SISTEMAS SCADA SENATI – CPF PIURA

INTRODUCCION Ley del mínimo esfuerzo Basándonos en la universal Ley del mínimo esfuerzo, podríamos enfocar los logros tecnológicos como la consecuencia de no querer cansarnos más de lo necesario. En el caso de la informática, su nacimiento y evolución se deberían a la necesidad de querer automatizar el cálculo matemático y a no querer contar con los dedos

El uso del ábaco en Europa, muy extendido hasta la Edad Media, queda relegado al olvido con la incursión del sistema de numeración decimal por parte de los árabes

La evolución de los sistemas de control ha hecho cada vez más complejos los elementos que proporcionan la información al usuario. Las necesidades visualización a distancia y control de una máquina aparecen en los primeros cuadros de control, donde multitud de luces indicaban las diferentes situaciones previstas de la máquina.

Telemetría Telemetría entendido como la transmisión a distancia de información sobre algún tipo de magnitud. Ejemplo: control de llenado de un depósito desde una mina. Los sensores se ocupan de vigilar el nivel de agua del depósito y el de la mina, informando a la bomba de cuándo debe ponerse en marcha para bombear agua al depósito, si hay nivel insuficiente en éste o cuando debe detenerse, si el depósito está lleno o el nivel de la mina no es suficiente.

SISTEMA SCADA Supervisory Control And Data Acquisition cualquier software que permita el acceso a datos remotos de un proceso y permita, utilizando las herramientas de comunicación necesarias en cada caso, el control del mismo Control con Supervisión y Adquisición de Datos, es cualquier software que permita el acceso a datos remotos de un proceso y permita, utilizando las herramientas de comunicación necesarias en cada caso, el control del mismo. Atendiendo a la definición vemos que no se trata de un sistema de control, sino de una utilidad software de monitorización o supervisión, que realiza la tarea de interface entre los niveles de control (PLC) y los de gestión a un nivel superior.

Objetivos SCADA Economía Accesibilidad Mantenimiento Ergonomía: es la ciencia que procura hacer que la relación entre el usuario y el proceso sea lo menos tirante posible. Gestión: Explotar el sistema con el mejor rendimiento posible. Flexibilidad Conectividad: se buscan sistemas abiertos.

ARQUITECTURA SCADA La automatización de sistemas, desde el estado inicial de aislamiento productivo, ha pasado a formar parte del ámbito corporativo y se engloba dentro del paquete empresarial con la finalidad de optimizar la productividad y mejorar la calidad. CIM

CRITERIOS DE SELECCIÓN Y DISEÑO La reacción de un sistema ante situaciones inesperadas determinará su grado de fiabilidad, es decir, el tiempo de operación del mismo. Los parámetros de selección y diseño: Disponibilidad: Redundancia Robustez: Plan de contingencia Seguridad: derechos de acceso Prestaciones Mantenibilidad: MTBF Escalabilidad

ESCALABILIDAD Posibilidad de ampliar el sistema con nuevas herramientas o prestaciones. Los requerimientos de tiempo necesarios para implementar estas ampliaciones, debido a: -Espacio disponible. -Capacidad del equipo informático -Capacidad del sistema de comunicaciones.

PARTES DE UN SCADA El SCADA es diseñado para funcionar sobre ordenadores en el control de producción que proporciona: -Sistema de Comunicación -RTU (Remote Terminal Units) -MTU, Master Terminal Unit)

RTU – UNIDAD REMOTA Estación Remota, aquel conjunto de elementos dedicados a labores de control y/o supervisión de un sistema, alejados del Centro de Control y comunicados con éste mediante algún canal de comunicación. Dentro de esta clasificación podemos encontrar RTU (Remote Terminal Unit): especializados en comunicación PLC (Programmable Logic Controller): tareas generales de control IED (Intelligent Electronic Device): tareas específicas de control

En la figura se observa un variador de frecuencia ATV71 que engloba elementos de las tres clasificaciones: RTU: Tiene opciones de comunicación Modbus, CANopen y Ethernet PLC: Mediante una tarjeta accesoria, se le integra un PLC con capacidades de comunicación incluidas (CANopen) IED: Tiene las funciones de regulación y control propias de este tipo de equipos (entradas, salidas, regulación PID, etc.)

RTU – UNIDAD REMOTA Una estación remota puede ser un gran sistema complejo que forme parte, a su vez, de un sistema de control mucho más extenso, como el control de distribución eléctrica de un país. La estación remota tendrá implementadas funciones de control, interface hombre-máquina, adquisición de datos, control de bases de datos, protocolos de seguridad y comunicaciones internas entre subsistemas

En la figura se observa una subestación de control de una depuradora dentro del sistema de distribución y gestión de agua para consumo de una región determinada. La subestación está protegida de dos maneras: Hardware: funcionan como barreras físicas; desde la valla de protección de los recintos y los sistemas de vigilancia, hasta las llaves de las salas de control o de los armarios que contienen los elementos de mando (PLC). Software: son barreras lógicas. Los accesos desde dentro, no autorizados, se evitan mediante sistemas de contraseñas en los equipos. Los accesos desde fuera, mediante dispositivos especiales que limitan el acceso (Cortafuegos, o firewalls).

SOFTWARE SCADA Un programa del tipo HMI se ejecuta en un ordenador o Terminal gráfico y unos programas específicos le permiten comunicarse con los dispositivos de control de planta (hacia abajo) y los elementos de gestión (hacia arriba). Estos programas son lo que denominamos controladores (o driver) de comunicaciones

En un programa SCADA tendremos dos bloques bien diferenciados: el programa de Desarrollo y el programa de ejecución o Run-time. El programa de Desarrollo engloba las utilidades relacionadas con la creación y edición de las diferentes ventanas de la aplicación, así como sus características (textos, dibujos, colores, propiedades de los objetos, programas, etc.) El programa Run-time permite ejecutar la aplicación creada con el programa de desarrollo (en Industria se entrega, como producto acabado, el Run-time y la aplicación).

PANTALLAS Las interfaces gráficas permiten la elaboración de pantallas de usuario con múltiples combinaciones de imágenes y/o textos, definiendo así las funciones de control y supervisión de planta. Las pantallas de interface proporcionan una serie de herramientas que permiten realizar las tareas más comunes de forma rápida y sencilla. Las pantallas de alarmas se pueden organizar de manera distribuida (cada pantalla mostrará un grupo de alarmas) o centralizada (una pantalla única para todas las alarmas).

TENDENCIAS Son las utilidades que permiten representar de forma cómoda la evolución de variables del sistema. Las utilidades más generales son: Una carta puede tener los parámetros de representación ya definidos o pueden modificarse durante la ejecución de la aplicación on line. Es posible representar varios valores de forma simultánea en una misma carta. Representación en tiempo “casi real” de variables (Real-time trending) o recuperación de variables almacenadas (Historical Trending). Ampliación y reducción de zonas concretas de una gráfica.

En el dibujo se muestra una gráfica de tendencia histórica que representa una variable analógica, realizada con el paquete InTouch, de Wonderware

ALARMAS vigilancia de los parámetros de las variables del sistema Las alarmas se basan en la vigilancia de los parámetros de las variables del sistema. Son los sucesos no deseables, porque su aparición puede dar lugar a problemas de funcionamiento. Este tipo de sucesos requiere la atención de un operario para su solución antes de que se llegue a una situación crítica que detenga el proceso (nivel bajo de aceite en un equipo hidráulico) o para poder seguir trabajando (cargador de piezas vacío). El resto de situaciones, llamémoslas normales, tales como puesta en marcha, paro, cambios de consignas de funcionamiento, consultas de datos, etc., serán los denominados eventos del sistema o sucesos.