Ao de la Diversificacin Productiva y Fortalecimiento de la
Educacin
Escuela profesional: Ingeniera de Sistemas CICLO: IXDOCENTE:
Ing. Carlos Y. Castro BulejeASIGNATURA: Automatizacin ESTUDIANTE:
Roman Flores Rogelio
ANDAHUAYLAS- APURIMAC
SCADA (Supervisin, Control y Adquisicin de Datos)Es una
aplicacin de software diseado con la finalidad de controlar y
supervisar datos a distancia, los cuales se basan en la adquisicin
de datos de los procesos remotos. Los sistemas SCADA utilizan la
computadora y tecnologas de comunicacin para automatizar el
monitorio y el control de procesos industriales. Estos sistemas son
de partes integrales de la mayora de los ambientes industriales
complejos o geogrficamente dispersos, ya que pueden obtener la
informacin de una gran cantidad de fuentes rpidamente, y la
presentan a un operador en una forma amigable. Los sistemas SCADA
mejoran la eficacia del proceso de monitorio y control
proporcionando la informacin oportuna para poder tomar decisiones
operacionales apropiadasFLUJO DE LA INFORMACION DE LOS SISTEMAS
SCADA El Fenmeno Fsico lo constituye la variable que deseamos
medir. Dependiendo del proceso, la naturaleza del fenmeno es muy
diversa: presin, temperatura, flujo, potencia, intensidad de
corriente, voltaje, ph, densidad, etc. Este fenmeno debe ser claro
para el sistema SCADA, es decir, una variable elctrica y para ello
se utilizan los sensores o transductores. Los Sensores o
Transductores convierten las variaciones el fenmeno fsico en
variaciones proporcionales de una variable elctrica. Las variables
elctricas ms utilizadas son: voltaje, corriente, carga, resistencia
o capacitancia. La funcin de los Acondicionadores de Seal es la de
referenciar estos cambios elctricos a una misma escala de corriente
o voltaje. Adems, provee aislamiento elctrico y filtraje de la seal
con el objeto de proteger al sistema de transientes y ruidos
originados en campo. Una vez acondicionada la seal, la misma se
convierte en un valor digital equivalente en el bloque de Conversin
de Datos. Generalmente, esta funcin es llevada a cabo por un
circuito de conversin analgica/digital. El computador almacena esta
informacin, la cual es utilizada para su Anlisis y para la Toma de
Decisiones. Simultneamente, se Muestra la Informacin al usuario del
sistema en tiempo real. Basado en la informacin, el operador puede
tomar la decisin de realizar una accin de control sobre el proceso.
El operador comanda al computador realizar la accin sobre el
proceso y de nuevo debe convertirse la informacin digital a una
seal elctrica. Esta seal elctrica es procesada por una Salida de
Control, el cual funciona como un acondicionador de seal, al cual
escala para manejar un dispositivo dado: vlvulas, bobinas, set
point de un controlador, etc.FUNCIONES Supervisin remota de
instalaciones y equipos: permite al operador conocer el estado de
desempeo de las instalaciones y los equipos Control remoto de
instalaciones y equipos: mediante el sistema se puede activar o
desactivar los equipos remotamente (por ejemplo, abrir vlvulas,
activar interruptores, prender motores, ajustar parmetros, valore
de referencia, algoritmos de control, etc.) Procesamiento de datos:
los conjuntos de datos adquiridos conforman la informacin que
alimenta el sistema, esta informacin es procesada, analizada y
comparada con datos anteriores, dando como resultado una
informacin. Visualizacin grafica dinmica: el sistema brinda imgenes
en movimiento que representa el comportamiento del proceso, dndole
al operador la impresin de estar de una planta real. Generacin de
reportes: el sistema permite generar informes estadsticos del
proceso en un tiempo determinado por el operador. Representacin de
seales de alarma: a travs de seales de alarma se logra alertar al
operador frente a una falla. Estas seales pueden ser tanto visuales
como sonoras. Almacenamiento de informacin histrica: cuenta con la
opcin de almacenar los datos adquiridos, el tiempo de
almacenamiento depender del operador del programa. Programacin de
eventos: est referido a la posibilidad de programar subprogramas
que ejecutan automticamente (reportes, estadsticas, grafica de
curvas, activacin de tareas automticas, etc.)NECESIDADESPara que se
pueda implementar un sistema SCADA es necesario que el proceso a
controlar cumpla con las siguientes caractersticas: El nmero de
variables a monitorear es alto. El proceso esta geogrficamente
distribuido. Informacin se requiere en tiempo real. Optimizar y
facilitar las operaciones de la planta. Los beneficios obtenidos
justifican la inversin en un sistema SCADA. La complejidad y
velocidad del proceso permite que la mayora de las acciones de
control sean iniciadas por un operador. En caso contrario se
requerir de PLCs.REQUESITOSTeniendo cuenta que existen diversos
tipos de SCADA dependiendo del fabricante y del uso que se le desee
dar, antes de esto tener en cuenta una serie de requisitos bsicos:
Todo sistema debe tener arquitectura abierta (crecimiento futuro,
adecuarse a la necesidad) de la planta. La programacin e instalacin
no debe presentar mayor dificultad (interfaz grfica, esquema bsico
real del proceso). Deben ser programas sencillos de instalar, sin
excesivas exigencias de hardware, con interfaces amigables para el
usuario.ELEMENTOSUn sistema SCADA est conformado por: Incluye un
interfaz llamado el Human Machine Interface (HMI). Permite la
interaccin del ser humano con los medios tecnolgicos implementados.
Unidad Terminal Maestra (MTU): se refiere a los servidores y
software responsable para la comunicacin con el equipo del campo
(RTUs, PLCs, etc.) Unidad Terminal Remota (RTU): es un dispositivo
instalado en una posicin remota que obtiene datos, los descifra en
un formato y transmite a una unidad terminal maestra. La RTU se
conecta al equipo fsicamente y lee los datos de estado como
abierto/cerrado, presin, flujo, voltaje, y as enviar seales.
Sistema de comunicaciones: se encarga de la transferencia de
informacin del punto donde se realizan las operaciones, hasta el
punto donde se supervisa y controla el proceso. (transmisores,
receptores y medios de comunicacin) Transductores: dispositivo de
convertir un determinado tipo de energa de entrada, en otra
diferente de salida. (convierte seal fsica a elctrica como
viceversa).
Esquema de los elementos de un sistema SCADA
TIPOS DE SISTEMAS SCADAHay multitud de productos SCADA en el
mercado, los cuales se pueden dividiren dos grupos: Especfico de
cada fabricante, slo funciona con sus productos. Genrico, vlido
para productos de varios fabricantes. Necesita de softwareadicional
para la realizacin de las comunicaciones. VENTAJAS La computadora
puede registrar y almacenar una gran cantidad de datos. Los datos
pueden mostrarse de la manera requerida por el usuario. Se pueden
conectar al sistema miles de sensores distribuidos sobre una gran
rea. El operador puede incorporar simulaciones de datos reales al
sistema. Se pueden recolectar muchos y diversos tipos de datos
desde los dispositivos distribuidos en la red. Los datos pueden
visualizarse desde cualquier lugar y no solamente en el sitio de
instalacin de los dispositivos de adquisicin y control
distribuido.
DESVENTAJAS Programacin compleja. Inexistencia de reloj global
(en ocasiones). Fallos independientes; (aunque el sistema sea ms
robusto). Inseguridad al momento de operar.
CRITERIOS DE DISEO E IMPLEMENTACIN DE UN SISTEMA SCADALos
criterios de seleccin y diseo dependen de las necesidades de cada
empresa Disponibilidad Robustez Seguridad Prestaciones
Mantenibilidad Escalabilidad
NORMAS DE COMUNICACIN EN SERIERS 232, RS 485ESTANDAR RS 232es un
estndar completo, puesto que no slo especifica los niveles de
voltaje y seal, sino que adems especifica la configuracin de pines
de los conectores y una cantidad mnima de informacin de control
entre equipos. Tambin especifica la forma y caractersticas fsicas
de los conectores.
Caractersticas MecnicasLa comunicacin serial mediante el estndar
RS232 puede ser directa cuando se realiza sobre banda base digital
y/o mediante un modem cuando la transmisin se realiza en banda base
anloga modulando la portadora.
Los tipos de seales de la especificacin RS-232:
1. Masa: GND para aislamiento del conector con enlace al chasis
de la terminal2. Canal Principal: Conjunto de seales de datos y
control, TxD y RxD lneas de transmisin y recepcin respectivamente;
RTS, CTS, DSR y DCD seales bsicas, DTR y RI seales conmutadas y SQ,
CH y CI seales de calidad y canales.3. Transmisin Sncrona: DA, DD y
DB exclusivas de sincrona.4. Canal Secundario: para algunos modelos
DCE.5. Terminales sin Asignacin Fija: para utilizarse por aplicacin
formando dos bucles de corriente en caso de ser requerida.
Caractersticas ElctricasLa norma define un margen de tensin de
+3 V a +15 V para el 0 lgico y -3 V a -15 V para el 1 lgico; por lo
que, se hace necesario que tanto en la transmisin como en la
recepcin se utilice un circuito de adaptacin que transforme los
niveles de tensin utilizados en los circuitos digitales en los que
se acaban de indicar y viceversa.
ESTANDAR RS 485especifican las caractersticas elctricas de un
circuito de comunicacin digital de salida ya sea el estado 0 o 1
lgicos.
Caractersticas MecnicasEl estndar define conexiones con cable de
par de cobre trenzado y terminales RJ11por lo cual existe mayor
resistencia a la interferencia electromagntica y mayor velocidad de
transmisin que con la norma RS232.
Caractersticas ElctricasEn la comunicacin de la norma RS-485 se
tiene que el emisor opera el 1 lgico a un voltaje de -1.5 a -5
Volt. el 0 lgico a la entrada del receptor en el rango de +0.2 a
+12 Volt y la mxima tensin aplicada a la lnea de salida es de -7 a
+12 Volt.
