Una introducción al control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) para principiantes
SCADA ayuda a las organizaciones industriales a mantener la eficiencia y la comunicación.ate problemas del sistema para mitigarate tiempo de inactividad y process datos para tomar decisiones más inteligentes.
Muchas plantas industriales, sitios remotos y plantas de fabricación solían depender del personal para fabricarally monitor y manually controlar equipos eléctricos a través de diales analógicos y pulsadores.
Dado que los sitios remotos y los pisos industriales comenzaron a escalar, necesitaban mejores soluciones para controlar sus equipos eléctricos desde largas distancias. Algunas organizaciones comenzaron a utilizar temporizadores y relés para ofrecer un mejor nivel de control de supervisión.
Aunque los temporizadores y los relés resuelven grandes problemas, brindan una funcionalidad de automatización limitada. Una vez más, los temporizadores y los relés fueron difíciles de configurar. los paneles de control y la búsqueda de fallos ocupaba más espacio. Por lo tanto, comenzaron a surgir más problemas.rise.
Se introdujo una tecnología, 'SCADA', para resolver este tipo de problemas.
La rise de PLC y microprocessors durante el inicio de SCADA ayuda a las organizaciones monitor y control automáticoated processes más que antes.
En este artículo, hablaré sobre SCADA, sus usos, características, componentes, tipos y más.
¡Empecemos!
¿Qué es SCADA?
Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA) es un tipo de aplicación que permite a las industrias controlar sus procesos industriales. processes, como la recopilación de datos de ubicaciones remotas en tiempo real para controlar las condiciones de los equipos. Ofrece muchas herramientas necesarias para implementar decisiones basadas en datos en tiempo real.
SCADA ha resuelto muchos problemas industriales. monitoring y controlando processes desde la década de 1970.
En el late En los años 90 y principios de los 2000, SCADA adoptó un cambio al adoptar una arquitectura de sistema abierto, así como protocolos de comunicación, que no son específicos del proveedor. Este levertecnologías de comunicación antiguas como Ethernet, que permitían que los sistemas se comunicaranate con otros proveedores, elevando las limitaciones en los sistemas SCADA más antiguos.
Los sistemas SCADA modernos permiten que las plantas industriales accedan a datos en tiempo real desde cualquier parte del mundo. Este acceso permite a las empresas, individuos y gobiernos tomar mejores decisiones sobre cómo mejorar su processes. Será imposible recopilar datos suficientes sin el software SCADA.
Además, el software de diseño SCADA moderno tiene capacidades de desarrollo rápido de aplicaciones (RAD). Esto permite a los usuarios diseñar aplicaciones fácilmente incluso con zero conocimientos en desarrollo de software.
La introducción de prácticas y estándares de TI modernos, como aplicaciones basadas en web y SQL en el software SCADA, ha mejorado la seguridad, la confiabilidad, la productividad y la eficiencia de los sistemas SCADA.
La gran ventaja de utilizar bases de datos SQL es que facilita la process de integrarse en sistemas ERP y MES más fácilmente, permitiendo que los datos fluyan a través de toda la organización sin problemas.
Así, SCADA es un sistema de elementos de hardware y software que permite a las organizaciones industriales:
- control industrial processes en ubicaciones remotas o locally
- Monitor, recoger y process datos en tiempo real
- Interactuar directamente con dispositivos, como bombas, válvulas, sensores, motores y más, a través de la interfaz hombre-máquina (software HMI)
- Registrar todos los eventos en un archivo de registro
Los conceptos básicos de su arquitectura comienzan con las unidades terminales remotas (RTU) y el programa.mable Controladores lógicos (PLC). Estos dos son los microordenadores que se comunican.ate con una amplia gama de objetos, como sensores, dispositivos finales, HMI y máquinas de fábrica. Las RTU y los PLC enrutan los datos de los objetos a las computadoras mediante el software SCADA.
Sin embargo, el software SCADA processEs, muestra y distribuye los datos, ayudando a los empleados y operadores a analizar la información y tomar decisiones importantes.
Por ejemplo, el sistema SCADA se dirige rápidamente a un operador respecto a un lote de productos que presenta errores. El operador pausa la operación, ve los datos del sistema a través de HMI y determina la causa del problema. El operador entonces revista la información y descubre que la 'Máquina 4″ no funciona.
De esta manera, el sistema SCADA ayuda al operador a identificar el problema, resolverlo a tiempo y prevEnt mayor pérdida.
Componentes de un Sistema SCADA
Los sistemas SCADA tienen varios componentes que se implementan en el campo para recopilar datos en tiempo real. Estos componentes permiten la recopilación de datos y la mejora de la automatización industrial.
Analicemos cada componente en detalle.
#1. Sensores y actuadores
Un sensor es un dispositivo o sistema que detecta funciones de entrada de fuentes industriales. processes. Un actuador es un dispositivo que controla el mecanismo de un sistema industrial. processes. Los sensores funcionan como un medidor o medidor que muestra el estado de la máquina.
Un actuador actúa como un dial, control o cambiar que se puede utilizar para controlar el dispositivo. Ambos son monitored y controlado por controladores de campo SCADA.
#2. Controladores de campo SCADA
Los controladores de campo interactúan directamente con actuadores y sensores. Hay dos categories en esto:
- Unidades de telemetría remota (RTU) interactuar con sensores para recopilar datos de telemetría y luego enviarlos a un sistema principal para la siguiente acción.
- Programamable Controladores lógicos (PLC) Interfaz con los actuadores para mantener y controlar la industria. processse basa en la telemetría actual que recopilan las RTU.
#3. Computadoras de supervisión SCADA
Las computadoras de supervisión controlan todo processes related a SCADA. Se utilizan para recopilar datos de dispositivos de campo y enviar comandos a los dispositivos para controlar la industria. processpor ejemplo.
#4. Software HMI
Este software proporciona un sistema que confirma y presenta datos de los dispositivos de campo SCADA. También permite a los operadores comprender y modificar el estado del sistema controlado por SCADA. processpor ejemplo.
#5. Infraestructura de comunicación
La infraestructura de comunicación permite que los sistemas de supervisión SCADA se comuniquen.ate con los controladores de campo y los dispositivos de campo. Esto también permite que los sistemas SCADA recopilen datos de los dispositivos de campo y controlen estos dispositivos.
Características de los sistemas SCADA
Los sistemas SCADA incluyen funciones especiales para aplicaciones o industrias específicas, y la mayoría de los sistemas admiten las siguientes funciones:
- Adquisición de datos: Es una base de los sistemas SCADA donde los sensores recopilan datos y los entregan a los controladores de campo. A cambio, los controladores de campo envían datos a las computadoras SCADA.
- Control remoto: Se logra mediante el control de los actuadores de campo, que se basa en los datos recopilados de los sensores de campo.
- Comunicación de datos en red: Permite todas las funciones SCADA. Los datos recopilados de los sensores se transmiten a los controladores de campo SCADA, que luego se comunicanate con las computadoras de supervisión SCADA. El comando de control remoto se transmite a los actuadores desde las computadoras de supervisión.
- Presentación de datos: Se logra a través de HMI que representan los datos actuales e históricos que necesitan los operadores para ejecutar el sistema SCADA.
- Alarma: Alerta a los operadores de las condiciones importantes en el sistema SCADA. Se puede configurar fácilmente para notificar a los operadores cuando processAlgunos sistemas están bloqueados, algunos sistemas están fallando u otros aspectos necesitan detenerse, iniciarse o ajustarse.
- Datos históricos y en tiempo real: Ambos son partes esenciales del sistema SCADA. Esto permitirá a los usuarios realizar un seguimiento del rendimiento del escenario actual frente a las tendencias históricas.
- Presentación de informes: Esto incluye informes sobre process rendimiento, estado del sistema e informes personalizados para usos específicos.
Funcionamiento de SCADA
Los sistemas SCADA realizan algunas funciones, incluida la adquisición de datos, la comunicación de datos, la presentación de información/datos y monitoring/control. Estas funciones son realizadas por los componentes del SCADA, como sensores, RTU, controladores, una red de comunicación, etc.
Los sensores se utilizan para recopilar datos esenciales y las RTU se utilizan para enviar estos datos al controlador para mostrar el estado del sistema. Según el estado, el usuario da la orden a otros componentes para que realicen su función. Una red de comunicación hace esta función.
Aquí, analizaremos cada función para comprender el principio de funcionamiento de los sistemas SCADA.
Adquisiciones de datos
Un sistema SCADA en tiempo real consta de muchos sensores y componentes para recopilar información y enviar los datos para su posterior processing.
Por ejemplo, algunos de los sensores miden la water flujo de un depósito a la water tanque, y otros sensores miden la presión a medida que el water se libera del depósito. Aquí los sensores adquieren diferentes tipos de datos para entender si todos los processTodo va bien.
Comunicación de datos
Los sistemas SCADA utilizan una red cableada para recopilar y transferir datos entre usuarios y dispositivos. Las aplicaciones SCADA en tiempo real utilizan componentes y sensores que se controlan de forma remota. También utiliza comunicaciones por Internet. Dado que los relés y sensores no pueden comunicarseate, las RTU se utilizan para comunicarseate Interfaces de red y sensores.
Presentación de datos
Las redes normales consisten en indicadores que son visibles para poder controlar. En las aplicaciones SCADA en tiempo real, hay muchas alarmas y sensores que son imposibles de gestionar a la vez. El sistema SCADA utiliza HMI para ofrecer todos los datos recopilados de varios sensores.
Monitoring y control
El sistema SCADA utiliza varios interruptores para operar.ate dispositivos y muestra el estado del área controlada. Cualquier parte se puede encender/apagar desde la estación usando estos interruptores. La aplicación SCADA está implementada para funcionar sin intervención humana de forma automática.ally. Sólo en situaciones críticas será manipulado por un humano.
Tipos de SCADA
Los sistemas SCADA son catedividido en cuatro tipos, incluidos sistemas SCADA monolíticos, sistemas SCADA distribuidos, sistemas SCADA en red y sistemas SCADA IoT.
#1. Sistemas SCADA monolíticos
Los sistemas SCADA anteriores o de primera generación se conocen como sistemas SCADA monolíticos. En esto se utilizan minicomputadoras. El desarrollo de sistemas SCADA monolíticos se puede realizar cuando no se dispone de un servicio de red común. El diseño de este sistema es como un sistema independiente, lo que significa que no es necesario diseñar un sistema. related a otro sistema.
Los datos se pueden recopilar de las RTU utilizando un copia de seguridad Marco principal. La función crucial de los sistemas de primera generación se limita a señalar processes y monitorlos sensores.
#2. Sistemas SCADA distribuidos
Los sistemas SCADA distribuidos también se denominan sistemas de segunda generación. Las funciones de control se distribuyen entre varios sistemas mediante la conexión con una LAN. Las operaciones de control se realizan por comando. processing y compartiendo datos en tiempo real.
En este sistema, se reducen el costo y el tamaño de cada estación, pero no hay protocolos de red consistentes.
#3. Sistemas SCADA en red
Los sistemas SCADA en red se conocen como third-sistemas de generación. La red de comunicación de los sistemas SCADA actuales funciona vía sistema WAN a través de teléfonos o líneas de datos.
La transmisión de datos entre los nodos se realiza mediante conexiones de fibra óptica o Ethernet. Esto utiliza PLC para ajustar, monitory controlar las operaciones de señalización cuando sea necesario.
#4. Sistemas SCADA IoT
IoT Los sistemas SCADA se conocen como sistemas de cuarta generación. Aquí, el costo de infraestructura del sistema se minimiza al implementar IoT a través de la computación en nube. Integrar y mantener estos sistemas es más fácil que otros.
En un sistema en tiempo real, la condición de los componentes o dispositivos se puede informar fácilmente a través de la computación en la nube.
Beneficios de SCADA
Los beneficios de los sistemas SCADA son los siguientes:
- Escalabilidad: Los sistemas SCADA modernos son escalables por varias razones, como una mejor disponibilidad de software y hardware compatibles, el uso de la computación en la nube para satisfacer la demanda de carga de trabajo, etc.
- Interoperabilidad: Los sistemas SCADA modernos no dependen de software y hardware propietarios, lo que resulta en zero dependencia de un proveedor.
- Comunicaciones: SCADA admite protocolos de comunicaciones modernos que permiten greater accesibilidad a los controles y datos del Scada.
- Soporte: Los sistemas SCADA modernos cuentan con un buen soporte por parte de los proveedores. El uso de estándares de redes abiertos, desarrollo de software moderno. platformularios y marcas comerciales de hardware disponibles en el mercado. third-Los vendedores de fiestas también son más accesibles.
Limitaciones de SCADA
Algunas de las limitaciones de un sistema SCADA son las siguientes:
- Viene con unidades de hardware complejas y módulos dependientes.
- Necesita programadores, operadores calificados y analistas para el mantenimiento.
- El costo de instalación es alto.
- muchos especuladoresate que SCADA puede ayudar a aumentar el desempleo rate.
Casos de uso de SCADA
SCADA se utiliza en muchos pisos industriales para ayudar en la gestión y automatización industrial. processes y propósitos ya que estos processLos sistemas se han vuelto complejos y engorrosos para el control humano y monitoring.
SCADA es útil para processes que se puede controlar y monitored de forma remota, especialmenteally en el caso de que sea muy posible minimizar el desperdicio y mejorar la eficiencia.
Los ejemplos comunes de la industria de la automatización SCADA son los siguientes:
- Operaciones de refinación de petróleo y gas.
- Generación y distribución de electricidad
- Fabricación química
- Infraestructura de telecomunicaciones
- fabricación y related processes
- Infraestructura de transporte y envío
- Infraestructuras de servicios públicos, como water y control de residuos
- Alimentos y bebidas processIng.
Con la ayuda de la tecnología SCADA, estos processLos es se pueden seguir de cerca y controlar adecuadamente para mejorar el rendimiento con el tiempo. Los sistemas eficaces dan como resultado importantes ahorros de dinero y tiempo.
El mundo moderno está utilizando sistemas SCADA de algún tipo. Algunos ejemplos pueden ser: mantener sistemas de refrigeración, garantizar la seguridad de la producción en una refinería, obtener estándares de calidad en una planta de residuos.ater planta de tratamiento, seguimiento del uso de energía en su hogar y más.
Cómo implementar una solución SCADA
Debe considerar estos pasos importantes al implementar un sistema SCADA:
- Define lo que quieres monitor claramente y entenderlo
- Determine qué tipo de datos desea recopilar y cómo
- Añadir gateformas de unirse a los puntos de recopilación de datos recientes
- Create puntos de recogida de datos si es necesario
- Centralizar los datos en el monitorubicación que desea
- Datos de mapa en la aplicación SCADA de su elección
- Agregar visualizaciones de controles y datos. processes
- Definir reglas y automatización
Una vez que haya terminado con todo, el software SCADA se encarga del resto. Le ayuda a interactuar con las instalaciones, alertar sobre problemas, informar sobre el mantenimiento predictivo y ofrecer control sobre el equipo.
Para Concluir
SCADA ofrece una forma eficiente de controlar y gestionar instalaciones industriales. processes y datos y detectar problemas del sistema y comunicaciónate para una rápida fijación. Entonces, en lugar de hacer todo manualmenteally o perder su tiempo y dinero, puede automatizarate estos processUtiliza un sistema SCADA.
SCADA se implementa con objetivos específicos. Entonces, cuando desees implementarlo en tu empresa, determina tus necesidades y automatizaate la processes en consecuencia.
