Generalidades SCADA

Generalidades SCADA (1).

Antecedentes:

La historia de los sistemas SCADA está directamente relacionada con la historia

de la informática y la computación, la electrónica y las comunicaciones. Podría

decirse que un sistema SCADA surge de la aplicación e integración de la

electrónica industrial con sistemas de control, comunicaciones industriales e

informática aplicada.

La historia de los sistemas SCADA parte de la necesidad de automatizar el cálculo

matemático, lo que da origen a la informática; cuyo desarrollo fue dependiendo de

la evolución de la electrónica, los procesadores y los ordenadores; los cuales

finalmente se adaptan para realizar tareas de adquisición de datos y control de

procesos. Para esta adaptación también fue necesario; por un lado el desarrollo

de paquetes de software aplicado que permitieran la implementación de un

sistema SCADA, y de otro lado la evolución de sistemas de visualización, sistemas

de control a distancia y sistemas de transmisión de datos.

Paralelamente a la evolución de la informática, la aparición de los circuitos

integrados y el microprocesador permitieron el desarrollo de sistemas de control

industrial mas robustos y con mejores prestaciones. En los años 70 surgieron las

primeras empresas dedicadas a la fabricación de equipos eléctricos con

propósitos de automatización y control, como Siemens, Square-D, o Allen-Bradley.

Años mas tarde, la evolución electrónica permitió que aparecieran los primeros

autómatas programables, los micro PLC y los controles modulares.

Los sistemas SCADA no solo necesitan controlar sistemas, sino que debe ser en

la mayoría de casos, a distancia, de manera cableada o inalámbrica. Se hace

necesario entonces intercambiar señales entre el sistema que se controla y el

sistema que controla; la telemetría es precisamente la transmisión a distancia de

información. La palabra telemetría procede de las palabras griegas tele ("lejos") y

metron ("medida"), y su objetivo es la medición de magnitudes físicas y su

posterior envío de manera remota hacia el operador del sistema.

Otro tópico que evolucionó fue la metrología industrial, la cual tiene como objetivo

la calibración, control y mantenimiento de todos los equipos de medición

empleados en producción, inspección y pruebas; con la finalidad de que pueda

garantizarse que los productos están de conformidad con las normas.

Parte fundamental de un sistema SCADA es la visualización y control de las

plantas o sistemas en el módulo central. La aparición de los CRT (Tubos de rayos

catódicos) dio inicio a la tecnología enfocada a la visualización de información.

Posteriormente aparecieron los primeros lenguajes de programación gráfica,

incluyendo mas pixeles, colores en las celdas, dando inicio a las primeras

interfaces hombre-maquina, los cuales luego en los sistemas SCADA serian

llamados sistemas MMI (Interface hombre-maquina, Man Machine Interface) o HMI

(Interface Humano – Máquina, Human Machine Interface). Junto con el desarrollo

de sistemas de visualización, varios fabricantes desarrollaron paquetes de

software capaces de comunicarse con sistemas de control, y de agrupar toda la

información recibida en sistemas de visualización industrial. Estos paquetes son

hoy la base de sistemas SCADA.

Definición de sistemas SCADA:

SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition, Control Supervisor y

adquisición de datos) se puede definir como una aplicación o un software

especialmente diseñado para funcionar sobre ordenadores, con el fin de tener el

acceso a datos remotos de procesos industriales, mediante protocolos y medios

de comunicación definidos de acuerdo a cada aplicación; para su monitoreo y

control.

Un sistema SCADA, permite comunicarse con diversos dispositivos de campo

(controladores autónomos, autómatas programables, etc.) y controlar el proceso

en forma automática desde la pantalla de un ordenador, la cual puede ser

configurada y modificada con facilidad por el operador del sistema central.

Además, monitorea toda la información que se genera en cada proceso y la

muestra de una manera clara por medio de sistemas de visualización

especializados.

No hay que confundir a SCADA con un sistema de control. SCADA es la interface

entre los sistemas de control y los órganos de gestión de dicho control. Estos se

utilizan, por ejemplo, en el control de oleoductos, sistemas de transmisión de

energía eléctrica, yacimientos de gas y petróleo, redes de distribución de gas

natural, generación energética (convencional y nuclear) y en general, en cualquier

proceso industrial susceptible a monitorear y/o controlar. Debido al gran auge de

sistemas SCADA, se han venido desarrollando numerosos productos, en hardware

y software, diseñados y adaptados para este tipo de sistemas; inclusive en las

comunicaciones industriales han surgido buses de comunicación adaptados a

sistemas SCADA.

Lo que diferencia a un sistema SCADA de los sistemas convencionales de control

o monitoreo, es precisamente que SCADA combina todas estas acciones en un

mismo sistema: Monitoreo, adquisición y transporte de datos, control y

supervisión. El usuario no solamente tiene acceso a la información de la planta

controlada, sino además puede accionar actuadores y corregir o cambiar

parámetros; todo desde el módulo central. Esta variación de variables controladas

en tiempo real es la que hace de SCADA un sistema tan flexible y eficiente.

Generalidades SCADA

Una instalación SCADA debe garantizar:

Manejo desde un PC. Este manejo debe incluir no solo la visualización del estado

de los elementos monitoreados, sino su control y manipulación.

Hardware accequible. Hardware fácil de instalar y usar; fácilmente configurable.

Software flexible. Cuya interfaz gráfica sea amigable al usuario.

Arquitectura Abierta. Debido a que un sistema SCADA esta comprendido por

varias tecnologías; se debe garantizar su inter-funcionalidad.

Arquitectura escalable. Si los niveles de producción crecen y a su vez los sistemas

monitoreados se hacen mas grandes o robustos, lo ideal es que no sea necesario

desmontar el sistema SCADA presente, sino que este sea escalable y pueda

crecer y adaptarse a las nuevas necesidades.

Comunicaciones confiables. Es sistema SCADA debe garantizar el transporte de

datos entre sus respectivos bloques o sistemas controlados. Esta comunicación

debe ser flexible, adaptable a la topología del sistema y soportada por una

tecnología de transporte de datos estandarizada.

Los objetivos de un sistema SCADA son:

Ofrecer accesibilidad por parte de los operadores a los sistemas de manera

directa, en tiempo real, rápida y fácil.

Ofrecer conectividad entre sistemas. Un sistema SCADA mantiene intercomunicados

los sistemas supervisados.

Mejorar la gestión de los recursos tecnológicos y los datos que estos recursos

manejan de una manera mas organizada y detallada.

Mejorar el mantenimiento de los equipos. Los sistemas SCADA permiten prevenir

posibles fallas, al tener informada a la administración técnica, en todo tiempo, el

estado de lo equipos.

Optimizar el manejo de recursos, tanto humanos como financieros. Los sistemas

SCADA evitan presencia innecesaria de operadores, viajes de supervisión,

recolección de datos, y diversas tareas que demandaban tiempo y por lo tanto

dinero.

Permitir que las acciones de supervisión y control de procesos sea mas cómoda y

ergonómica.

Algunas de las ventajas de implementar sistemas SCADA son:

Más facilidad en el manejo y control de procesos industriales.

Más robustez y fiabilidad.

Flexibilidad. Un sistema SCADA permite expandir el control sin necesidad de

desmontar el sistema o cambiar de tecnología.

Monitoreo en tiempo real.

Telemantenimiento. Desde el centro de control se puede realizar mantenimiento

remoto a equipos. Este mantenimiento remoto incluye acciones de diagnóstico y

aun reparación.

Los sistemas SCADA mejoran la gestión de los procesos industriales, facilitando el

análisis y presentación de datos, interpretación mas clara por parte de los técnicos

de las acciones y programas de control.

Un sistema SCADA también puede implementar comunicación remota entre el

módulo de control y el operador.

Mayor integración entre sistemas.

Gestión de seguridad. El acceso a los sistemas controlados se puede limitar.

Mejoras en la producción. Un sistema monitoreado y controlado constantemente

ofrece mejores prestaciones y servicios.

Reducción de costos de mantenimiento y operación. Si antes se necesitaba un

operario que supervisara y controlara un bloque respectivo; ahora todos los

sistemas se controlan de manera centralizada.

Mayor coordinación entre estaciones, para los procesos productivos.

Las prestaciones de los sistemas SCADA son:

La Adquisición

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