¿Cómo funcionan los sistemas SCADA?

SCADA puede ser uno de los acrónimos más utilizados en la industria del control, en referencia a los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos. La aplicación de software se usa ampliamente en el control de procesos y se compone de un sistema de control central junto con interfaces de red del controlador, entrada/salida y equipo de comunicación.

El propósito principal de los sistemas SCADA es monitorear y controlar equipos en los procesos industriales que incluyen producción, desarrollo, fabricación y fabricación. Además, estos sistemas también se utilizan en procesos de infraestructura como Oil &Gas, distribución de energía y control de agua.

Arquitectura

Un sistema SCADA generalmente se basa en topologías centralizadas, monitoreando y controlando un área geográfica completa. Es un paquete de software que se asienta sobre una capa de hardware, recopila datos sobre el proceso y los envía. Las acciones de control se realizan a través de Unidades Terminales Remotas (RTU), generalmente PLC y controladores asociados. Por ejemplo, en una planta de energía térmica, la temperatura se detecta a través de una serie de sensores, mientras que la acción de control adecuada (válvula) se toma a través de las salidas analógicas del PLC.

Los sistemas SCADA permiten a los operadores cambiar los puntos de ajuste, modificar las condiciones de alarma y configurar los registros necesarios para el análisis posterior. Los sistemas generalmente se comunican a través de una malla de tecnologías inalámbricas y por cable y pueden ejecutarse en protocolos propietarios.

Hardware

En general, los sistemas SCADA se pueden dividir en dos:

• Capa de cliente
• Capa de servicios de datos

La capa de cliente se ocupa de la interacción hombre-máquina, mientras que la capa de servicio de datos maneja las actividades de procesamiento de datos. El servicio de datos se comunica con dispositivos de campo como RTU, sensores, etc. a través de redes WAN o LAN. Las RTU convierten las señales de los sensores a formato digital antes de enviarlas al maestro, después de lo cual se generan las señales de control adecuadas para los relés.

Software

Los servidores utilizados en el sistema SCADA son principalmente para funciones de base de datos multitarea y en tiempo real. Son responsables de recopilar y entregar datos, proporcionar tendencias e información de diagnóstico sobre la operación. Dependiendo de sus características, también puede haber opciones para configurar esquemas de mantenimiento predictivo, información logística, etc. Las capacidades del lado del software dependen del proveedor o del equipo de desarrollo.

Procedimiento de Trabajo del Sistema SCADA

Las funciones principales de los sistemas SCADA se pueden desglosar de la siguiente manera. Estas funciones se realizan a través de una combinación de sensores, RTU, controladores y redes de comunicación.

• Adquisiciones de datos:

Los sistemas del mundo real constan de miles de nodos, lo que hace que su administración sea una tarea desafiante. Es vital tener información precisa sobre el estado de sensores particulares. La precisión de los sistemas de control depende de la calidad de la adquisición de datos.

• Comunicaciones de datos

Los sistemas SCADA pueden utilizar tecnologías de comunicación por cable o inalámbricas entre dispositivos y usuarios. Los sistemas en tiempo real tienen sensores y dispositivos distribuidos en una amplia área geográfica, lo que hace que las redes inalámbricas sean la norma. Además, para los sistemas SCADA que gestionan múltiples áreas remotas, también se pueden utilizar las comunicaciones por Internet. Generalmente, los sistemas SCADA tienen protocolos específicos y la comunicación se realiza a través de VPN para evitar intrusiones.

• Presentación de información/datos

SCADA emplea una HMI o interfaz hombre-máquina para proporcionar al usuario información recopilada de varios dispositivos en red. La información si se muestra de una manera que sea comprensible y procesable, ya que puede haber momentos en los que se requiera una acción rápida del usuario. La interfaz generalmente utiliza imágenes gráficas de objetos del mundo real, como una bomba o un tanque, para que los procesos sean comprensibles.

• Seguimiento/control

Los sistemas SCADA usan diferentes interruptores para operar múltiples dispositivos y mostrar su estado en el área de control. Los procesos se pueden encender/apagar o modificar en función de un valor analógico a través de estos interruptores. La mayoría de los procesos están automatizados contra puntos de ajuste definidos por el usuario, mientras que otras tareas críticas pueden requerir intervenciones humanas adicionales.

Una de las mayores ventajas de los sistemas SCADA es su escalabilidad. Expandir los sistemas SCADA es simple y no requiere esfuerzos extraordinarios. Además, estos sistemas han estado en desarrollo durante décadas y, por lo tanto, han alcanzado un nivel de madurez que los hace utilizables para aplicaciones de misión crítica.

El arte de las referencias cruzadas Medición neta vs. bruta