En 1981 IBM lanza la computadora personal PC. Con ella, se tuvo a disposición una computadora compacta y razonablemente económica, orientada a empresas pequeñas o al uso personal. Con el tiempo, la PC se difundirá, permitiendo que aún la compañía más modesta pueda contarla como uno de sus recursos.

Por otra parte, algunos equipos de control automático, como los PLCs o los instrumentos unilazo empiezan a contar con interfaces que permiten su conexión con PCs. Surgen entonces las primeras aplicaciones en que combinan estos equipos. Estas aplicaciones requirieron del desarrollo de software a medida que debía correr en la PC, cuyas funciones fueron la comunicación con el equipo digital de control automático, y la presentación al operador de las variables del proceso.

A efectos de facilitar el uso de estos sistemas por parte de los usuarios, algunas compañías ofrecieron software para supervisión y control de procesos, que brindó en la PC facilidades de presentación de información de apariencia similar a los DCS.

Este nuevo tipo de software hizo más fácil la implementación de sistemas que combinan equipos digitales de control automático y PCs, al ahorrar al usuario el desarrollo de complejos programas para la PC.

De aquí en más, llamaremos al conjunto de equipos digitales de control automático, a la computadora personal y al software de control para la PC como “Sistema de Control Basado en PC”. Su aparición tiene dos áreas principales de impacto: en el área de los procesos continuos, brinda una alternativa de menor costo que un DCS para pequeñas aplicaciones no críticas, que pueden ser implementadas con sistemas con un bajo nivel de integración entre el software de la PC y el del dispositivo de E/S, y comunicaciones no redundantes de baja velocidad.

Las primeras aplicaciones de este tipo de sistemas fueron tipo “stand alone” con una PC y uno o varios dispositivos de E/S. Posteriormente aparecieron y se popularizaron las aplicaciones en red , con varias PCs. Hoy, la aplicación de sistemas de control basados en PC está alcanzando su apogeo, con docenas de miles de PCs corriendo algún software de supervisión comercialmente disponible.

• El dispositivo de E/S puede ser remoto de la PC (desde unos pocos metros a miles de kilómetros).
• Al ser externo, son posibles aplicaciones de mayor envergadura que en los sistemas internos. Los dispositivos de E/S asociados a sistemas externos suelen ser más flexibles, posibilitando la expansión por adición de tarjetas de E/S. En general es posible armar redes con dispositivos de E/S de un mismo fabricante, aumentando aun más su flexibilidad.
• En general, es más sencillo el mantenimiento del dispositivo de E/S, que se realiza sin desarmar la PC.
• Típicamente, el tiempo en el que la PC toma los datos del dispositivo de E/S puede medirse en algunos segundos.

• Bajo costo
• Son posibles altas velocidades de muestreo
• La flexibilidad para la adición de señales es muy baja, ya que está limitada la capacidad de expansión por adición de tarjetas.
• El mantenimiento implica la manipulación de partes internas del PC.
• Las señales de los sensores deben llegar directamente a la PC

• Punto de conexión de las señales de campo.
• Acondicionamiento de la señal: amplificación, atenuación, aislamiento, filtrado, etc.
• Conversión A/D y D/A, multiplexado.
• Comunicación con la PC, ya sea directamente al bus de datos de la misma, o por medio de interfaces RS-232 , RS-485, USB u otras.
• Control y cálculo, dependiendo del tipo de dispositivo de E/S. En efecto, algunos dispositivos de E/S no tendrán ningún tipo de nivel de inteligencia para esta función, mientras que otros tendrán capacidad de control secuencial, lógico, o regulatorio, cálculos, etc.

• Tarjetas de E/S para Adquisición de Datos: Utilizadas en sistemas internos, son de bajo costo. No tienen ningún tipo de inteligencia para el control.
  
• Sistemas de Adquisición de Datos: DAS Al igual que en el punto anterior, tampoco tiene capacidad de control. Su objetivo es la adquisición de un elevado número de señales, en forma económica. Son utilizados en sistemas externos. Tienen un alto grado de flexibilidad para la adición de señales.
  
• PLC: La enorme difusión de los PLCs en muchas industrias ha bajado en forma sensible sus precios, por lo que éstos son muy utilizados como dispositivo de entrada salida. Se los utiliza en aplicaciones que requieren control lógico, secuencial e incluso algo de control regulatorio. También se los utiliza en donde no es necesario control alguno, ya que han logrado desplazar en precio a los sistemas de adquisición de datos de pequeño y mediano tamaño.
  
• Instrumentos Unilazo: En forma general, los instrumentos unilazo disponen de interfaces de comunicaciones que permiten su supervisión desde PCs. En muchas plantas, estos instrumentos son comparados como parte de varios proyectos, a lo largo del tiempo. Luego se instala el sistema para supervisión basado en PC, que integra las señales de estos equipos. Algunos instrumentos unilazo son: Controladores, registradores, totalizadores, etc.
  
• Dispositivos Programables: Son equipos dotados de inteligencia para el control, pero se diferencian de los equipos anteriormente descritos en que no poseen un nivel de software definido para una tarea específica. Por ejemplo un PLC está diseñado el control lógico, típicamente programable por medio de lógicas en escalera. Los controladores unilazo están diseñados para control PID, por lo que son sencillos de configurar para esta aplicación, y poseen una interfaz al operador diseñada para su función. En cambio, un dispositivo programable es programado en un lenguaje de alto nivel, con un alto grado de flexibilidad. Por supuesto, esta mayor flexibilidad implica un mayor trabajo de programación para una aplicación definida.
  
• Otros: En definitiva, cualquier equipo basado en microprocesador que posea una interfaz standard como RS-232 ó RS-485 y un protocolo abierto puede ser supervisado desde una PC. Con frecuencia, el dispositivo de E/S es minimizado en la descripción de un Sistema de Control Basado en PC. Si pedimos a un usuario que nos describa su sistema, es probable que se explaye en el software de supervisión, el sistema operativo de la PC y la causa de su elección, la red, y la PC propiamente dicha, mientras dedica poco tiempo al dispositivo de E/S. Sin embargo, éste ha costado el 40% del total del sistema. El principal factor en la selección del dispositivo de E/S es la necesidad de control y cálculo. Esto orientará al uso de controladores unilazo, PLCs, etc. Otros factores a considerar son la facilidad de expansión, resolución de la conversión A/D y D/A, facilidad de mantenimiento y, por supuesto el soporte local y el costo.

La definición de la estrategia de control se realiza mediante un programa diseñado a tal efecto. Otro programa permite crear las pantallas que permitirán al usuario ver datos de la base de datos.

Un tercer programa se ocupa de ejecutar la estrategia de control, cumpliendo las funciones de control que en ella se especifican. La principal característica de este programa es que corre en “background”, es decir, este programa no provee interfaz al usuario. Esta función es cumplida por el cuarto programa, el de visualización, que toma las pantallas anteriormente creadas y las “conecta” a la base de datos dinámica. En la próxima edición describiremos cada uno de estos programas.