesos de planta, en cambio, sí adquiere importancia toda la información relativa a la producción y su gestión asociada, es decir, a través del nivel de supervisión es posible obtener información de todos los niveles inferiores de una o varias plantas. Un ejemplo de la utilidad de la comunicación de los niveles inferiores con el nivel de gestión es la obtención de información en este nivel acerca de las materias primas consumidas, la producción realizada, los tiempos de producción, niveles de almacenado de productos finales, etc. Con esta información, los gestores de la empresa pueden extraer estadísticas acerca de los costes de fabricación, rendimiento de la planta, estrategias de ventas para liberar posibles excesos de producto almacenado, y en general, disponer de datos que permitan a los niveles directivos la toma de decisiones conducentes a una mejor optimización en el funcionamiento de la planta, todo ello de una manera rápida y flexible dada la rapidez del acceso a los datos de fabricación. Las comunicaciones con este nivel de la pirámide industrial ya no necesitan ser de tipo estrictamente industrial, es decir, muy robustas, de corto tiempo de acceso, etc. sino que ahora los datos que se transmiten son informes que pueden tener un tamaño medio-grande, por lo que habitualmente se emplean redes de comunicación menos costosas como redes Ethernet que se adaptan mejor al tipo de datos que se desean transmitir y además permiten la comunicación eficaz entre los diferentes computadores del mismo nivel de gestión (compras, departamento comercial, recursos humanos, dirección, diseño, etc.).
Con esta descripción vemos cómo y dónde se emplean las comunicaciones dentro de la industria y cómo este entramado de redes de comunicación permite implantar de forma física el modelo CIM de gestión integrada descrito en apartados anteriores.
Sistemas normalizados. Sistemas abiertos.
Debido a la gran aceptación que han tenido los sistemas industriales basados en redes de comunicación, han surgido un gran número de protocolos y sistemas físicos capaces de satisfacer las necesidades del mercado. Para que estos sistemas puedan ser implantados de forma generalizada, deben cumplir diversas especificaciones en cuanto a cumplimiento de normativa se refiere, debiendo superar diferentes pruebas de homologación y cumplir con las normativas de normalización impuestas para ese dispositivo o protocolo. Por otro lado, los fabricantes de equipos de automatización se han centrado en dos grandes áreas de trabajo: la propuesta de nuevos equipos de comunicación basados en protocolos y medios de transmisión preestablecidos, y el desarrollo de nuevos sistemas y protocolos de transmisión propietarios.
En el segundo caso, la empresa fabricante se asegura que el protocolo desarrollado no puede ser empleado por otros fabricantes, debiendo recurrir a su permiso expreso en caso de querer desarrollar dispositivos para dicho protocolo, o bien adquiriendo los dispositivos al fabricante. Con este método, el fabricante se asegura el mercado para ese tipo de dispositivos, pero no permite una compatibilidad con el resto de sistemas de automatización que pueden existir en una planta industrial. A menudo se dice que este tipo de automatización provoca la existencia de “islas de automatización”. Debido a los problemas que este tipo de metodología puede originar, los clientes de estos sistemas demandan una compatibilidad entre fabricantes y la adopción de sistemas normalizados y abiertos, regulados por organismos internacionales de modo que se facilite el desarrollo de dispositivos a cualquier empresa y ello permita una mayor compatibilidad entre fabricantes y una mayor rapidez en la implantación de nuevas tecnologías en todo el mundo a unos precios razonables.
Por tanto, el concepto de “Sistema abierto” adquiere gran importancia, este podría definirse como:
“Un sistema que incorpora suficientes especificaciones o estándares para interfaces, servicios y formatos como para desarrollar y planificar aplicaciones software capaces de: trasladarse con cambios mínimos a un amplio abanico de sistemas provenientes de uno o más fabricantes, dialogar con otras aplicaciones tanto en el sistema local como en sistemas remotos, e interactuar con los usuarios y programadores de modo que facilita la migración”
Adicionalmente, si se dice que un sistema abierto contiene además una “especificación abierta”, la definición anterior se completaría de este modo:
“que permite la inclusión de especificaciones, que mantenidas y actualizadas por organizaciones, son consensuadas por un amplio grupo de expertos, y permiten que se incorporen las nuevas tecnologías y los requerimientos que puedan aparecer con el paso del tiempo”
“Documentos consensuados que contienen especificaciones técnicas o criterios precisos para ser empleados de forma sólida como reglas, pautas o definición de características para asegurar que materiales, productos, procesos y servicios se ajustan a la función a la que se destinan”
Los organismos internacionales más importantes son:
- International Organisation for Standarisation (ISO). Esta organización internacional y no gubernamental pretende agrupar los estándares que existen y se van creando dentro de cualquier campo de la actividad humana, para de este modo permitir la compatibilidad de los sistemas a lo largo de todo el planeta. Los acuerdos internacionales que incorporen nuevas propuestas son publicados como estándares internacionales ISO.
- International Electrotechnical Comission (IEC). Esta asociación internacional se centra en aspectos más relacionados con los sistemas electrónicos y computadores, por lo que ha servido como base para la creación de la mayoría de los estándares ISO relacionados con los computadores y normativas eléctricas y electrónicas.
- Joint Technical Committee No.1 (JTC1). A partir de 1987, ISO e IEC formaron un comité conjunto que, al igual que ISO e IEC, incorpora los comités nacionales de estandarización, de los que los más conocidos son: BSI (Reino Unido), DIN (Alemania), AFNOR (Francia), ANSI (Estados Unidos), JISC (Japón), CSA (Canadá), AENOR (España). Todos los estándares surgidos a partir de la unión entre ambos comités se preceden del prefijo ISO/IEC. Como ejemplo, al estándar de intercomunicaciones OSI (Open System Interconnection) le corresponde el estándar principal ISO/IEC 7498.
- International Telecommunications Union (ITU). Es el principal organismo regulador de las telecomunicaciones, en concreto el denominado ITU-T, responsable de la estandarización de las telecomunicaciones. Fue creado en 1993 y sustituye al anterior CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee). Su principal misión consiste en asegurar la creación de estándares efectivos que aseguren una alta calidad en cualquier aspecto que involucra las telecomunicaciones. Está formado por diferentes grupos de estudio encargados de proponer diversas recomendaciones en aspectos tales como redes ópticas, redes de cable para transmisión multimedia, protección electromagnética, hasta un total de 18 grupos.
Entornos de sistemas abiertos.
Así como los estándares OSI definen los métodos de interconexión entre computadores y sistemas electrónicos, se define un término que abarca OSI e intenta incorporar mayor número de elementos en los llamados “sistemas de comunicaciones abiertos”, los elementos principales de los que se compone son:
1. Gestión
2. Interfaces de usuario
3. Interfaces de servicio entre programas
4. Formatos de datos e información
5. Interfaces de comunicación
En la literatura anglosajona, se nombra como el modelo POSIX OSE (Open Systems Environment). Esta especificación está orientada básicamente al diseño de aplicaciones software, pues si en un entorno de comunicaciones se tienen en cuenta estos cinco aspectos, será posible disponer de sistemas abiertos, robustos, y capaces de integrarse sin dificultades dentro de un entorno ya establecido.
Alfredo Rosado Muñoz
http://www.uv.es/~rosado
rosado@uv.es
