SDCD vs. PLC + SCADA: cuándo conviene cada uno y arquitecturas típicas

 

1. Conceptos claros desde el inicio

Antes de comparar, definamos cada cosa sin misterio:

  • SDCD / DCS
    Sistema Digital de Control Distribuido.
    Es una plataforma integrada (de uno o pocos fabricantes) donde vienen “en paquete”:

    • Controladores de proceso

    • Tarjetas de E/S

    • Red de control

    • Estaciones de operación (HMI)

    • Servidor(es) históricos, ingeniería, alarmas, etc.
      Todo pensado como un solo sistema de planta.

  • PLC + SCADA
    Arquitectura “armada por el integrador”:

    • Uno o varios PLC/ PAC (Rockwell, Siemens, Schneider, etc.) para el control.

    • Un sistema SCADA (Ignition, FactoryTalk, WinCC, iFIX, etc.) para supervisión, alarmas, históricos.

    • Se unen por redes industriales (Ethernet, Modbus, Profinet, etc.).

Mentalmente:

  • SDCD = “plataforma de control de planta”

  • PLC+SCADA = “control y supervisión armados por bloques”

2. Dónde brilla cada uno (criterios de decisión)

2.1. SDCD / DCS – Cuándo conviene

Suele ser la mejor opción cuando:

  1. Proceso continuo, grande y crítico

    • Refinerías, petroquímica, papel y celulosa, centrales de generación, grandes plantas químicas, farmacéuticas de proceso, etc.

    • Miles de señales analógicas (temperatura, presión, caudal, válvulas de control).

    • La planta no puede parar por nada: cada minuto de paro cuesta muchísimo.

  2. Se requiere alta disponibilidad y redundancia nativa

    • Controladores redundantes

    • Redes redundantes

    • E/S remotas redundantes

    • Servidores e historiales redundantes
      Todo diseñado de fábrica para “fallar en seguro”.

  3. Muchas estrategias de control continuo y lazos PID

    • Muchísimos lazos de control de temperatura, presión, caudal, niveles.

    • Funciones avanzadas: control en cascada, feedforward, batch, recetas, etc.

    • Herramientas de ingeniería orientadas al proceso, no al “PLC puro”.

  4. Necesitas una vista unificada de toda la planta

    • Mismas pantallas de operación, misma filosofía de alarmas, mismo histórico.

    • Estandarización global.

  5. Organización grande, con personal de instrumentación y control de proceso

    • Hay recursos para manejar una plataforma “grande”, con contratos de soporte, mantenimiento, upgrades planificados.

Resumiendo:

SDCD es ideal cuando el proceso manda, el volumen y criticidad son altos, y la filosofía es “una sola plataforma coherente para toda la planta”.

2.2. PLC + SCADA – Cuándo conviene

Tiene mucho sentido cuando:

  1. Procesos discretos, máquinas y líneas

    • Empaque, llenado, paletizado, automotriz, manejo de materiales, OEM.

    • Muchas secuencias, enclavamientos, movimientos, neumática, motores.

    • Menos lazos PID “serios” y más lógica discreta.

  2. Proyectos pequeños o medianos, escalables por etapas

    • Planta de agua potable / residual, calderas pequeñas, compresores, skids, líneas de producción independientes.

    • Puedes empezar con 1 PLC + 1 HMI y crecer a SCADA central.

  3. Necesidad de flexibilidad y mezcla de proveedores

    • Hoy un PLC Siemens, mañana un Rockwell, pasado un controlador de un OEM.

    • El SCADA “habla” con todos por protocolos estándar.

  4. Presupuesto ajustado / costo de entrada

    • Costos iniciales suelen ser más bajos que un DCS.

    • El integrador elige hardware comercial y arma la arquitectura.

  5. Fuerte integración con otras soluciones IT / Industria 4.0

    • SCADA modernos se integran fácil con bases de datos, dashboards, MES, ERP.

Resumiendo:

PLC + SCADA es ideal cuando el foco está en máquinas, líneas o procesos medianos, con necesidad de flexibilidad, mezcla de marcas y escalabilidad modular.

3. Arquitectura típica de un SDCD (DCS)

Imagina una planta de proceso grande.

3.1. Capas

  1. Capa de campo

    • Instrumentos 4–20 mA, HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus, válvulas de control, motores.

  2. Capa de E/S y control

    • Módulos de E/S remotas en gabinetes de planta.

    • Controladores de proceso (CPU DCS), a menudo por “área” (reactores, destilación, utilidades, etc.).

    • Comunicaciones redundantes a 100/1000 Mbps sobre fibra.

  3. Capa de supervisión

    • Estaciones de operador (HMI de planta) conectadas a la red de control.

    • Estación de ingeniería (para configuración, descargas, backups).

  4. Capa de planta / negocios

    • Servidor histórico, servidor de alarmas, servidor de reportes.

    • Gateway hacia la red corporativa (DMZ industrial).

3.2. Características clave

  • Todo del mismo ecosistema (Honeywell, Emerson, Yokogawa, ABB, Siemens PCS7, etc.).

  • Filosofía de “templates” de lazos: cada válvula, lazo de temperatura, etc., se parametriza, no se “programa desde cero”.

  • Red de control dedicada, normalmente aislada de IT.

  • Redundancia en casi todos los niveles.

4. Arquitecturas típicas PLC + SCADA

Hay muchos sabores, pero tres muy comunes:

4.1. Pequeño sistema local

  • 1 PLC + 1 HMI local (panel táctil en puerta de gabinete).

  • Sin SCADA todavía; solo supervisión local.

  • Típico en:

    • Bombas, calderas pequeñas, skids, máquinas individuales.

Puedes más adelante:

  • Añadir un SCADA que se conecte vía Ethernet a este PLC y a otros.

4.2. Varios PLC + SCADA central

Arquitectura típica en una planta mediana:

  1. Capa de campo

    • Sensores, válvulas on/off, variadores, etc.

  2. Capa de control

    • Varios PLC distribuidos por área o por máquina:

      • PLC 1: sistema de bombeo

      • PLC 2: tratamiento químico

      • PLC 3: llenado y empaque

  3. Red de planta (industrial Ethernet)

    • Switches industriales, VLAN por área, fibra entre salas.

  4. Capa de supervisión

    • 1 servidor SCADA (primario, tal vez con backup).

    • 1–N estaciones cliente (PC de operador).

  5. Capa de información

    • Servidor histórico (a veces integrado al SCADA).

    • Conexión a base de datos, reportes, dashboards.

Características:

  • Puedes mezclar marcas de PLC si el SCADA lo soporta.

  • Red de control suele compartir tecnología con IT, pero segmentada (VLAN, firewall, DMZ).

4.3. Híbrido: DCS + PLC

Muy común en refinerías y plantas grandes:

  • DCS para proceso principal (reactores, hornos, columnas, etc.).

  • PLC para:

    • Paquetes OEM (compresores, chillers, calderas modulares).

    • Máquinas discretas.

El DCS se comunica con esos PLC:

  • Por Modbus, OPC, Profibus, etc.

  • Desde el punto de vista del operador, todo se ve en las pantallas del DCS.

5. Ventajas y desventajas comparadas

5.1. SDCD / DCS

Ventajas

  • Plataforma integrada y coherente.

  • Herramientas potentes para lazos PID, batch, recetas, plant-wide control.

  • Redundancia nativa, alta confiabilidad.

  • Gestión integral de alarmas e históricos.

Desventajas

  • Coste de entrada alto.

  • Menor flexibilidad para “mezclar” marcas.

  • Evolución y upgrades muy ligados al proveedor (dependencia del fabricante).

5.2. PLC + SCADA

Ventajas

  • Flexibilidad: mezclas PLC de diferentes fabricantes, cambias SCADA si lo necesitas.

  • Coste inicial más bajo en muchos casos.

  • Ideal para máquinas y procesos discretos.

  • Fácil integración con IT (bases de datos, MES, etc.) con SCADA modernos.

Desventajas

  • La integración depende del integrador: si se diseña mal, terminas con un Frankenstein.

  • Redundancia no siempre viene “de fábrica”, hay que diseñarla y probarla.

  • Filosofía de alarmas y pantallas puede perder coherencia si cada integrador hace lo suyo.

6. Guía de decisión rápida

Piensa en estas preguntas:

  1. ¿El proceso es continuo, de alta criticidad y gran escala?

    • Sí → SDCD tiene ventaja clara.

    • No, son líneas/máquinas/plantas medianas → probablemente PLC + SCADA.

  2. ¿Cuántas señales analógicas/lazos PID hay?

    • Muchísimos lazos, válvulas de control, recetas de proceso → SDCD.

    • Predominan señales digitales y secuencias → PLC.

  3. ¿Qué tan importante es la disponibilidad y redundancia total?

    • “No puedo parar nunca” + alto presupuesto → SDCD con redundancia completa.

    • Se admiten paros programados y presupuesto limitado → PLC + SCADA bien diseñado.

  4. ¿La empresa quiere una única plataforma de largo plazo, con fuerte soporte del vendor?

    • Filosofía corporativa “una sola plataforma de proceso” → SDCD.

    • Filosofía “flexible, con varios proveedores y OEM” → PLC + SCADA.

  5. ¿Quién va a mantener el sistema?

    • Plantas con departamento fuerte de instrumentación/proceso acostumbrado a DCS → conviene seguir esa línea.

    • Plantas con técnicos que ya trabajan mucho con PLC, HMI y variadores → PLC + SCADA natural.

7. Conclusión

No es que uno sea “mejor” que el otro en absoluto; son herramientas para ligas distintas:

  • SDCD:

    • Jugador natural en plantas de proceso grande, continuo y crítico.

    • Donde se valora más la integración, disponibilidad y robustez global que la flexibilidad de mezclar piezas.

  • PLC + SCADA:

    • Ideal en máquinas, líneas de producción, plantas de tamaño medio, sistemas modulares y proyectos escalables.

    • Donde se requiere flexibilidad, costo contenido y facilidad para integrar diferentes fabricantes.

by IA. .