Los tres componentes de un
sistema SCADA son:
- Múltiples Unidades de
Terminal Remota (también conocida como UTR, RTU o Estaciones Externas).
- Estación Maestra y
Computador con HMI.
- Infraestructura de
Comunicación.
Unidad de Terminal Remota
(RTU).
La RTU se conecta al
equipo físicamente y lee los datos de estado como los estados abierto/cerrado
desde una válvula o
un interruptor, lee las medidas como presión,
flujo, voltaje o corriente. Por el equipo el RTU puede enviar señales que
pueden controlarlo: abrirlo, cerrarlo, intercambiar la válvula o configurar la
velocidad de la bomba, ponerla en marcha, pararla.
La RTU puede leer el
estado de los datos digitales o medidas de datos analógicos y envía comandos
digitales de salida o puntos de ajuste analógicos.
Una de las partes más
importantes de la implementación de SCADA son las alarmas. Una alarma es un
punto de estado digital que tiene cada valor NORMAL o ALARMA. La alarma se
puede crear en cada paso que los requerimientos lo necesiten. Un ejemplo de un
alarma es la luz de "tanque de combustible vacío"del automóvil. El
operador de SCADA pone atención a la parte del sistema que lo requiera, por la
alarma. Pueden enviarse por correo electrónico o mensajes de texto con la
activación de una alarma, alertando al administrador o incluso al operador de
SCADA.
Estación Maestra.
El término
"Estación Maestra" se refiere a los servidores y al software
responsable para comunicarse con el equipo del campo (RTUs, PLCs, etc) en estos
se encuentra el software HMI corriendo para las estaciones de trabajo en el
cuarto de control, o en cualquier otro lado. En un sistema SCADA pequeño, la
estación maestra puede estar en un solo computador, A gran escala, en los
sistemas SCADA la estación maestra puede incluir muchos servidores,
aplicaciones de software distribuido, y sitios de recuperación de desastres.
El sistema SCADA
usualmente presenta la información al personal operativo de manera gráfica, en
forma de un diagrama de representación. Esto significa que el operador puede
ver un esquema que representa la planta que está siendo controlada. Por ejemplo
un dibujo de una bomba conectada a la tubería puede mostrar al operador cuanto
fluido está siendo bombeado desde la bomba a través de la tubería en un momento
dado o bien el nivel de líquido de un tanque o si la válvula está abierta o
cerrada. Los diagramas de representación puede consistir en gráficos de líneas
y símbolos esquemáticos para representar los elementos del proceso, o pueden
consistir en fotografías digitales de los equipos sobre los cuales se animan
las secuencias. Los bloques software de
un SCADA (módulos), permiten actividades de adquisición, supervisión y control.
El paquete HMI para el
sistema SCADA típicamente incluye un programa de dibujo con el cual los
operadores o el personal de mantenimiento del sistema pueden cambiar la
apariencia de la interfaz. Estas representaciones pueden ser tan simples como
unas luces de tráfico en pantalla, las cuales representan el estado actual de
un campo en el tráfico actual, o tan complejas como una pantalla de
multiproyector representando posiciones de todos los elevadores en un
rascacielos o todos los trenes de una vía férrea. Plataformas abiertas como GNU/Linux que
no eran ampliamente usados inicialmente, se usan debido al ambiente de
desarrollo altamente dinámico y porque un cliente que tiene la capacidad de
acomodarse en el campo del hardware y mecanismos a ser controlados que
usualmente se venden UNIX o con licencias OpenVMS.
Hoy todos los grandes sistemas son usados en los servidores de la estación
maestra así como en las estaciones de trabajo HMI.
Filosofía
Operacional.
En vez de confiar en la
intervención del operador o en la automatización de la estación maestra los RTU
pueden ahora ser requeridos para operar ellos mismos, realizando su propio
control sobre todo por temas de seguridad. El software de la estación maestra
requiere hacer más análisis de datos antes de ser presentados a los operadores,
incluyendo análisis históricos y análisis asociados con los requerimientos de
la industria particular. Los requerimientos de seguridad están siendo aplicados
en los sistemas como un todo e incluso el software de la estación maestra debe
implementar los estándares más fuertes de seguridad en ciertos mercados.
Para algunas
instalaciones, los costos que pueden derivar de los fallos de un sistema de
control es extremadamente alto, es posible incluso haya riesgo de herir las
personas. El hardware del sistema SCADA es generalmente lo suficientemente
robusto para resistir condiciones de temperatura, humedad, vibración y voltajes
extremos pero en estas instalaciones es común aumentar la fiabilidad mediante
hardware redundante y varios canales de comunicación. Una parte que falla puede
ser fácilmente identificada y su funcionalidad puede ser automáticamente
desarrollada por un hardware de backup. Una parte que falle puede ser
reemplazada sin interrumpir el proceso. La confianza en cada sistema puede ser
calculado estadísticamente y este estado es el significado de tiempo
medio entre fallos, el cual es una variable que acumula tiempos
entre fallas. El resultado calculado significa que el tiempo medio entre fallos
de sistemas de alta fiabilidad puede ser de siglos.
Infraestructura
y Métodos de Comunicación.
Los sistemas SCADA
tienen tradicionalmente una combinación de radios y señales directas seriales o
conexiones de módem para conocer los requerimientos de comunicaciones, incluso Ethernet e IP sobre SONET (fibra óptica) es también
frecuentemente usada en sitios muy grandes como ferrocarriles y estaciones de
energía eléctrica. Es más, los métodos de conexión entre sistemas puede incluso
que sea a través de comunicación wireless (por ejemplo si queremos enviar la
señal a una PDA, a un teléfono móvil,...) y así no tener
que emplear cables.
Para que la instalación
de un SCADA sea perfectamente aprovechada, debe de cumplir varios objetivos:
1.
Deben ser sistemas de arquitectura abierta (capaces de adaptarse
según las necesidades de la empresa).
2.
Deben comunicarse con facilidad al usuario con el equipo de
planta y resto de la empresa (redes locales y de gestión).
3.
Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas
exigencias de hardware. También tienen que ser de utilización fácil.
