¿Qué es SCADA?
SCADA (Supervisory Control Anda
Data Acquisition) system se refiere a la combinación de telemetría y
adquisición de datos. Consiste en colectar información, transferirla a un sitio
central, llevando a cabo el análisis y control necesario, y luego mostrar estos
datos en pantallas de operador. El sistema SCADA se usa para controlar y
supervisar una planta o un equipo. El control puede ser automático o iniciado
por comandos del operador.
¿Qué es la telemetría?
La telemetría está usualmente
asociada con los sistemas SCADA. Es una técnica usada para transmitir y recibir
información de datos sobre un medio. La información puede ser medida, tal como voltaje,
velocidad o caudal. Estos datos son transmitidos a otra localización a través
de un medio tal como un cable, teléfono o radio. La información puede venir de
múltiples localizaciones.
¿Qué es la adquisición de datos?
La adquisición de datos se refiere
al método usado para acceder y controlar información o datos de los equipos que
se están controlando y supervisando. Los datos accedidos son luego remitidos a
un sistema de telemetría listo para ser transferidos a los diferentes sitios.
Puede ser información analógica y digital recogida por sensores, tales como
medidores de caudal, amperímetro, etc. Pueden también ser datos para controlar
equipos tales como actuadores, relés, válvulas, motores, etc.
¿Cuáles son las diferencias entre SCADA y DCS?
Similar a los sistemas SCADA son
los Sistemas de Control Distribuido (DCS). El DCS se usa normalmente en
factorías y está localizado dentro de un área más confinada. Usa un medio de
comunicaciones de alta velocidad, tal como una red de área local (LAN). Una cantidad
significativa de control de bucle cerrado está presente en el sistema. El
sistema SCADA cubre áreas geográficas más grandes. Puede depender de una
variedad de links de comunicación tales como radio y teléfono. El control de
bucle cerrado no es una prioridad alta en el sistema.
Componentes del sistema SCADA
Los componentes de un sistema
SCADA están compuestos por lo siguiente:
- Instrumentación de campo
- Estaciones remotas.
- Red de comunicaciones.
- Estación de supervisión central.
La instrumentación de campo se
refiere a los sensores y actuadores que están directamente comunicados a la
planta o equipo. Generan las señales analógicas y digitales que serán
supervisadas por la Estación Remota. Las señales también se acondicionan para
estar seguros que son compatibles con las entradas/salidas de la RTU o PLC a la
estación remota.
La Estación Remota se instala en
una planta remota o equipos que se están supervisando por la computadora
central. Esto puede ser una Unidad Terminal Remota (RTU) o un Controlador
Lógico Programable (PLC).
La red de comunicaciones es el
medio para transferir información de una localización a otra. Esto puede ser
vía línea telefónica, radio o cable.
La estación de supervisión
central (CMS) se refiere a la localización de la computadora maestra o
anfitrión.
Varias estaciones de campo pueden ser configuradas en el CMS, si es
necesario. Se usa un programa de interfaz hombre máquina (MMI) para supervisar
varios tipos de datos necesarios para la operación.
En la siguiente figura vemos lo
que sería la configuración de un sistema SCADA para distribución de agua.
Instrumentación de campo
La instrumentación se refiere con
los dispositivos que están conectados al equipo o máquinas que se controlan y
supervisan por el sistema SCADA. Estos son sensores para supervisar ciertos
parámetros; y los actuadores para controlar ciertos módulos del sistema.
Estos instrumentos convierten
parámetros físicos (ej. caudal del fluido, velocidad, nivel del fluido, etc.) a
señales eléctricas (ej. voltaje o corriente) para ser legibles por equipos de
estación remota o en digitales (valores discretos). Algunas de las salidas
analógicas estándar de la industria de estos sensores son 0 a 5 voltios, 0 a 10
voltios, 4 a 20 mA y 0 a 20 mA. Las salidas
de voltaje se usan cuando los sensores se instalan cerca de los controladores
(RTU o PLC). Las salidas de corriente se usan cuando los sensores se localizan
cerca de los controladores.
Las salidas digitales se usan
para diferenciar el estatus discreto del equipo. Usualmente <1> se usa
para indicar que el equipo está encendido y <0> cuando el equipo está
apagado. También puede significar <1> que está lleno o <0> que está
vacío.
Los actuadores se usan para
encender o apagar ciertos equipos. Igualmente, las salidas digitales se usan
para control. Por ejemplo, las entradas digitales pueden usarse como módulos de
encendido y apagado en el equipo. Si bien las entradas analógicas se usan para
controlar la velocidad de un motor o la posición de una válvula motorizada.
Estación remota
La instrumentación de campo
conectada a la planta o equipo que está siendo monitoreada y controlada está
enlazada con la estación remota para permitir la manipulación del proceso en un
sitio remoto. También se usa para obtener datos del equipo y transferirlos a un
sistema SCADA central. La estación remota puede ser una Unidad Terminal Remota
o un PLC. También puede ser un cuadro de control o una unidad modular.
RTU vs PLC
La RTU es un ordenador más
robusto que se usa en situaciones donde las comunicaciones son más difíciles.
Una desventaja de las RTUs es su pobre programabilidad. Sin embargo, RTUs
modernos están ahora ofreciendo buena programabilidad comparable a los PLCs.
El PLC es un pequeño computador
industrial usualmente encontrado en factorías. Su uso principal es reemplazar
la lógica de relés de una planta o proceso. Su principal uso es reemplazar la
lógica de relés de una planta o proceso. Hoy en día, los PLC se usan en los
sistemas SCADA debido a su muy buena programabilidad. Los primeros PLC no
tenían puertos de comunicación serie para transmitir por radio o transferir
datos. Hoy en día, los PLC´s tienen amplias características de comunicación y
un amplio soporte por las unidades de radio más populares soportadas por los
sistemas SCADA. También se está viendo la fusión entre las RTUs y los PLCs.
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