Microsoft Word Historia de la Ingeniería de Control doc



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adversos. La solución fue el empleo de una técnica de programación familiar y reemplazar los relés 

mecánicos por relés de estado sólido. 

    Los autómatas programables se introducen por primera vez en la industria en 1960 aproximadamente. 

Bedford Associates propuso un sistema de control denominado Controlador Digital Modular (Modicon, 

Modular Digital Controler) al fabricante de automóviles General Motors. 

    Otras compañías propusieron a la vez esquemas basados en ordenador, uno de los cuales estaba basado en 

el PDP-8. El MODICON 084 resultó ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente. 

    A mediados de los 70 las tecnologías dominantes de los PLC eran máquinas de estado secuenciales y 

CPU’s basadas en desplazamiento de bit Los microprocesadores convencionales incorporaron la potencia 

necesaria para resolver de forma rápida y completa la lógica de los pequeños PLC's. Por cada modelo de 

microprocesador había un modelo de PLC basado en el mismo. 

    Las funciones de comunicación comenzaron a integrarse en los autómatas a partir del año 1973. El primer 

bus de comunicaciones fue el Modbus de Modicon. El PLC podía ahora establecer comunicación e 

intercambiar informaciones con otros PLC's. 

    La implantación de los sistemas de comunicación permitió aplicar herramientas de gestión de producción 

que se ejecutaban en miniordenadores enviando órdenes de producción a los autómatas de la planta. En las 

plantas se suele dedicar un autómata programable a ejecutar la función de gestión. Este autómata recibe las 

órdenes de producción y se encarga de comunicarlas a los autómatas programables dedicados a control. A su 

vez estos los autómatas de control envían el estado de la producción al autómata de gestión. 

    En los 80 se produjo un intento de estandarización de las comunicaciones con el protocolo MAP 

(Manufacturing Automation Protocol) de General Motors. También fue un tiempo en el que se redujeron las 

dimensiones del PLC y se pasó a programar con programación simbólica a través de ordenadores personales 

en vez de los clásicos terminales de programación. Hoy día el PLC más pequeño es del tamaño de un simple 

relé. 


    En la década de los noventa se ha producido una gradual reducción en el número de nuevos protocolos, y 

en la modernización de las capas físicas de los protocolos más populares que sobrevivieron a los 80. 



Análisis y formalización de los automatismos lógicos industriales: 

    Realizando el análisis de las máquinas automatizadas desde el punto de vista de la ingeniería de sistemas, 

en un primer nivel de abstracción se puede observar que son máquinas que pueden estar en un número finito 

de situaciones que denominaremos estados y que muchas de ellas responden a la definición de sistema de 

eventos discretos. Recordando su definición: 

Los sistemas de eventos discretos son sistemas en los que el tiempo y los estados son continuos. El estado del 

sistema puede variar instantáneamente en instantes separados de tiempo. Un evento es un suceso instantáneo 

que puede cambiar el estado del sistema. En un intervalo de tiempo finito no puede haber un número infinito 

de cambios de estado. 

    Los primeros trabajos dedicados al análisis de estos sistemas no aparecen hasta 1938 cuando Shannon 

desarrolla el primer análisis simbólico de las propiedades de los circuitos de conmutación utilizando como 

herramienta el álgebra de Boole. Esta fue desarrollada por el pensador y matemático G.Boole en su trabajo 

"The Mathematical Analysis of Logic" con el objetivo simular y formalizar las leyes del pensamiento 

    El álgebra de Boole constituye el método principal para efectuar el análisis y síntesis de circuitos lógicos 

sin memoria, es decir, que no poseen memoria. En estos circuitos las salidas en un instante determinado 



dependen exclusivamente del valor de las entradas en ese instante. Por lo cual en un principio solo sirven para 

realizar automatismos combinatorios. Otra herramienta disponible para la descripción de automatismos 

combinatorios son los programas de decisiones binarias desarrollados por C.Y. Lee en 1959. 

    Los automatismos provistos de una cierta capacidad de memoria, los sistemas secuenciales, se empezaron a 

estudiar a partir de los años 40. El primer método formal orientado a la síntesis de sistemas secuenciales se 

debe a Huffman. Se trata de un método cartesiano, el cual atrajo el interés de un gran número de 

investigadores, dedicados al estudio de las cuatro fases de que consta. La idea básica de este método es 

construir un sistema secuencial a partir de uno combinatorio realimentado. Pero se encuentra con un gran 

escollo tecnológico que fácilmente se comprenden al observar que los circuitos combinatorios se modelan 

mediante Álgebra de Boole, y esta no recoge más que situaciones estáticas. El álgebra de Boole no puede 

modelar la "dinámica" de los sistemas secuenciales. 

    El problema se planteaba en términos de eliminación de las aleatoriedades presentes en los circuitos 

desarrollados por el método de Huffman. La búsqueda de una solución implica el desarrollo de numerosos 

trabajos. Unger fue el primero que demostró la imposibilidad de la eliminación de aleatoriedades por métodos 

puramente lógicos. 

En estos años también se investigan y desarrollan métodos de minimización de la realización de los 

Automatismos combinatorios y secuenciales. El desarrollo tecnológico de las últimas décadas hace que la 

minimización de la realización vaya perdiendo interés en favor de una modularidad que facilite las 

modificaciones, el análisis, la puesta en marcha y el test. 

 

 Figura 27. Red de Petri 

    La complejidad que van adquiriendo algunas aplicaciones, sobre todo las desarrolladas en la industria del 

automóvil hacen que los diseñadores sean incapaces de dominar completamente el problema, por lo que en el 

proceso de implantación de los automatismos se invertía gran cantidad de tiempo en realizar verificaciones 

que permitan la detección de errores. La inaplicabilidad del método de Huffman hacía que la mayor parte de 

los desarrollos industriales se basaran en la experiencia e intuición del ingeniero, lo cual se mostraba 

insuficiente para abordar los sistemas complejos y concurrentes. 

    El ingeniero carecía de herramientas que le permitieran obtener un modelo del sistema y analizar su 

comportamiento. Se podría decir que estaban en la misma situación que los ingenieros de control de los años 

veinte antes de que Nyquist escribiera su artículo, aunque algunos opinen que el paralelismo se debe hacer 

con Maxwell. 

 



    Todo esto conlleva que se aumente progresivamente el uso de las redes de Petri, herramienta matemática 

propuesta por Carl Adam Petri en 1962 [Petri 62]. Las redes de Petri suministran un método de análisis y 

síntesis de automatismos secuenciales y concurrentes. La potencia de la herramienta es enorme y se aplica en 

el análisis y modelado de sistemas no solo en el campo de la automática, sino también en el de la informática, 

las comunicaciones… 

    Las redes de Petri consiguen que los ámbitos Universitario e Industrial pasen a utilizar un lenguaje común 

para diseñar y analizar automatismos. Al contrario que el método de Huffman, el cual no tuvo aceptación en 

el campo industrial, debido principalmente a su difícil manipulación. Este mismo año tuvimos el honor de 

asistir a la investidura del profesor Petri como Doctor Honoris Causa por la Universidad de Zaragoza. 

    En la actualidad los métodos basados en la experiencia e intuición han sido prácticamente abandonados, la 

gran mayoría de los programadores de autómatas utilizan como herramienta de análisis y diseño las redes de 

Petri. 


10.- Referencias históricas.-  

    Se presenta a continuación una serie de referencias, donde se incluyen los trabajos y artículos y libros más 

relevantes desde el punto de vista histórico de la Ingeniería de Control. 

Libros y artículos sobre historia de la Ingeniería de Control : 

[Auslander 71] Auslander D.E.: Evolutions in Automatic Control. Journal of Dynamic Systems, Mesaurement 



and Control. ASME Transations. Marzo, 1969. 

[Alistair 79] Alistair G.J. MacFarlane Editor: Frequency-Response Methods in Control Systems . Editorial 

IEEE press, New York, 1979. 

[Bennett 79] Stuart Bennett: A history of control engineering: 1800-1930. Editorial Peter Peregrinus, Londres 

1979. 

[Bennett 93] Stuart Bennett: A history of control engineering: 1930-1955. Editorial Peter Peregrinus, Londres 



1993. 

[Dickinson 27] H. W. Dickinson and R. Jenkins: James Watt and the steam engine. Oxford University Press, 

1927. 

[Dormido 95b] Sebastián Dormido Bencomo: Control Automático: Evolución Histórica. Curso de Verano de 



Control de Procesos: de la Teoría a la práctica. Dpto. de Informática y Automática. UNED, Julio, 1995. 

[Otto 70] Otto Mayr: The origins of Feedback Control. Editorial M.I.T. Press 1970. 

[Standh 89] Sigvard Strandh: The History of The Machine. Bracken Books.1989. 

[Thaler 74] George J. Thaler Editor: Automatic control : Classical Linear Theory. Editorial Stroudsburg, 

Pennsylvania: Dowden, Hutchinson and ross, cop. 1974. 

Aportaciones relevantes en la historia a la teoría y práctica de la Ingeniería de Control: 

[Lee 1745] British patent 615,1745, Edmund Lee: Self-regulating wind machine. Otto Mayr: origins pp 93-99 

[Mead 1787] British patent 1628,1787, Thomas Mead: Regulator for wind and other mills. 

[Airy 1840] G. B. Airy: On the regulator of the clockwork for effecting uniform movement of equatoreals

Mem. Roy. Astron. Soc. vol. 11, pp. 249-267, 1840. 

[Farcot 1868] British patent 2476,1868, Joseph Farcot; FARCOT, J.L.L: Le Servo-moteur ou moteur asservi

Baudy, París, 1873 

[Maxwell 1868] J.C. Maxwell: On Governors. Proc. Roy. Soc. London, vol. 16, pp. 270-283, 1868. 




[Vyschne 1876] J. A. Vyschnegradsky. Sur la theorie generale des regulateurs. Comptes Rendus, vol. 83, pp. 

31 8-321, 1876. 

[Routh 1877] Routh, E. J.: A treatise on the stability of a given state of motion. Macmillan, London,1877. 

[Hurwitz 1885] A. Hurwitz: Uber die Bedingungen, un ter welchen eine Gleichung nur Wurzelm mit 



negativen reelen Teilen besitzt. Math. Annaien, pp. 273-284, 1885. 

[Heaviside 1899] O. Heaviside: E1ectromagnetic Theory. London, 1899. 

[Liapunov 07] A. M. Liapunov: Probleme generale de la stabilite du mouvement. Annales de la Faculte des 

Sciences de Toulouse, 1907. 

[Bompiani 11] Bompiani, E: Sulle condizioni sotto le quali un equazione a coefficienti reale ammette solo 

radici con parte reale nedative. Giornale di Matematica,1911, 49, pp. 33-39. 

[Minorsky 22] Minorsky: Directional Stability of Automatic Steered Bodies. J. Am.Soc Naval Eng.,1922,34, 

p.284 

[Nyquist 32] H. Nyquist: Regeneration theory. Bell Syst. Tech. J., vol. 11, pp. 126-147,1932. 



[Hazen 34] Hazen, H.L.: Theory of Servomechanisms. JFL, 1934,218,pp. 283-331 

[Black 34] H.S. Black: Stabilized feedback amplifiers. Bell Syst. Tech. J., vol. 13, pp. 1-18, 1934. 

[Weiss 39] Weiss, H.K.: Constant Speed Control Theory. J. Aeron. Sci, 1939, 6(4), pp. 147-152. 

[Bode 40] H. W. Bode: Relations between attenuation and phase in feedback amplifier design. Bell Syst. 

Tech. J., vol. 19, PP. 421-454, 1940. 

[Ziegler 42] J.G. Ziegler, N.B. Nichols: Optimum settings for automatic controllers. ASME, 1942, 64, pp 

759-768. 

[Harris 42] H.J. Harris: The analysis and design of servomechanisms. OSRD Rep, 454, 1942. 

[Willy 44] Willy Ley: Rakete und Raumschiffart. Berlin, 1944 

[Brown 46] Brown, G.S., and A.C. Hall: Dynamic Behavior and Design of Servomechanism. ASME, pp. 503-

524, 1946. 

[Hall 46] Hall, A.C.: Application of circuit theory to the desing of servomechanism. JFI, 242(4), pp. 279-307, 

1946. 

[Harris 46] Harris, H. Jr: The frecuency Response of Automatic Control. AIEE, 65,pp. 539-46, 1946. 



[Evans 48] Evans, W. R.: Graphical Analysis of Control Systems. Trans AIEE, 67, pp. 547-551, 1948. 

[Shanon 48] Shanon, C. E.: The mathematical theory of communication. Bell Syst. Tech. J., 27, Julio y 

Octubre de 1948. 

[Wiener 48] N. Wiener: Cybernetics. Cambridge, MA, MIT Press, 1948. 

[Wiener 49] N. Wiener: Extrapolation. Interpolation and Smoothing of Stationary Time Series. Cambridge, 

MA, MIT Press, 1949. 

[Aizermann 49] M. A. Aizermann: On a problem concerning the stability in the large of dynamic systems. 

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[Brown 50] Brown, G.S., Campbell, D.P.: Instrument engineering: its growth and promise in process-control 

problem. Mechanical Engineering, 72(2): 124, 1950. 

[Evans 50] Evans, W. R.: Control System Synthesis by Root Locus Method. Trans AIEE, 69, pp.1-4, 1950 

[Truxal 54] Truxal, J.G.: Feedback theory and control system synthesis. McGraw Hill, New York, 1954. 

[Bellman 57] R. Bellman: Dynamic Prograrnrning. Princeton, N.J.: Princeton Univ. Press, 1957. 

[Kalman 58] R. E. Kalman: Design of a self-optimizing control system. Trans. ASME, 80, 468-478, 1958. 

[Whitaker 58] Whitaker H.P, J. Yamron y A. Kezer: Desing of a Model Reference Adaptive System for 



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[Kalman 60] R. E. Kalman: Contributions to the theory of optimal controlBol. Soc. Math. Mexicana, vol. 5, 

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[Kalman 60] R. E. Kalman: On the general theory of control Systems. Proceedings of the First IFAC Confress 

in Moscow, vol. 1. London: Butterworth, pp. 481-492, 1960. 

[Kalman 61] R. E. Kalman and R. S. Bucy: New results in linear filtering and prediction theory. Trans. 

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[Popov 61] V. M. Popov: On the absolute stability of non linear control systems. Avtomat. Telemekh., vol. 

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[Petri 62] Petri, C. A.: Kommunication mit Automaten, Universidad de Bonn, 1962. 

[Pontryagin 63] L.S. Pontryagin, V.G. Boltyanskii, R.V. Gamkrelidze and Y.F. Mischensko: The 



Mathematical Theory of Optimal Processes. New York: Interscience, 1963. 

[Åström 73] Åström, K.J., B. Wittenmarrk: On Self-Tuning Regulators. Automática, vol 9, pp. 185-189,1973. 

[Parks 76] Parks, P.C.: Model Reference adaptative methods. Redesign using Liapunov´s second method

IEEE Transactions on Automatic Control, Vol AC-11, pp. 362-367. 1976. 



[Landau 79] Landau: Adaptative Control. The model reference aproach. Marcel Dekker, 1979 

 


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