Curso scada

Curso de Introducción al Sistema

Automatizado SCADA

Instructor: Ing. Enrique Davila

Alcance del Curso

El alcance de este curso es capacitar al participante en los

principios básicos de los sistemas SCADA.

Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Data (SCADA).

Son sistemas encargados de adquirir datos y procesarlos

en tiempo real, permitiendo a

los usuarios solicitar, desplegar, archivar y ejercer control

sobre la información de los procesos a operar.

Las tareas fundamentales de un SCADA son:

Recolección periódica, procesamiento y monitoreo de la información del proceso

Control remoto de dispositivos y ajustes de valores en las bases de datos del sistema

Monitoreo de alarmas y despliegues de los procesos

Generación de reportes y datos estadísticos de los procesos

Almacenamiento de datos históricos y tendencias de las variables de procesos

Arquitectura básica de un SCADA

Radio Remoto

PLC / RTU

Antena

Radio Remoto

PLC / RTU

Antena

Unidades Terminales

Remotas (RTU`s)

Servidor

Recolector

Radio

Modem

Unidad Recolección

Maestra (URM)

Unidad Control y

Procesamiento (UCP)

Servidor

BD

Tiempo Real

Servidor

BD

Históricos

LAN / WAN / TCP/IP

Servidor

Interfaz

Aplicaciones

Otros Sistemas

Unidad Terminal

Maestra

IHM Operadores

Centro de

Operaciones

Automatizadas (COA)

Sistema de

Telecomunicaciones

Software Scada

Sistema de Telecomunicaciones en un SCADA

Canal de

Transmisión

DTE

Equipo Terminal de

Datos

(Modulo Comunicación

RTU/PLC)

RTU

DTE

Equipo Terminal

de Datos

(Recolector maestro

de la UTM)

UTM

DCE

Equipo de

Comunicación

de Datos

(MODEM)

Tx: Transmisor

Rx: Receptor

DCE

Equipo de

Comunicación

de Datos

(MODEM)

Tx: Transmisor

Rx: Receptor

Cable Telefónico 0-4000 Hz, 300 -9,6 KB/S

Coaxial 0-100 MHz, 12 MB/S

Radio de Datos UHF 800 MHZ

Microondas mayor a 800 MHZ

Fibra Óptica 3 GHz / 1 GB/S

Satélite 0 a 9000 GHz

RX

Manejo de los Datos de Proceso

TX FRECUENCIA

CANAL

MODEM

(Modulador y

Demodulador)

RTU Datos Digitales (RS-232)

Protocolo de Comunicación

Unidad de Recolección Maestra (URM)

Cluster de Servidores conectados para controlar los Sistemas de Telecomunicaciones para la recolección de los datos en tiempo real, el procesamiento inicial y el

almacenamiento en disco de la información.

Sus elementos principales son:

Servidor de Canales de Comunicaciones

Servidor de Base de Datos Tiempo Real

Interfaz con los sistemas de Control y Procesamiento

Servidor de Base de Datos de Histórico y Tendencias

Interfaz con otros Sistemas y Aplicaciones

Sala de Computadores de la UTM

Interfaz Humano Maquina de Mantenimiento y Configuración

UTM

CANAL 1

Servidor de Canales de Comunicación UTM-UTR`s

RTU -01 RTU -02 RTU -03

RTU -01 RTU -02 RTU -03

RTU -01 RTU -02 RTU -03

CANAL 2

CANAL 3

Barrido o Scan: forma periódica como la UTM

interroga a cada una las RTU por canal, para actualizar

los datos en tiempo real

Administra los protocolos de comunicación y la interacción de la UTM con los canales físicos y lógicos de los sistemas de telecomunicaciones.

Servidor de Bases de Datos Tiempo Real

Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores en tiempo real de cada uno de los elementos del SCADA. Esta formado por diversas BD relacionales como por

ejemplo: BD de RTU´s, BD de Canales, BD de puntos Analógicos y digitales, etc.

Servidor de Bases de Datos Histórica

Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores históricos de cada uno de los puntos analógicos o digitales del SCADA. Permite a través de los IHM observar el comportamiento y tendencias en forma grafica de los datos de los procesos. La cantidad de

información almacenada dependerá del espacio disponible en disco.

Tendencias del comportamiento

de las variables

IHM Configuración y Mantenimiento

Servidores (UCP)

Servidores (URM)

Servidores de Aplicaciones

Red TCP/IP GigaBit

Sistemas Red

Usuarios Analistas de Sistemas e Ing. de Mantenimiento

(IHM)

Elementos informáticos (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los Analistas o Ingenieros para la configuración y el mantenimiento de toda la plataforma de servidores y

sistemas del SCADA, a través de la Red del Sistema.

Sala de Servidores

Impresoras

Unidad de Control y Procesamiento (UCP) Cluster de Servidores conectados para controlar los datos en tiempo real, el

procesamiento, el almacenamiento en disco de la información, los interfaces de usuarios, los recursos de la sala de control, conexiones con otras aplicaciones, IHM, etc.

Sus elementos principales son:

Servidor de Base de Datos Tiempo Real

Interfaz con los sistemas de IHM y control de Estaciones de

Trabajo Usuarios

Servidor de Base de Datos de Histórico y Tendencias

Interfaz con otros Sistemas y Aplicaciones, Alarmas,

Impresoras

Sala de Computadores de la UTM

Interfaz Humano Maquina de Mantenimiento y Configuración

Usuarios y Software de Scada

Bases de Datos ( Excel, Access, SQL, Oracle)

Aplicaciones Scada ( InTouch, Wonderware, RealFlex, Honeywell, Valmet )

Reportes ( Excel, Visual )

Comunicaciones ( Modbus, Bisap, Bristol )

Los principales usuarios de un Scada son:

Operadores: interacción y operación de los procesos. (Analistas e Ing. de Procesos)

Mantenedores: configuración y mantenimiento de la infraestructura física y software

(Ingenieros de Automatización)

Administradores: administración de los sistemas y recursos informáticos y redes

(Analistas de Sistemas, Ing. De Computación, Informática y Sistemas)

Soporte: mantenimiento de la infraestructura del sistema de telecomunicaciones,

alimentación, sistemas remotos, etc.

Sistemas Operativos (Unix, Windows NT, Windows XP, Linux, OS-2)

Graficadores ( Autocad, otros según fabricante Scada )

Software y Aplicaciones de Scada:

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Salas de Control, Centros de Control o Centros

de Operaciones Automatizadas

Elementos informáticos de entrada y salida (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los usuarios para interactuar con el sistema. Estos recursos se encuentran ubicados en forma

centralizada en salas de control o centros de operaciones automatizadas.

Despliegue General de la Estación

(Diagrama de Proceso a nivel de Planta)

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Muestra la

información

general de una

instalación

automatizada,

generalmente los

datos son

recolectados por

un PLC o RTU.

Permite acciones

de control remoto

sobre los

elementos del

proceso y acceso

a la configuración

de los puntos.

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Despliegue Detallado de un subproceso de la Estación

(Diagrama de Proceso a nivel de sub-proceso)

Muestra la

información

detallada de uno

de los Sub-

procesos de la

instalación

automatizada.

Permite acciones

de control remoto

sobre los

elementos del

proceso y acceso

a la configuración

de los puntos.

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Diversos tipos de despliegues del sistema

Alarmas

RTU y Comunicaciones

Información por RTU

Lista de Puntos en Base de Datos

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Despliegues de Tendencias e Históricos de Puntos

Permiten observar el

comportamiento

histórico de las

variables analógicas

o digitales.

Se muestran en

despliegues de

tendencias o en

despliegues de

procesos

Interfaz Humano Maquina de un SCADA

Reportes en Aplicaciones de Oficina

Información

procesada,

seleccionada y

organizada en

aplicaciones de

ambiente de

oficina, para que

puedan ser

analizadas por

niveles

gerenciales para

la toma de

decisiones en los

procesos

industriales.

Plataforma de Integración de Sistemas y Control de Gestión

INSTRUMENTACIÓN

RTU-PLC

SCADA / DCS

INTEGRACIÓN Y

GESTIÓN Son plataformas computacionales y

de redes que permiten integrar a

través de servicios de Internet,

Intranet o Aplicaciones de oficina,

los datos de los procesos industriales,

para obtener a nivel gerencial la

información en tiempo real o histórica

de las variables de los procesos

generadas en diversos sistemas

(Scada´s, DCS´s, Otros).

Solo permiten acciones de supervisión para la gestión

o la supervisión administrativa de los procesos.