Sistema scada

 SCADA (Supervisory Control And Data
Acquisition), que traducido al español
significa (Supervisión, Control y
Adquisición de Datos); Es una aplicación
de software diseñado con la finalidad de
controlar y supervisar datos a distancia,
los cuales se basan en la adquisición de
datos de los procesos remotos.

 Los sistemas SCADA utilizan la computadora y
tecnologías de comunicación para automatizar
el monitoreo y el control de procesos
industriales. Estos sistemas son de partes
integrales de la mayoría de los ambientes
industriales complejos o geográficamente
dispersos, ya que pueden obtener la
información de una gran cantidad de fuentes
rápidamente, y la presentan a un operador en
una forma amigable. Los sistemas SCADA
mejoran la eficacia del proceso de monitoreo y
control proporcionando la información oportuna
para poder tomar decisiones operacionales

a. El Fenómeno Físico lo constituye la
variable que deseamos medir.
Dependiendo del proceso, la naturaleza
del fenómeno es muy diversa: presión,
temperatura, flujo, potencia, intensidad
de corriente, voltaje, ph, densidad, etc.
Este fenómeno debe ser claro para el
sistema SCADA, es decir, una variable
eléctrica y para ello se utilizan los
sensores o transductores.
El flujo de la información de los
sistemas SCADA es el siguiente:

b. Los Sensores o Transductores convierten las
variaciones el fenómeno físico en variaciones
proporcionales de una variable eléctrica. Las
variables eléctricas más utilizadas son:
voltaje, corriente, carga, resistencia o
capacitancia.
c. La función de los Acondicionadores de Señal
es la de referenciar estos cambios eléctricos
a una misma escala de corriente o voltaje.
Además, provee aislamiento eléctrico y
filtraje de la señal con el objeto de proteger al
sistema de transientes y ruidos originados en
campo.

d. Una vez acondicionada la señal, la misma se
convierte en un valor digital equivalente en el
bloque de Conversión de Datos. Generalmente,
esta función es llevada a cabo por un circuito
de conversión analógica/digital.
e. El computador almacena esta información, la
cual es utilizada para su Análisis y para la Toma
de Decisiones. Simultáneamente, se Muestra la
Información al usuario del sistema en tiempo
real. Basado en la información, el operador
puede tomar la decisión de realizar una acción
de control sobre el proceso.

f. El operador comanda al computador realizar
la acción sobre el proceso y de nuevo debe
convertirse la información digital a una señal
eléctrica. Esta señal eléctrica es procesada
por una Salida de Control, el cual funciona
como un acondicionador de señal, al cual
escala para manejar un dispositivo dado:
válvulas, bobinas, set point de un
controlador, etc.

Funciones Principales de un
Sistema SCADA
Dentro de las funciones básicas realizadas por un
sistema SCADA están las siguientes:
 Supervisión remota de instalaciones y
equipos:
Permite al operador conocer el estado de
desempeño de las instalaciones y los equipos
alojados en la planta, lo que permite dirigir las
tareas de mantenimiento y estadística de fallas.

 Control remoto de instalaciones y equipos:
Mediante el sistema se puede activar o
desactivar los equipos remotamente (por
ejemplo abrir válvulas, activar interruptores,
prender motores, etc.), de manera automática
y también manual. Además es posible ajustar
parámetros, valores de referencia, algoritmos
de control, etc.

 Procesamiento de datos: El conjunto de
datos adquiridos conforman la información
que alimenta el sistema, esta información es
procesada, analizada, y comparada con datos
anteriores, y con datos de otros puntos de
referencia, dando como resultado una
información confiable y veraz.

 Visualización gráfica dinámica: El sistema es
capaz de brindar imágenes en movimiento que
representen el comportamiento del proceso,
dándole al operador la impresión de estar
presente dentro de una planta real. Estos
gráficos también pueden corresponder a curvas
de las señales analizadas en el tiempo.

 Generación de reportes: El sistema permite
generar informes con datos estadísticos del
proceso en un tiempo determinado por el
operador.
 Representación se señales de alarma: A
través de las señales de alarma se logra
alertar al operador frente a una falla o la
presencia de una condición perjudicial o fuera
de lo aceptable. Estas señales pueden ser
tanto visuales como sonoras.

 Almacenamiento de información histórica: Se
cuenta con la opción de almacenar los datos
adquiridos, esta información puede analizarse
posteriormente, el tiempo de almacenamiento
dependerá del operador o del autor del
programa.
 Programación de eventos: Esta referido a la
posibilidad de programar subprogramas que
brinden automáticamente reportes, estadísticas,
gráfica de curvas, activación de tareas
automáticas, etc.

Necesidades de un Sistema
SCADA
Para que se pueda implementar un sistema SCADA es
necesario que el proceso a controlar cumpla con las
siguientes características:
 El número de variables a monitorear es alto.
 El proceso está geográficamente distribuido. Esta
condición no se limita, ya que puede instalarse un
SCADA para la supervisión y control de un proceso
concentrado en una localidad.
 La información del proceso se necesita en el
momento en que se producen los cambios, o sea, la
información se requiere en tiempo real.

 Optimizar y facilitar las operaciones de la
planta, así como la toma de decisiones, tanto
gerenciales como operativas.
 Los beneficios obtenidos en el proceso
justifican la inversión en un sistema SCADA.
Estos beneficios pueden reflejarse como
aumento de la efectividad de la producción,
de los niveles de seguridad, etc.

 La complejidad y velocidad del proceso
permiten que la mayoría de las acciones de
control sean iniciadas por un operador. En
caso contrario, se requerirá de un Sistema de
Control Automático, el cual lo puede constituir
un Sistema de Control Distribuido, PLC´s,
Controladores a Lazo Cerrado o una
combinación de ellos.

REQUISITOS PARA UN SISTEMA
SCADA
Teniendo en cuanta que existen diversos tipos
de sistemas SCADA dependiendo del
fabricante y del uso que se le deseé dar al
programa, antes de decidir cual es el tipo mas
adecuado se deben tener en cuenta una serie
de requisitos básicos:
 Todo sistema debe tener arquitectura abierta,
es decir, debe permitir su crecimiento y
expansión, así como deben poder adecuarse
a las necesidades futuras del proceso y de la
planta.

 La programación e instalación no debe
presentar mayor dificultad, debe contar con
interfaces gráficas que muestren un esquema
básico y real del proceso.
 Deben ser programas sencillos de instalar, sin
excesivas exigencias de Hardware, y fáciles
de utilizar, con interfaces amigables para el
usuario.

Elementos de un Sistema
SCADA
Un sistema SCADA esta conformado por:
 Un sistema de SCADA incluye un interfaz
utilizador, generalmente llamado el Human
Machine Interface (HMI). El HMI de un sistema
SCADA es el entorno visual que brinda el
sistema para que el operador se adapte al
proceso desarrollado por la planta. Permite la
interacción del ser humano con los medios
tecnológicos implementados. Esta interfaz
incluye generalmente los controles donde el
operador se puede interconectar con el
sistema de SCADA.

 Unidad Terminal Maestra (MTU):
Cuando hablamos de la Unidad Terminal
Maestra nos referimos a los servidores y el
software responsable para comunicarse con el
equipo del campo (RTU´s, PLC´s, etc.). En
estos se encuentra el software HMI corriendo
para las estaciones de trabajo en el cuarto de
control o en cualquier otro lado.

Esta terminal ejecuta las acciones de mando
(programadas) en base a los valores actuales
de las variables medidas. La programación
se realiza por medio de bloques de programa
en lenguaje de alto nivel (como C, Basic,
etc.). También se encarga del
almacenamiento y procesamiento ordenado
de los datos, de forma que otra aplicación o
dispositivo pueda tener acceso a ellos.

 Unidad Terminal Remota (RTU):
RTU es un dispositivo instalado en una posición remota
que obtiene datos, los descifra en un formato y
transmite los datos de nuevo a una unidad terminal
maestra (MTU). La RTU también recoge la información
del dispositivo principal y pone los procesos en
ejecución que son dirigidos por la MTU.
La RTU se conecta al equipo físicamente y lee los datos
de estado como abierto/cerrado desde una válvula o un
intercambiador, lee las medidas como presión, flujo,
voltaje o corriente y así la RTU puede enviar señales
que pueden controlar los dispositivos para abrirlos,
cerrarlos, intercambiar la válvulas, configurar la
velocidad de una bomba, etc.

 Sistema de Comunicaciones:
Se encarga de la transferencia de información
del punto donde se realizan las operaciones,
hasta el punto donde se supervisa y controla
el proceso. Lo conforman los transmisores,
receptores y medios de comunicación.

 Transductores:
Un transductor es un dispositivo capaz de
transformar o convertir un determinado tipo de
energía de entrada, en otra de diferente de salida.
El nombre del transductor ya nos indica cual es la
transformación que realiza, aunque no
necesariamente la dirección de la misma. Es un
dispositivo usado para obtener la información de
entornos físicos y conseguir (a partir de esta
información) señales o impulsos eléctricos o
viceversa. En este caso permitirá la conversión de
una señal física en una señal eléctrica (y
viceversa). Su calibración es muy importante para
que no haya problema con la confusión de
valores de los datos.

 Algunos tipos de transductores:

 Esquema de los elementos de un sistema
SCADA

Transmisión y Comunicaciones en
un Sistema SCADA
 Comunicaciones en un Sistema SCADA:
En una comunicación deben existir tres
elementos necesariamente:
 Un medio de transmisión, sobre el cual se
envían los mensajes
 Un equipo emisor que puede ser el MTU
 Un equipo receptor que se puede asociar a los
RTU´s.

 En telecomunicaciones, el MTU y el RTU son
también llamados equipos terminales de
datos (DTE, Data Terminal Equipments).
Cada uno de ellos tiene la habilidad de
generar una señal que contiene la
información a ser enviada. Asimismo, tienen
la habilidad para descifrar la señal recibida y
extraer la información, pero carecen de una
interfaz con el medio de comunicación.

En la anterior imagen podemos observar la
comunicación alámbrica o inalámbrica que
existe entre los equipos; en ella observamos
que los módems transforman la señal enviada
por los emisores y realizan los cambios
adecuados para ser interpretadas por el

TRANSMISIÓN DE LA
INFORMACIÓN
 Los sistemas SCADA necesitan comunicarse vía
red, puertos GPIB, telefónica o satélite, es
necesario contar con computadoras remotas que
realicen el envió de datos hacia una computadora
central, esta a su vez será parte de un centro de
control y gestión de información.
 Para realizar el intercambio de datos entre los
dispositivos de campo y la estación central de
control y gestión, se requiere un medio de
comunicación, existen diversos medios que
pueden ser cableados (cable coaxial, fibra óptica,
cable telefónico) o no cableados (microondas,
ondas de radio, comunicación satelital).

 Cada fabricante emplea diferentes protocolos de
comunicación, ya que no existe un estándar
requerido para la estructura de los mensajes, sin
embargo existen equipos que regulan el diseño
de las interfaces de comunicación entre los
equipos del sistema SCADA.

Esquema de conexiones de los
elementos de un sistema Scada

Tipos de Sistema SCADA
Hay multitud de productos SCADA en el
mercado, los cuales se pueden dividir en dos
grupos:
 Específico de cada fabricante, sólo funciona
con sus productos.
 Genérico, válido para productos de varios
fabricantes. Necesita de software adicional
para la realización de las comunicaciones.

Ejemplos de Sistema SCADA
 A continuación encontraremos una serie de
software SCADA y su fabricante:
 Scada InTouch LOGITEK:

 FIXDMACS Omron-Intellution:

Ventajas y Desventajas de un
Sistema SCADA como aporte a
una compañía
 La computadora puede registrar y almacenar una gran cantidad de
datos.
 Los datos pueden mostrarse de la manera requerida por el usuario.
 Se pueden conectar al sistema miles de sensores distribuidos sobre
una gran área.
 El operador puede incorporar simulaciones de datos reales al
sistema.
 Se pueden recolectar muchos y diversos tipos de datos desde los
dispositivos distribuidos en la red.
 Los datos pueden visualizarse desde cualquier lugar y no solamente

 Programación compleja.
 Inexistencia de reloj global (en ocasiones).
 Fallos independientes; (aunque el sistema sea
más robusto).
 Inseguridad al momento de operar.

Criterios de Diseño e
Implementación de un Sistema
SCADA
Los criterios de selección y diseño dependen de
las necesidades de cada empresa, que influyen
en las posibilidades de supervivencia que se
puedan englobar bajo los siguientes
denominadores:
 Disponibilidad
 Robustez
 Seguridad
 Prestaciones
 Mantenibilidad

Cómo se amortiza la inversión en términos de
costo de implementación y
mantenimiento?
 El diseño de un sistema SCADA es un
proceso iterativo. Cada incremento que
aumenta los beneficios (capacidad) del
sistema crea un correspondiente incremento
(no lineal) en su costo. Si la corporación que
adquirirá el sistema no tiene una
infraestructura SCADA en la cual construir, el
costo que obtendrá será demasiado alto. Uno
de los costos más altos del sistema lo
constituye la MTU.

 Por alguna razón, los costos de entrenamiento y
mantenimiento frecuentemente son descuidados
durante el ciclo económico. Es verdad que los
costos de entrenamiento no son muy altos, pero
existen. La falla de no incluir el entrenamiento en
la etapa de planificación probablemente conducirá
a fallas de cronograma de los operadores y los
técnicos Para tener un grupo de operadores que
provean la mano de obra para configurar el
sistema se debe direccionar el aspecto del
entrenamiento de éstos y cualquier ajuste
relacionado a sus cronogramas lo más temprano
posible durante el proyecto.

 Los costos para el instructor y para los
entrenamientos debería ser negociado antes
de que el sistema sea seleccionado. Los
costos del tiempo perdido, mientras los
operadores aprenden sobre el sistema son
reales y debería ser incluidos en el análisis del
costo-beneficio.

Qué son redes industriales
 En la empresa coexisten una serie de equipos y
dispositivos dedicados al control de una máquina
o una parte cerrada de un proceso. Entre estos
dispositivos están los autómatas programables,
ordenadores de diseño y gestión, censores,
actuadores, etc.
 El desarrollo de las redes industriales ha
establecido una forma de unir todos estos
dispositivos, aumentando el rendimiento y
proporcionando nuevas posibilidades. Las
ventajas que se aportan con una red industrial
son, entre otras, las siguientes:

 Visualización y supervisión de todo el proceso
productivo.
 Toma de datos del proceso más rápida o
instantánea.
 Mejora del rendimiento general de todo el
proceso.
 Posibilidad de intercambio de datos entre
sectores del proceso y entre departamentos.
 Programación a distancia, sin necesidad de
estar a pie de fábrica.

NIVELES EN UNA RED
INDUSTRIAL
 En una red industrial coexistirán equipos y
dispositivos de todo tipo, los cuales suelen
agruparse jerárquicamente para establecer
conexiones lo más adecuadas a cada área.
De esta forma se definen cuatro niveles dentro
de una red industrial:

 Nivel de gestión: es el nivel más elevado y se
encarga de integrar los niveles siguientes en
una estructura de fábrica, e incluso de
múltiples factorías. Las máquinas aquí
conectadas suelen ser estaciones de trabajo
que hacen de puente entre el proceso
productivo y el área de gestión, en el cual se
supervisan las ventas, stocks, etc. Se emplea
una red de tipo LAN (Local Area Network) o
WAN (Wide Area Network).

 Nivel de control: se encarga de enlazar y
dirigir las distintas zonas de trabajo. A este
nivel se sitúan los autómatas de gama alta y
los ordenadores dedicados a diseño, control
de calidad, programación, etc. Se suele
emplear una red de tipo LAN.

 Nivel de campo y proceso: se encarga de la
integración de pequeños automatismos
(autómatas compactos, multiplexores de E/S,
controladores PID, etc.) dentro de sub.-redes
o "islas". En el nivel más alto de estas redes
se suelen encontrar uno o varios autómatas
modulares, actuando como maestros de la red
o maestros flotantes. En este nivel se emplean
los buses de campo.

 Nivel de E/S:es el nivel más próximo al
proceso. Aquí están los censores y
actuadores, encargados de manejar el
proceso productivo y tomar las medidas
necesarias para la correcta automatización y
supervisión.

 Nivel de redes industriales:

Conclusión
 En este tipo de sistemas usualmente existe
un ordenador, que efectúa tareas de
supervisión y gestión de alarmas, así como
tratamiento de datos y control de procesos.
La comunicación se realiza mediante buses
especiales (radiocomunicación o enlaces
satelitales) o redes LAN. Todo esto se ejecuta
en tiempo real, y están diseñados para dar al
operador de planta la posibilidad de
supervisar y controlar dichos procesos.

 El sistema SCADA es un gran multiplicador de
trabajo, por llamarlo así, ya que permite a la
empresa supervisar uno o varios procesos
simultáneamente por medio de un operador o
varios operadores.
 Permite mantener la empresa al tanto del estado
del proceso, de tal manera que existirá un mayor
desempeño productivo debido a que en caso de
algún error habrá una respuesta mas rápida ante
el problema, ya q el proceso esta constantemente
monitoreado.

Webgrafia
 http://www.uco.es/investiga/grupos/eatco/auto
matica/ihm/descargar/scada.pdf
 ftp://ftp.ni.com/pub/branches/latam/Mexico/Imp
lementacion%20de%20Sistemas%20SCADA
%20con%20LabVIEW.pdf
 http://isa.uniovi.es/~vsuarez/Download/Caract
eristicas_SCADAS.pdf

Sistema scada

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Similar a Sistema scada (20)

Más de Universidad Telesup (14)

Sistema scada