lunes, 19 de junio de 2017

¿Que es un SCADA?

SCADA es el acrónimo de “Supervisory Control And Data Acquisition”, que traducido al español significa: control, supervisión y adquisición de datos. SCADA es la denominación común que se le otorga a las aplicaciones para computadoras que realizan el control, supervisión y adquisición de datos de un proceso dado. Desglosando en partes esta definición podemos interiorizar más sobre la misma y entender claramente el concepto de SCADA. Lo primero a tener en cuenta es que un sistema SCADA siempre se va a aplicar a un proceso determinado, por lo general este proceso es de carácter productivo o sea una planta de producción o una fábrica pero podría ser perfectamente un proceso agrícola, o proceso científico o cualquier tipo de proceso donde sea necesario la supervisión y control del mismo. 
 Vista de la Aplicación ScadaBR

Sensores y PLC, elementos externos fundamentales para un sistema SCADA

Para poder obtener información de un  proceso cualquiera se necesita tener sensores, transductores o cualquier elemento necesario para trasformar una magnitud física en un dato que pueda ser adquirido y almacenado por el sistema. Por ejemplo uno de los elementos más comunes a medir es la temperatura y para esto existen una gran variedad de transductores capaces de transformar el valor físico de grados celsius a una señal compatible con el sistema de adquisición de datos del SCADA. Así mismo existen transductores para presión, peso, velocidad de una estera, desplazamiento o distancia, velocidad de motores, intensidad de la iluminación por solo mencionar algunos.
Otro de los elementos fundamentales que interactúa con la  aplicación SCADA es el PLC, acrónimo de “Programmable Logic Controller”, que en buen castellano significa controlador lógico programable, aunque también es nombrado en varias literaturas como autómata. El PLC cumple varios roles en apoyo a la  aplicación SCADA y las versiones más avanzadas de estos computadores podrían inclusive encerrar en sí mismo todos las partes conceptuales de un SCADA. Un PLC es un dispositivo electrónico que puede ser programado por una persona para que interactúe con el proceso, ya sea obteniendo información del mismo o actuando sobre algún elemento de este. Imaginemos una mini computadora a la cual se le puede introducir un programa y que la misma tenga una serie de periféricos de entrada y salida que le permitan recoger información a través de los sensores o transductores y tomar decisiones a partir de la lógica de código que este ejecutando para a través de sus salidas modificar de alguna forma el proceso.
Es importante destacar que actualmente una gran parte de estos sensores están integrados en circuitos que son capaces de transmitir la información medida por una variedad de protocolos inalámbricos o alámbricos como Bluetooth, WIFI, ZegBee, CAN, I2C, TCP/IP entre otros y que no necesitan de un PLC intermedio.

 Controladores lógico programable y modulos lógicos

Adquisición de datos en un SCADA

Lo primero para un sistema SCADA es obtener la información del proceso que se está realizando y almacenarla, a esta etapa del sistema SCADA es la que se denomina  adquisición de datos.
El componente de adquisición de datos del sistema SCADA se encarga de recolectar información de los PLC o sensores inteligentes y almacenarla en una base datos para su posterior utilización por el resto de los elementos del sistema. Este elemento por lo general es una aplicación que corre sobre una computadora personal o servidor y contiene drivers para poder reconocer los protocolos de comunicación de los PLC y sensores inteligentes. Un aspecto interesante de los sistemas SCADA es que la mayoría de los protocolos de comunicación son basados en arquitectura cliente servidor donde el SCADA es el cliente que se encarga de realizar peticiones al PLC que actúa como servidor y escucha las peticiones del SCADA para responder la misma. O sea el PLC no transmite por su cuenta información hacia el SCADA sino que espera a que este se la pida para transmitirla.

Supervisión y Control

Luego que la información ha sido adquirida y almacenada el sistema SCADA permite a partir de esta supervisar el proceso. La supervisión garantiza que una persona desde un punto dado cercano o remoto al proceso pueda ver información detallada del mismo en tiempo real o diferido. Además un SCADA puede ser configurado para que envíe alarmas si ocurre un evento excepcional  de algún tipo. Por otra parte el SCADA permite a través de estas mismas interfaces que sirven para la supervisión enviar señales para que actúen los PLC y modifiquen algún elemento del proceso. En otras palabras esto es lo que significa control para un sistema SCADA la capacidad de controlar o sea modificar el proceso. También es importante destacar que control, no solo se reconoce como la acción que ejecuta una persona para modificar el proceso. También existe un control automático que puede ser ejecutado por el PLC o por la aplicación supervisor sin la acción de ninguna persona. Por lo general el supervisor es una aplicación de escritorio en la cual existen esquemas representativos del proceso con indicadores de las mediciones y botones que permiten al usuario variar valores de algunos elementos. Actualmente los supervisores se han extendido y ya existen versiones de aplicaciones web para tabletas y teléfonos inteligentes.

HMI, otro elemento externo fundamental para un sistema SCADA

Otro de los elementos fundamentales del sistema SCADA y que no puedo dejar de mencionar es el HMI, acrónimo de “Human-Machine Interface” o interfaz hombre-máquina. Es un panel, pantalla con botones o pantalla táctil que permite al operador ver información y modificar elementos del proceso. El HMI puede ser utilizado junto a un PLC con la misma funcionalidad de un sistema SCADA simplificando toda la conceptualización  de la que hemos hablado. Además existen actualmente HMI con amplias funcionalidades. Dentro de estas funcionalidades se encuentran: aplicación web embebida, donde se puede de forma remota interactuar con el mismo, memoria interna para almacenar la información recolectada e inclusive entradas y salidas para interactuar con el proceso.

 Conclusiones

En esta entrega hemos recorrido brevemente y a grandes rasgos los distintos elementos de un sistema de supervisión y adquisición de datos(SCADA), así como componentes de apoyo fundamentales.
Espero haber cumplido mi objetivo fundamental que era relacionar al lector con los distintos elementos e introducirlo en este mundo de la automatización de procesos. Este artículo servirá como introducción a las futuras entregas de este blog sobre automatización de procesos, donde se presentaran varios tutoriales sobre programación de PLC e instalación y configuración de aplicaciones SCADA de distintos fabricantes. Además presentaremos tutoriales sobre sistemas de supervisión y adquisición de datos  de código abierto y gratuito. Toda la información que aquí se brindará ha sido fruto de años de trabajo en esta área y el estudio de estos temas que me apasionan y la mayoría de las veces tienen poca o ninguna explicación en las redes. Espero que les sea de ayuda.

1 comentario:

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