Actualmente nos encontramos inmersos en la cuarta ola de la revolución industrial, caracterizada por la digitalización y la integración de la tecnología en todos los procesos de la industria. La ola anterior, o Industria 3.0, se refiere a la automatización de los procesos industriales, tales como supervisión, control y monitorización. Con el cambio en los sistemas de producción surgen nuevos términos que conviene conocer para mantenernos actualizados. Uno de los términos más frecuentemente utilizados en el ámbito de automatización industrial es SCADA, por eso hoy vamos a explicar en qué consiste y cómo funciona.
¿Qué es un sistema SCADA?
Las siglas SCADA responden a Supervisory Control And Data Acquisition, es decir, Adquisición de Datos y Supervisión de Control en español, y consiste en una aplicación software de control de producción que permite controlar y supervisar los procesos industriales automatizados o a distancia desde el ordenador. Este sistema facilita la retroalimentación entre todos los dispositivos y permite la gestión e intervención del proceso productivo, es decir, tener un control preciso de las máquinas para eliminar posibles errores humanos.
El sistema SCADA sustituye a los clásicos paneles de control con múltiples indicadores luminosos, pulsadores e instrumentos de medida. El control directo de los procesos industriales recae sobre los controladores autónomos digitales o autómatas programables que están conectados a un ordenador que se comunica con el operador, trata la información y controla la producción mediante el sistema SCADA.
Este sistema ha de cumplir una serie de objetivos: debe ser un sistema de estructura abierta, es decir, capaz de crecer o adaptarse a las necesidades de la industria, debe comunicarse con facilidad y de manera transparente con el usuario, debe ser un programa sencillo de instalar, sin grandes exigencias en cuanto al hardware y con una interfaz sencilla. En definitiva, el sistema SCADA debe ser de ayuda y no un elemento más que complique los procesos industriales.
¿Dónde se utiliza un sistema SCADA?
El sistema SCADA es utilizado por industrias y empresas, tanto del sector privado como del público, para controlar y mantener la eficiencia de los procesos, recabar datos para tomar mejores decisiones y también para comunicar problemas del sistema. En general, en todas partes hay un sistema SCADA, pues funciona perfectamente en diferentes tipos de empresa, ya sean de energía, alimentación, fabricación, petróleo y gas, reciclaje, transporte, agua, etc. Por ejemplo, un sistema SCADA mantiene en correcto funcionamiento los sistemas de refrigeración de los supermercados, asegura que se cumplan los estándares de calidad en el tratamiento de aguas residuales, realiza un seguimiento del consumo energético en casa…
Funcionamiento de un sistema SCADA
Un sistema SCADA debe ofrecer ciertas prestaciones, como la posibilidad de crear paneles de alarma, la generación de históricos de señal de planta, la ejecución de programas que controlan a los autómatas programables, entre otros servicios. Para saber cómo funciona el sistema, primero vamos a ver qué módulos o bloques software lo forman:
- Configuración: permite al usuario el entorno de trabajo del SCADA, adaptándolo a la aplicación concreta que quiera desarrollar.
- Interfaz gráfico: se encarga de proporcionar al operador las funciones de control y supervisión de la planta.
- Módulo de proceso: ejecuta las acciones previamente programadas a partir de los valores actuales de las variables leídas.
- Gestión y archivo de datos: se ocupa del almacenamiento y procesado ordenado de los datos para que otro dispositivo o aplicación pueda tener acceso a ellos.
- Comunicaciones: este módulo se encarga de transportar información entre la planta y el hardware que soporta el SCADA y también entre este sistema y el resto de elementos informáticos.
En cuanto a la parte del hardware el sistema SCADA necesita un ordenador central o MTU, ordenadores remotos (RTU) o controladores lógicos programables (PLC), es decir, microordenadores que se comunican con varios objetos, una red de comunicación e instrumentación de campo. Los PLC o RTU envían la información de los elementos con los que se comunica hacia el software con el sistema SCADA, donde se procesan, distribuyen y muestran los datos. Estos datos le muestran al operario una lista de errores que se están presentando para que el operario pueda detener la operación, observar los datos e identificar la causa del problema.
Tipos de sistemas SCADA
Existen dos tipos principales de sistema SCADA:
- Sistemas de lazo abierto o no realimentados: en este tipo de sistemas no se compara la variable controlada con una entrada de referencia, sino que cada ajuste de entrada determina la posición de funcionamiento fijo en los elementos de control.
- Sistemas de lazo cerrado o realimentados: en estos sistemas la salida vuelve al principio para analizar la diferencia y poder ajustarlo hasta que la diferencia sea de 0. Los sistemas de lazo cerrado suelen emplearse en sistemas que tienen que controlar cantidades, como temperatura, presión, velocidad, fuerza, etc.
¿Cuáles son las diferencias entre un sistema SCADA y un HMI?
¿Cuál es la diferencia entre un SCADA y un HMI, si el HMI también se encarga de establecer una comunicación entre las máquinas y recabar datos sobre los equipos? Las siglas HMI significan Human-Machine Interface y es una plataforma de monitoreo industrial, es decir, un panel o pantalla de alta resolución que permite a los usuarios comunicarse con el sistema. Se trata de un dispositivo muy intuitivo que permite al operador mantener el control de la maquinaria en tiempo real.
En la automatización industrial, los sistemas SCADA y HMI se utilizan de manera conjunta, pues el HMI monitorea lo ejecutado por el SCADA. Son elementos distintos, pero que se complementan: el sistema SCADA es indispensable en grandes instalaciones y necesita la tecnología HMI para visualizar la información sobre la producción.
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