Arquitectura de los sistemas

Los tipos de arquitectura o tipologías del sistema, es el tipo de distribución de los elementos de control de un sistema de automatización y control. El mismo se puede distinguir en cuatro tipos:

Arquitectura centralizada

El sistema centralizado se caracteriza por tener un único nodo que recibe toda la información de las entradas, la procesa y envía a las salidas las órdenes de acción correspondientes (Huidobro, 2007). Es decir, el único nodo, llamado master controlador, recibe la información de todos los dispositivos del sistema (sensores, actuadores, interfaces) y gestiona toda la información, una vez procesada, genera ordenes oportunas para los actuadores y sus interfaces. Siendo de este modo, el controlador el cerebro de todo el sistema.

De este modo, Huidobro, 2007 indica que unas de las ventajas del sistema centralizado son:

- Elementos sensores y actuadores son de tipo universal.

- Costo moderado de equipos.

- Fácil formación en el área y uso.

- Sencilla instalación.

Así mismo, el autor señala que dentro de los inconvenientes que podría presentar este sistema están:

- Cableado significativo.

- Difícil modularidad.

- Reducida posibilidad de ampliación de la red.

Arquitectura descentralizada

En este tipo de arquitectura, existen mas de un controlador y todos ellos interconectados mediante un sistema de bus que envía información entre ellos y cada uno actúa como un sistema centralizado en el cual cada controlador envía información a los actuadores e interfaces de acuerdo a lo registrado por los sensores o usuarios para el desarrollo de una actividad. Este protocolo nace como respuesta a la necesidad de tener mejor acceso a ciertos dispositivos y a causa de la existencia de diferencia en los protocolos y caracteristicas de los distintos fabricantes.

Dentro de sus ventajas se destacan:

- Posibilidad de hacer un re diseño de la red.

- Reducido cableado.

- Se puede ampliar fácilmente.

- Ofrece gran seguridad de funcionamiento del sistema.

En cuanto a los inconvenientes que puede presentar este sistema están:

- Los elementos de red no son universales y hay ciertas limitaciones.

- Requiere programación.

Arquitectura distribuida

Los sistemas distribuidos se caracterizan por que cada dispositivo tiene un pequeño procesador que gestiona la información que se le ha sido programada por el fabricante en forma de programa de aplicación para ciertas funciones especificas, y actúa según la analice la información que le entre por el bus de datos, donde se interconecta con los demás dispositivos, donde se envían información entre todos ellos (Carretero, 2012). Se dice que este tipo de comunicación tiene “inteligencia propia” ya que es capaz de trabajar y llevar a cabo las ordenes sobre los actuadores del sistema.

En cuanto a las ventajas de este sistema se pueden nombrar (Huidobro, 2007):

- Seguridad al funcionamiento ya que cada dispositivo tiene su propia autonomía.

- Posibilidad de rediseño de la red debido a que por su arquitectura podemos distribuir la instalación, no estando obligado a llevar todo el cableado a un cuadro o crack eléctrico.

- Fiabilidad

- Costo moderado de los equipos.

- Los equipos pueden ser carácter universal.

- Cableado moderado.

Por otra parte, uno de los inconvenientes que posee este sistema es que por tener la inteligencia repartida en cada dispositivo en pequeños procesadores solo se acometen sus pequeñas funciones en su programa de aplicación, por lo cual no podemos obtener gran potencia del sistema. Ademas, al tener pre programadas no suelen ser demasiado flexibles a la hora de programar.

Arquitectura hibrida/mixta

Como su nombre lo indica, este tipo de sistema es una combinación de los sistemas centralizados, descentralizados y distribuida. Es decir, se puede disponer de un controlador central, asi como de varios controladores descentralizados. Ademas, algunos dispositivos pueden trabajar como “controladores” de ciertas actividades y procesar la información que reciben para transmitirla a otros dispositivos sin necesidad de pasar por un controlador para ello.

En cuanto a las ventajas de este sistema según Huidobro, 2007 están:

- Seguridad en su funcionamiento (tipología robusta).

- Posibilidad de rediseño y ampliación de red.

- Reducido cableado.

- Fiabilidad de productos.

Entre los inconvenientes que pueden presentar están (Huidobro, 2007):

- Elementos de red no universales y limitados a la oferta.

- Coste elevado de la solución.

- Capacidad del sistema (canales o puntos).

- Necesidad de un interfaz de usuario.

- Sistemas adecuados para edificios terciarios debido a su posibilidad de ampliación.

- Complejidad de programación.