SCADA

Tecnología que habilita la colección de datos de locaciones remotas, así como el envío de información a estas locaciones.

Pedro de la Rosa

SCADA

Principales características de un sistema SCADA 

Puede adquirir, procesar y almacenar un conjunto enorme de datos para utilizar la información recibida de forma continua y confiable dentro del proceso productivo de la empresa.

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Pueden representar gráficamente todo el proceso productivo para controlar de primera mano las diferentes variables y monitorizarlas mediante alarmas.

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Gracias a sus características, ofrece la posibilidad de ejecutar acciones de control mediante las que se puede modificar la evolución de todo el proceso industrial.

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Permite la ampliación y adaptación de todo el sistema gracias a que cuenta con una arquitectura abierta y flexible, que permite funcionar en base a las necesidades de cada cliente.

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Ofrece una conectividad total con otro tipo de aplicaciones industriales y bases de datos, ya sean de origen local o estén distribuidos en redes de comunicación.

Supervisión Control y Adquisición de Datos

Es el conjunto de software y hardware que sirven para poder comunicar, controlar y supervisar diversos dispositivos de campo así como controlar de forma remota todo el proceso. Además suele incorpora HMI que proporciona un control del proceso mucho más intuitivo y rápido tomando en cuenta las prestaciones que una interfaces tiene.

Permite que se omita la necesidad de tener operadores en estas locaciones remotas, que a partir de ahora serán conocidas como estaciones remotas.

Por otro lado, ayuda a que un operador, ubicado en una estación central a grandes distancias de la ubicación de los procesos industriales, pueda hacer ajustes o cambios en los controladores locales de los procesos.

Tal es el caso de abrir o cerrar válvulas a distancias, conocer el estado de los interruptores de seguridad de un sistema, monitorear el estado de las alarmas del proceso y obtener información de las variables del proceso involucradas.

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La supervisión se puede realizar en remoto, ya que mediante un sistema de pantallas los ingenieros encargados del mantenimiento y control de una serie de dispositivos, pueden llevar a cabo la monitorización sin problemas.

La capacidad del sistema SCADA para representar gráficamente en una interfaz sencilla todos los datos que recibe en tiempo real.

Permite la explotación de los datos recabados en el día a día para mejorar la gestión de la calidad, el control estadístico y la gestión de la producción.

Objetivos para que su instalación sea perfectamente aprovechada

1) Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse según las necesidades cambiantes de la empresa.

2) Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario con el equipo de planta y con el resto de la empresa (redes locales y de gestión).

3) Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware y fáciles de utilizar, con interfaces amigables para el usuario.

Clasificación de los sistemas SCADA

Se caracterizan por una gran diversidad, dependiendo del proceso que controlan, tecnología utilizada, localización geográfica.

A. Sistemas lineales desarrollo lineal).      

(Sistemas con

Oleoductos.

Gasoductos.

Poliductos.

Acueductos.

Redes de ferrocarriles y subterráneo.

Redes de distribución de energía eléctrica.

B. Sistemas ramificados   

Yacimientos.

Redes de distribución de gas, agua o electricidad.

Los sistemas asociados a estos procesos que dependen en forma importante de sus características particulares.

Componentes de un Sistema SCADA

La estación maestra o master Recibe datos de las condiciones de los equipos en campo que es enviada por las estaciones remotas (RTU).

Procesa la información y envía comandos a las estaciones remotas para mantener las variables de los procesos dentro de los parámetros establecidos.

Las unidades remotas o RTU Controlan todas las señales de entrada y salida del campo como válvulas, equipos de medición, motores, etc. Monitorean las condiciones de los dispositivos de campo y almacenan los estados de las alarmas. Envían los estados y alarmas de los equipos en campo y reciben comandos de la estación maestra.

Algunos autores clasifican a las RTU en unidades tontas y unidades inteligentes.

La estación maestra dependiendo del tipo de sistema a SCADA a implementar puede ser una PC con un software de supervisión y control.

En muchos casos se opta por trabajar con un PLC con capacidad de comunicación que realizaría la tarea de leer la información de las unidades remotas.

Red de telemetría Permite establecer el intercambio de información entre la estación maestra y las unidades remotas. Cuando hablamos de telemetría nos referimos básicamente a tres componentes: 1. La topología usada: Corresponde al arreglo geométrico de los nodos. Entre los principales se tiene el punto a punto, punto a multipunto.

2.

Modo de transmisión: Es la forma como viaja la información entre los distintos nodos de la red.

Se puede tener dos modos principales: Full Duplex y Half Duplex.

3. El medio utilizado: Corresponde al tipo de medio utilizado para enviar y recibir la información.

Puede ser una línea física dedicada, a través del medio atmosférico, a través de las líneas de alta tensión.

Algunos softwares de supervisión:   

RSView32, de Rockwell Software.

InTouch, de Wonderware.

WinCC, de Siemens.

Debe estar en disposición de ofrecer las siguientes prestaciones:  Posibilidad de crear paneles de

alarma, que exigen la presencia del operador para reconocer una parada o situación de alarma.  Generación de históricos de

La estación de supervisión Permite la visualización gráfica del estado del proceso, es decir, proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta.

El proceso se representa mediante sinópticos almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado en el SCADA o importado desde otra aplicación durante la configuración del paquete.

señal de planta, que pueden ser volcados para su proceso sobre una hoja de cálculo.  Ejecución de programas que

modifican la ley de control o incluso, el programa total sobre el autómata.  Posibilidad de programación

numérica, que permite realizar cálculos aritméticos de elevada resolución sobre la CPU del ordenador y no sobre la del autómata, menos especializado.

Lazo abierto y cerrado

Sistemas de lazo cerrado Funcionan de tal manera que hacen que la salida vuelva al principio para que se analice la diferencia con un valor de referencia y en una segunda opción la salida se vaya ajustando, así hasta que el error sea cero o por debajo de un umbral previamente definido.

Cualquier sistema que tenga como objeto controlar una cantidad como por ejemplo temperatura, velocidad, presión, caudal, fuerza, posición, entre otras variables, son normalmente de lazo cerrado.

Sistemas de lazo abierto No se comparan a la variable controlada con una entrada de referencia.

Cada ajuste de entrada determina una posición de funcionamiento fijo en los elementos de control (por ejemplo con temporizadores).

Es así que, la realimentación es un mecanismo o proceso cuya señal se mueve dentro de un sistema y vuelve al principio de éste como en un bucle, que se llama "bucle de realimentación". En un sistema de control (que tiene entradas y salidas), parte de la señal de salida vuelve de nuevo al sistema como parte de su entrada; a esto se le llama "realimentación" o retroalimentación.

La realimentación comprende todas aquellas soluciones de aplicación que hacen referencia a la captura de información de un proceso o planta, no necesariamente industrial, para que, con esta información, sea posible realizar una serie de análisis o estudios con los que se pueden obtener valiosos indicadores que permitan una retroalimentación sobre un operador o sobre el propio proceso, tales como: Indicadores sin retroalimentación inherente (no afectan al proceso, sólo al operador):

o Estado actual del proceso. Valores instantáneos. o Desviación o deriva del proceso.

Evolución histórica y acumulada. o Medición de los parámetros que se crean necesarios.

Indicadores con retroalimentación inherente (afectan al proceso, después al operador):

o Generación de alarmas. o HMI Human Machine Interface (Interface hombre-máquina). o Toma de decisiones. o Mediante operatoria humana. o Automática (mediante la utilización de sistemas basados en el conocimiento o sistemas expertos).