ELECTRICIDAD PROGRAMACIÓN Ing. Henry Chango CONTENIDOS • SISTEMAS SCADA OBJETIVO • Analizar los conceptos básicos asociados a sistemas SCADA, a través de cuadros sinópticos y analogías comparativas, para entender su funcionalidad RESULTADO DE APRENDIZAJE • Analiza los conceptos básicos asociados a sistemas SCADA, a través de cuadros sinópticos y analogías comparativas, para entender su funcionalidad PROGRAMACIÓN SISTEMAS SCADA SCADA viene de las siglas: "Supervisory Control And Data Adquisition"; es decir: hace referencia a un sistema de adquisición de datos y control supervisor. Tradicionalmente se define a un SCADA como un sistema que permite supervisar una planta o proceso por medio de una estación central que hace de Master (llamada también estación maestra o unidad terminal maestra, MTU) y una o varias unidades remotas (generalmente RTUs) por medio de las cuales se hace el control / adquisición y supervisión de datos hacia / desde el campo. PROGRAMACIÓN Funciones principales • Adquisición de datos, para recoger, procesar y almacenar la información recibida. • Supervisión, para observar desde un monitor la evolución de las variables de control. • Control, para modificar la evolución del proceso, actuando bien sobre los reguladores autónomos básicos (consignas, alarmas, menús, etc.) bien directamente sobre el proceso mediante las salidas conectadas. PROGRAMACIÓN Elementos de un SCADA • Ordenador Central o MTU (master terminal unit). • Ordenadores Remotos o RTU’s (remote terminal units). • Red de comunicación. • Instrumentación de campo. Elementos de un SCADA • Señales de entrada y salida (I/O) • Instrumentos convencionales • • • Entradas/Salidas analógicas 4-20 mA, 0-10V, etc. Entradas/Salidas digitales 24VDC, 110VAC, etc. Instrumentos con buses de Campo • • • • Profibus Fundation Fieldbus Modbus HART • Controladores locales, PLCs, RTUs • Controladores de Temperatura • PLCs (Programados con la lógica del proceso) • Computadores de Flujo • Redes y Equipos de comunicación • Redes industriales y corporativas • Switches de Ethernet • Radio módems (seriales y ethernet) Elementos de un SCADA Elementos de un SCADA • Interfaces (HMI), • Paneles de operador (texto o gráficas) Encargados de presentar los datos de proceso y por el cual se realiza control supervisorio. • Software SCADA • • • • Registro Histórico de Eventos Informe de alarmas Registro de Tendencias HMI (Sinópticos, Diagrama de Proceso) EJEMPLOS DE SCADA PROGRAMACIÓN Algunos de los programas SCADA, o que incluyen SCADA como parte de ellos, son: • • • • • • • • • Aimax, de Desin Instruments S.A. CUBE, Orsi España S.A. FIX, de Intellution. Lookout, National Instruments. Monitor Pro, de Schneider Electric. SCADA InTouch, de LOGITEK. SYSMAC SCS, de Omron. Scatt Graph 5000, de ABB. WinCC, de Siemens. PROGRAMACIÓN PROGRAMACIÓN HMI Una Interfaz Hombre-Máquina, HMI (Man-Machine Interface, MMI), es un mecanismo que le permite a un operador humano interactuar con una máquina o proceso y determinar el estado (prendido / apagado) o magnitud de los dispositivos y/o variables físicas que están presentes en una planta o proceso industrial. Para manejar un sistema SCADA generalmente se recurre a un paquete de software especializado que funciona en la computadora central, por medio del cual se desarrolla una o varias “pantallas” que actúan como una interfaz gráfica entre el hombre y la máquina o el proceso PROGRAMACIÓN PROGRAMACIÓN SISTEMAS DCS Los sistemas de control distribuido DCS (Distributed Control System), es un sistema de control que cumple con sus funciones de control a través de una serie de módulos de control automáticos e independientes, distribuidos en una planta o proceso. A los sistemas de control distribuido se da preferencia hoy en día en la mayoría de las empresas industriales, buscando aprovechar la mejor confiabilidad de su diseño; y se han ajustado los sistemas SCADA para supervisar a los PLCs y controladores que conforman el DCS. PROGRAMACIÓN SISTEMA MULTIPLEXOR Los sistemas multiplexores permiten transmitir los datos que hay en un sitio a varios otros sitios, o viceversa, recibir información desde varias fuentes o canales y enviarlos por un solo canal. El equipo multiplexor “barre” o se comunica por turnos con las unidades con las que se debe comunicar, evitando así utilizar diferentes canales de comunicación para cada enlace. Este principio de funcionamiento es el que ha madurado hasta convertirse a la fecha en los modernos sistemas de Multiplexión en el Dominio de Tiempo (TDM). PROGRAMACIÓN CI M La Pirámide de automatización CIM (Computer Integrated Manufacturing) es la integración gráfica de los equipos y computadoras que forman parte del proceso en todos los niveles de fabricación, con la finalidad de optimizar la calidad, producción, automatización de operaciones y la gestión eficiente en las diferentes áreas de la empresa. PROGRAMACIÓN CI Nivel de Proceso M Estos son los dispositivos, actuadores y sensores que se ven en la producción. El nivel de proceso, es el piso de producción que realiza el trabajo físico y el monitoreo. Los motores eléctricos, los actuadores hidráulicos y neumáticos para mover maquinaria, los interruptores de proximidad utilizados para detectar movimiento o ciertos materiales, los interruptores fotoeléctricos jugarán un papel importante en el nivel de proceso. PROGRAMACIÓN CI M Nivel de Control En este nivel se encuentran los dispositivos de control automático, hoy en día representados por los controladores lógicos programables (PLC), las unidades terminales remotas (UTR), los sistemas de control distribuido (DCS) y los más recientes controladores de automatización programables (PAC). PROGRAMACIÓN CI M Nivel de Control Estas tecnologías de automatización permiten mantener ciertas variables del proceso dentro de determinados valores, o asegurar que el proceso evolucione a estados deseables, para lo cual requieren comunicarse con los dispositivos del nivel de proceso, ya sea para medir las variables, conocer el estado, o para actuar sobre este aplicando algún tipo de energía (eléctrica, neumática, hidráulica). PROGRAMACIÓN CI M Nivel de Supervisión SCADA es la abreviatura de control de supervisión y adquisición de datos. Es esencialmente la combinación de los niveles anteriores utilizados para acceder a los sistemas de datos y control desde una única ubicación. Además, generalmente agrega una interfaz gráfica de usuario, o un HMI, para controlar las funciones de forma remota. PROGRAMACIÓN CI M Nivel de Planificación Este nivel utiliza un sistema de ejecución de fabricación MES (Manufacturing Execution Sytem), que supervisa todo el proceso de fabricación en una planta o fábrica desde las materias primas hasta el producto terminado. Esto permite que la administración vea exactamente lo que está sucediendo y les permite tomar decisiones basadas en esa información. PROGRAMACIÓN CI M Nivel de Gestión Este nivel utiliza el sistema de gestión integrado de las empresas, que se conoce como ERP o planificación de recursos empresariales (Enterprise Resource Planning). Esto permite que el negocio pueda monitorear todos los niveles, desde la fabricación, las ventas, las compras, las finanzas y la nómina, y muchos otros. La integración del ERP promueve la eficiencia y la transparencia dentro de una empresa al mantener a todos en la misma página. Preguntas
