La Brecha Teórico-Práctica en el Control Industrial: Un Análisis Estructural de las Metodologías de Implementación en PLCs y su Discrepancia con los Modelos Académicos
| dc.contributor.advisor | Niño Sandoval, Kelly Jhoanna | |
| dc.contributor.author | Bueno Romero, Juan Felipe | |
| dc.contributor.corporatename | Universidad Santo Tomás | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-03T12:27:01Z | |
| dc.date.available | 2026-03-03T12:27:01Z | |
| dc.date.issued | 2026-03-02 | |
| dc.description | La presente monografía examina la brecha existente entre los modelos teóricos del control automático y su aplicación práctica en entornos industriales basados en Controladores Lógicos Programables (PLC). Aunque la teoría del control clásica, fundamentada en modelos matemáticos y criterios de estabilidad, proporciona metodologías precisas para el diseño de controladores; en la práctica industrial estas se adaptan mediante herramientas de autosintonía, bloques funcionales y librerías de software desarrolladas por los fabricantes. Dichas adaptaciones, implementadas en plataformas como Logix Designer, TIA Portal y EcoStruxure Control Expert, permiten una configuración ágil y confiable, pero al mismo tiempo introducen una distancia respecto al rigor analítico planteado en los textos académicos. Este trabajo desarrolla un análisis comparativo de las metodologías de implementación PID de Rockwell Automation, Siemens y Schneider Electric, contrastándolas con los enfoques teóricos descritos en la literatura clásica. A partir de una revisión documental y un caso de simulación en TIA Portal y Factory IO, se identifican los factores técnicos y operativos que explican dicha brecha. | |
| dc.description.abstract | This monograph examines the gap between theoretical models of automatic control and their practical application in industrial environments based on Programmable Logic Controllers (PLCs). Although classical control theory, grounded in mathematical models and stability criteria, provides precise methodologies for controller design, in industrial practice these are adapted through autotuning tools, function blocks, and software libraries developed by manufacturers. These adaptations, implemented in platforms such as Logix Designer, TIA Portal, and EcoStruxure Control Expert, enable agile and reliable configuration while also introducing distance from the analytical rigor presented in academic texts. This work develops a comparative analysis of PID implementation methodologies from Rockwell Automation, Siemens, and Schneider Electric, contrasting them with theoretical approaches described in classical literature. Based on a documentary review and a simulation case in TIA Portal and Factory IO, the technical and operational factors that explain this gap are identified. | |
| dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
| dc.description.degreename | Ingeniero en Mecatrónica | spa |
| dc.description.domain | https://www.ustabuca.edu.co/ | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.citation | Bueno Romero, J. F. y Niño Sandoval, K. J. (2026). La brecha teórico-práctica en el control industrial: Un análisis estructural de las metodologías de implementación en PLCs y su discrepancia con los modelos académicos [Trabajo de pregrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia. | |
| dc.identifier.instname | instname:Universidad Santo Tomás | spa |
| dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás | spa |
| dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.usta.edu.co | spa |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11634/71820 | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Universidad Santo Tomás | spa |
| dc.publisher.branch | CRAI-USTA Bucaramanga | |
| dc.publisher.faculty | Facultad de Ingeniería Mecatrónica | spa |
| dc.publisher.program | Pregrado Ingeniería Mecatrónica | spa |
| dc.relation.references | K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson, 2010. | |
| dc.relation.references | R. C. Dorf and R. H. Bishop, Modern Control Systems, 13th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson, 2016. | |
| dc.relation.references | D. E. Seborg, T. F. Edgar, D. A. Mellichamp, and F. J. Doyle, Process Dynamics and Control, 4th ed. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2017. | |
| dc.relation.references | Rockwell Automation, Logix 5000 Controllers Process Control and PIDE Instruction Reference Manual. Milwaukee, WI, USA: Rockwell Automation, 2021. | |
| dc.relation.references | Siemens AG, PID Control—Function Manual, A5E35300227-AJ. Siemens Industry Online Support, Nov. 2025. | |
| dc.relation.references | Schneider Electric, EcoStruxure Control Expert—PID Enhanced Function Block Manual. Rueil-Malmaison, France: Schneider Electric, 2021. | |
| dc.relation.references | K. J. Åström and T. Hägglund, “The future of PID control,” Control Eng. Pract., vol. 9, no. 11, pp. 1163–1175, 2001. | |
| dc.relation.references | Rockwell Automation, “Manual de referencia de instrucciones PID (PIDE) mejorado,” Studio 5000 Logix Designer Online Help, 2024. | |
| dc.relation.references | Siemens AG, Multi-Zone Control with PID_Temp—Application Example, SIMATIC S7-1200/S7-1500, V1.1. Siemens Industry Online Support. | |
| dc.relation.references | Siemens AG, “Guía de configuración de objetos de tecnología PID_Compact,” Siemens Industry Support Documentation, 2023. | |
| dc.relation.references | Siemens AG, “Control de tres puntos paso con PID_3Step,” Application Example, SIMATIC S7-1200/S7-1500, 2022. | |
| dc.relation.references | Schneider Electric, EcoStruxure Control Expert—Function Block Library Manual (Unity Pro Documentation), 2022. | |
| dc.relation.references | Schneider Electric, “Referencia del bloque de función PID (FB_PID),” EcoStruxure Control Expert Help System, 2023. | |
| dc.relation.references | Schneider Electric, “Especificación técnica del bloque de control adaptativo PIDAT,” PLC M580 Documentation, 2021. | |
| dc.relation.references | T. Amosun et al., “Diseño de un sistema de control de temperatura basado en PLC,” Rev. Int. Investig. Desarro. Ing., vol. 19, no. 2, pp. 45–58, 2023. | |
| dc.relation.references | S. Aslam, S. Hannan, M. U. Sajjad, and M. W. Zafar, “Control predictivo de modelo basado en PLC para el control de procesos industriales,” Int. J. Adv. Appl. Sci., vol. 4, no. 6, pp. 63–71, 2017, doi: 10.21833/ijaas.2017.06.009. | |
| dc.relation.references | B. Goswami, “Diseño de controladores PID para procesos de automatización industrial,” Int. J. Eng. Res. Methodol. Appl. Sci., 2025. | |
| dc.relation.references | O. Ruban, “Análisis y desarrollo del sistema de control PLC con aplicación industrial,” M.S. thesis, Tallinn Univ. of Technology, Tallinn, Estonia, 2008. | |
| dc.relation.references | J. W. Kibulungu et al., “Sistema de control automático basado en la industria 4.0, PLC y SCADA,” in Sustainable Smart Systems: Selected Papers of WorldS4 2022, vol. 578. Cham, Switzerland: Springer, 2023, pp. 183–197. | |
| dc.relation.references | A. Suresh et al., “Un estudio de controladores lógicos programables (PLC) en aplicaciones industriales,” Toronto Metropolitan Univ., Toronto, ON, Canada, 2021. | |
| dc.relation.references | S. Gadekar, “Automatización de fábrica basada en PLC interconectada con SCADA para aplicaciones industriales,” SSRN Electron. J., pp. 1–12, 2021. | |
| dc.relation.references | V. M. Alfaro and A. Vilanova, “Control PID: Resiliencia con respecto a la ecuación del controlador y las reglas de sintonización,” Front. Control Eng., vol. 3, Art. no. 1085357, 2022, doi: 10.3389/fcteg.2022.1085357. | |
| dc.relation.references | M. Bauer et al., “Repositorio de datos de lazo de control PID industrial y comparación de métodos de monitoreo del rendimiento del lazo de control,” in Proc. Amer. Chem. Soc. Meeting, 2019. | |
| dc.relation.references | I. Ahmed, V. Roussev, W. Johnson, S. Senthivel, and S. Sudhakaran, “Un banco de pruebas de sistemas SCADA para la investigación y pedagogía en ciberseguridad y análisis forense,” in Proc. IEEE Int. Conf. Digital Forensics and Incident Analysis (DFIA), 2016. | |
| dc.relation.references | R. A. Awad et al., “Herramientas, técnicas y metodologías: una revisión de la informática forense para sistemas SCADA,” ACM Trans. CyberPhys. Syst., vol. 2, no. 4, Art. no. 25, 2018, doi: 10.1145/3131994. | |
| dc.relation.references | A. Shamshad, M. T. Riaz, A. Raza, and M. A. Khan, “Automatización inteligente de un transformador de potencia mediante PLC y SCADA en una subestación,” in Proc. Int. Conf. Advanced Computational Techniques and Intelligent Systems, 2023. | |
| dc.relation.references | J. Lu, “Aplicación de la tecnología de control PLC en el control automático inteligente,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 69, no. 5, pp. 4523–4535, 2022, doi: 10.1109/TIE.2021.3095879. | |
| dc.relation.references | M. Chattal et al., “Automatización y control industrial a través de PLC e internet de las cosas,” IEEE Access, vol. 7, pp. 1–15, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2919876. | |
| dc.relation.references | R. Dharmaji, “Large language models for industrial control system programming and real-world software vulnerability mitigation,” M.S. thesis, Univ. of California, Irvine, Dept. Elect. Comput. Eng., 2024. | |
| dc.relation.references | Instrumentation Tools, “¿Cómo configurar un controlador PID en varios PLC de Schneider?,” Instrumentation, Control and Automation Articles, 2022. | |
| dc.relation.references | RealPars, “Cómo programar un bucle PID básico en ControlLogix,” Industrial Automation Training, 2025. | |
| dc.relation.references | Solis PLC, “Introducción a la programación PID en Siemens TIA Portal,” TIA Portal Tutorials, 2024. | |
| dc.relation.references | LCC-Automation, “OpenPID-TIA-SCL: Un bloque de función PID de código abierto para Siemens S7-1200 y S7-1500,” GitHub Repository, 2024. | |
| dc.relation.references | Control.com, “Uso del controlador de rampa/mantenimiento AllenBradley con un PID,” Industrial Automation Knowledge Base, 2022. | |
| dc.relation.references | PLC Online Support, “Implementación de bucle en cascada PIDE de Studio 5000,” Technical Documentation and Training, 2024. | |
| dc.relation.references | “Un análisis exhaustivo de las aplicaciones del control PID en sistemas industriales,” in Control Proporcional-Integral-Derivativo: Análisis y Aplicaciones. Dr Press Online Publishing, 2024. | |
| dc.relation.references | K. Z. Khankeldiyeva, “El papel de los controladores programables (PLC) en la automatización de procesos tecnológicos,” in Proc. Int. Conf. Scientific Developments: Perspectives on Modern Science and Innovative Practices. Bukhara State Technical Univ., 2025. | |
| dc.relation.youtube | https://www.youtube.com/watch?v=veyAyuvfiEs | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial 2.5 Colombia | en |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.coar | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |
| dc.rights.local | Abierto (Texto Completo) | spa |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/co/ | |
| dc.subject.keyword | Automatic control | |
| dc.subject.keyword | PLC | |
| dc.subject.keyword | PID implementation | |
| dc.subject.keyword | Theoretical–practical gap | |
| dc.subject.proposal | Control automático | |
| dc.subject.proposal | PLC | |
| dc.subject.proposal | Implementación PID | |
| dc.subject.proposal | Brecha teórico-práctica | |
| dc.title | La Brecha Teórico-Práctica en el Control Industrial: Un Análisis Estructural de las Metodologías de Implementación en PLCs y su Discrepancia con los Modelos Académicos | |
| dc.type | bachelor thesis | |
| dc.type.category | Formación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregrado | |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | |
| dc.type.coarversion | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |
| dc.type.drive | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | |
| dc.type.local | Trabajo de grado | spa |
| dc.type.version | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
Archivos
Bloque original
1 - 4 de 4
Cargando...
- Nombre:
- 2026BuenoJuanFelipe.pdf
- Tamaño:
- 1.81 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descripción:
- Trabajo de grado
Cargando...
- Nombre:
- 2026BuenoJuanFelipe2.pdf
- Tamaño:
- 119.66 KB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descripción:
- Acuerdo de publicación
Cargando...
- Nombre:
- 2026BuenoJuanFelipe1.pdf
- Tamaño:
- 159.29 KB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descripción:
- Carta de facultad
Bloque de licencias
1 - 1 de 1
Cargando...
- Nombre:
- license.txt
- Tamaño:
- 807 B
- Formato:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Descripción:

