DISEÑO DE UN SCADA

"DISEÑO DE UN SCADA"

Autor: Janmarco Rojas Nava

Profesor Guía: Juan Cardillo

Proyecto de Grado presentado ante la ilustre Universidad de los Andes

como requisito final para optar al título de Ingeniero de Sistemas.

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

(Mayo, 2000)

Reconocimiento

AGRADECIMIENTOS

A La Universidad de Los Andes por abrirme sus puertas.

A la Compañía Anónima, Aguas de Mérida (AguaMerCA).

Al Jefe del Centro de Control de Operaciones, el Ingeniero Eduardo Rodríguez.

A los Operadores del Centro de Control de Operaciones:

Aurelio Carrero.

Alberto Cobarrubias.

Miguel Balza.

Luis Alejandro Ramírez.

A mi tutor en Aguas de Mérida, el Ingeniero Wladimir Dávila y al Electromecánico José

Casique ya que sin su ayuda no hubiera podido culminar con éxito este proyecto.

A todo el personal de la Planta de Tratamiento Eduardo Jáuregui.

A mi tutor legal, el Profesor Juan Cardillo por brindarme la oportunidad de trabajar a su

lado y por enseñarme a ser un mejor ingeniero.

A mi tutora auxiliar, la Profesora Flor Narciso que me estuvo ayudando desde un principio.

A todo el grupo de trabajo del LASDAI en especial a Héctor Márquez y el profesor Edgar

Chacón.

Al profesor Jesús Calderón por su incomparable ayuda.

A mis amigos Ulises Estecche y Jesús Ramírez por darme siempre una mano.

A mi gran amiga María Matilde Chinappi que siempre estuvo brindándome su apoyo.

A toda la comunidad de SCADA en INTERNET, en especial a los ingenieros Félix Blanco

y Carlos Ríos de la National Instruments.

A todas las personas que sin su ayuda no habría podido lograr este proyecto.

A todos ellos Gracias.

Reconocimiento

RESÚMEN

Desde hace varios años, la Compañía Anónima Aguas de Mérida (AguaMerCA) se

ha preocupado por la mejora y automatización de todos los procesos que involucran el

tratamiento del agua, la cual tiene que pasar por una serie de etapas para poder ser

distribuida en forma de agua potable a la zona metropolitana de nuestro estado.

En un proyecto realizado hace varios años atrás para la automatización de estos

procesos, se logró la implantación de un Centro de Control de Operaciones que consiste de

un sistema SCADA, el cual posee comunicación remota por medio del sistema MOSCAD

de Motorola. Cada dato (variable) es almacenado en una Base de Datos que trabaja bajo el

sistema S/3 SCADATM.

El sistema SCADA actual posee algunos inconvenientes, los cuales lo hacen

incompatible con una visión integradora de la empresa. Por esta razón, este proyecto tiene

como finalidad el diseño de una Interfaz Gráfica de Usuario (IGU) para el sistema SCADA,

que replique el comportamiento actual y que incorpore algunas tareas necesarias para la

gestión del área de operaciones, usando los estándares en este desarrollo.

Descriptores Cota

Control de Procesos, TS156.8 Automatización, R6

Mejoramiento.

Reconocimiento

CONTENIDO

Agradecimientos............................................................................................................... ii

Resúmen............................................................................................................................ iii

Tabla de Contenido.......................................................................................................... iv

Índice de Figuras.............................................................................................................. ix

Índice de Tablas.............................................................................................................. xii

Introducción...................................................................................................................... 1

1 SCADA.............................................................................................................. 1-1

1.1 SISTEMAS SCADA......................................................................................... 1-1

1.1.1 Requisitos............................................................................................... 1-2

1.1.2 Prestaciones............................................................................................ 1-2

1.1.3 Módulos de un SCADA......................................................................... 1-3

1.1.4 Cómo se selecciona un SCADA............................................................ 1-4

1.2 SOFTWARE PARA EL DESARROLLO DE SCADA's............................. 1-4

1.2.1 LOOKOUT............................................................................................ 1-4

Arquitectura Basada en Objetos............................................................. 1-5

Objeto.................................................................................................... 1-5

Funcionalidad........................................................................................ 1-6

Parámetros............................................................................................. 1-6

Base de Datos........................................................................................ 1-8

Data Members....................................................................................... 1-9

Logical Data Members.......................................................................... 1-9

Numeric Data Members........................................................................ 1-10

Text Data Members................................................................................ 1-13

(Implicit) Data Members........................................................................ 1-14

Clases de Objeto..................................................................................... 1-14

Conexiones entre Objetos....................................................................... 1-15

Reconocimiento

Estrategia de Control............................................................................. 1-16

Procesamiento con Manejo de Eventos................................................. 1-16

Servicios de Entorno.............................................................................. 1-17

Servicio de Comunicación por Puerto Serial......................................... 1-17

Servicio de Base de Datos...................................................................... 1-18

Servicio de Gráficos............................................................................... 1-18

Servicio de Alarmas............................................................................... 1-18

Servicio de Multimedia.......................................................................... 1-18

Servicio de Seguridad............................................................................ 1-19

Servicio de Registros Históricos............................................................ 1-19

Servicio ODBC...................................................................................... 1-19

Servicio DDE......................................................................................... 1-19

Servicio de Redes................................................................................... 1-19

Servicio de Redundancia........................................................................ 1-20

1.2.2 S/3 SCADATM.........................................................................................1-20

Tecnologías de Información Industrial S/3............................................ 1-20

S/3 Total Vision...................................................................................... 1-20

S/3 Architect........................................................................................... 1-21

S/3 NXS Communications Server.......................................................... 1-21

S/3 DDSLink........................................................................................... 1-21

S/3 InstAlarm.......................................................................................... 1-21

S/3 Information Historian....................................................................... 1-21

2 SISTEMA SCADA AGUAS DE MÉRIDA.................................................... 2-1

2.1 DESCRIPCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN.................................... 2-1

2.1.1 Planta de Tratamiento Dr. Eduardo Jáuregui......................................... 2-2

2.1.2 Planta de Tratamiento Dr. Enrique Bourgoin........................................ 2-3

2.1.3 Tanques de Almacenamiento................................................................. 2-5

Tanque Los Curos (T1).......................................................................... 2-6

Reconocimiento

Tanque San José (T3)............................................................................. 2-8

Tanques El Depósito (T4-T5)................................................................. 2-10

Tanques Tulio Febres (T6-T7)............................................................... 2-12

Tanque La Hechicera (T8)...................................................................... 2-14

Tanques Vuelta de Lola (T9-T10).......................................................... 2-16

Tanque Jáuregui (T11)............................................................................ 2-18

Tanque Bourgoin (T12).......................................................................... 2-20

2.1.4 Estaciones de Bombeo............................................................................ 2-22

Estación de Bombeo Los Chorros.......................................................... 2-22

Estación de Bombeo Vuelta de Lola....................................................... 2-23

2.1.4 Red Principal de Distribución................................................................. 2-25

2.2 COMPONENTES DEL SISTEMA SCADA.................................................. 2-30

2.2.1 Sensores y Actuadores Utilizados.......................................................... 2-30

2.2.2 Caja de Interconexión............................................................................. 2-32

2.2.3 RTUs MOSCAD..................................................................................... 2-34

Módulos del MOSCAD ......................................................................... 2-36

Medios de Comunicación ...................................................................... 2-36

Protocolos de Comunicación ................................................................. 2-37

Programación de las RTUs MOSCAD .................................................. 2-38

Tablas de Comunicación RTU .............................................................. 2-40

2.2.4 MDLC Gateway ..................................................................................... 2-41

2.3 CENTRO DE CONTROL DE OPERACIONES........................................... 2-

43

2.3.1 Señales Transmitidas al Centro de Control ............................................ 2-45

3 ESTADO ACTUAL DE AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA SCADA

AGUAS DE MÉRIDA ...................................................................................... 3-1

3.1 PROBLEMAS EXISTENTES EN LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO.. 3-1

Reconocimiento

3.2 PROBLEMAS EXISTENTES EN LOS TANQUES DE

ALMACENAMIENTO..................................................................................... 3-2

3.2.1 Problemas existentes en el tanque Los Curos......................................... 3-2

3.2.2 Problemas existentes en el tanque La Hechicera.................................... 3-3

3.3 PROBLEMAS EXISTENTES EN LOS CENTROS DE CONTROL......... 3-3

4 PRINCIPIOS Y PAUTAS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA

INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO (IGU)................................................ 4-1

4.1 IGU...................................................................................................................... 4-1

4.1.1 Calidad de Uso......................................................................................... 4-2

4.2 PRINCIPIOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA IGU...................... 4-3

4.2.1 Principio 1. Conocer a los Usuarios........................................................ 4-3

4.2.2 Principio 2. Involucrar a los usuarios desde el comienzo........................ 4-6

4.2.3 Principio 3. Iteración rápida y frecuente para medir la usabilidad de

diseño....................................................................................................... 4-6

Recolección de requerimientos .............................................................. 4-7

Realización temprana de prototipos ...................................................... 4-10

Evaluación de la usabilidad................................................................... 4-10

Implementación ................................................................................... 4-10

4.3 REGLAS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA IGU............................ 4-11

4.4 ORGANIZACIÓN DE LA PANTALLA ...................................................... 4-12

4.4.1 Cómo conseguir la atención de los Usuarios ......................................... 4-13

4.5 REGLAS PARA EL USO DE COLORES .................................................... 4-14

5 DISEÑO DE LA IGU PARA EL SISTEMA SCADA AGUAS DE

MÉRIDA ........................................................................................................... 5-1

5.1 SISTEMA ACTUAL........................................................................................ 5-1

5.1.1 Determinación de los Problemas.......................................................... 5-5

5.2 SOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS.............................................................. 5-6

Reconocimiento

5.3 REGLAS QUE SE USARON PARA EL DISEÑO DE LA IGU

PROPUESTA..................................................................................................... 5-7

5.4 DISEÑO DE LA IGU PARA EL SISTEMA SCADA AGUAS DE MÉRIDA

USANDO LOOKOUT...................................................................................... 5-8

5.4.1 Entorno de Desarrollo de Lookout....................................................... 5-8

Barra de Título...................................................................................... 5-9

Barra de Menú...................................................................................... 5-9

Barra de Estado.................................................................................... 5-9

5.4.2 Creación de Paneles de Control............................................................ 5-10

5.4.3 Creación de Objetos.............................................................................. 5-11

Creación de un objeto Pot.................................................................... 5-12

Creación de un objeto Switch.............................................................. 5-13

Creación de un objeto Pushbutton....................................................... 5-14

Creación de un objeto HyperTrend...................................................... 5-17

Creación de un objeto Alarm............................................................... 5-18

5.4.4 Visualización de Objetos en los Paneles de Control........................... 5-20

5.4.4 Consultas realizadas a la Base de Datos S/3 SCADA Local

Historian.............................................................................................. 5-24

5.5 PANELES DE LA IGU PROPUESTA PARA EL SISTEMA SCADA AGUAS

DE MÉRIDA.................................................................................................... 5-29

5.5.1 Panel Principal..................................................................................... 5-29

5.5.2 Panel General de Tanques................................................................... 5-30

5.5.3 Panel Diagrama Hidráulico.................................................................. 5-31

5.5.4 Panel Detalle Geográfico.................................................................... 5-32

5.5.5 Mímicos.............................................................................................. 5-33

Glosario.......................................................................................................................... 133

Revisión Bibliográfica................................................................................................... 134

Conclusiones.................................................................................................................. 135

Recomendaciones.......................................................................................................... 136

Reconocimiento

Anexos............................................................................................................................ 137

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1-1. Un objeto encapsula datos, parámetros y funcionalidad en una sola envoltura ................................................................................................ 1-6

Figura 1-2. Caja de diálogo de definición del objeto Switch .................................... 1-7

Figura 1-3. Ejemplo de conexiones entre dos objetos ............................................... 1-15

Figura 1-4. Arquitectura orientada a objetos y manejadora de eventos de Lookout............................................................................................... 1-17

Figura 2-1. Tanque Los Curos ................................................................................... 2-6

Figura 2-2. Diagrama Hidráulico Tanque Los Curos T1 .......................................... 2-7

Figura 2-3. Tanque San José ..................................................................................... 2-8

Figura 2-4. Diagrama Hidráulico Tanque San José T3 ............................................. 2-9

Figura 2-5. Tanques El Depósito ............................................................................... 2-10

Figura 2-6. Diagrama Hidráulico Tanques El Depósito T4 & T5 ............................. 2-11

Figura 2-7. Tanques Tulio Febres ............................................................................. 2-12

Figura 2-8. Diagrama Hidráulico Tanques Tulio Febres T6 & T7 ........................... 2-13

Figura 2-9. Tanque La Hechicera .............................................................................. 2-14

Figura 2-10. Diagrama Hidráulico Tanque La Hechicera T8 ...................................... 2-15

Figura 2-11. Tanques Vuelta de Lola .......................................................................... 2-16

Figura 2-12. Diagrama Hidráulico Tanques Vuelta de Lola T9 & T10 ...................... 2-17

Figura 2-13. Tanque Jáuregui (Subterráneo) ............................................................... 2-18

Figura 2-14. Diagrama Hidráulico Tanque Jáuregui T11............................................ 2-19

Figura 2-15. Tanque Bourgoin (Subterráneo) ............................................................. 2-20

Figura 2-16. Diagrama Hidráulico Tanque Bourgoin T12 .......................................... 2-21

Figura 2-17. Estación de Bombeo Los Chorros .......................................................... 2-22

Figura 2-18. Diagrama Hidráulico de la E.B. Los Chorros ......................................... 2-23

Figura 2-19. Estación de Bombeo Vuelta de Lola ...................................................... 2-24

Figura 2-20. Diagrama Hidráulico E.B. Vuelta de Lola ............................................. 2-24

Reconocimiento

Figura 2-21. Condicción Tanque Bourgoin - Tanques Vuelta de Lola ...................... 2-26

Figura 2-22. Conducción Tanques Vuelta de Lola - E.B. Los Chorros ..................... 2-27

Figura 2-23. Conducción Tanques Vuelta de Lola - Tanque Jáuregui / Tanques El Deposito ............................................................................................. 2-28

Figura 2-24. Diagrama Hidráulico de la Red Principal de Distribución ..................... 2-29

Figura 2-25. Sensor de Caudal .................................................................................... 2-30

Figura 2-26. Sensor de Nivel ....................................................................................... 2-31

Figura 2-27. Sensor de Cloro Residual ....................................................................... 2-31

Figura 2-28. Válvula automática ................................................................................. 2-32

Figura 2-29. Caja de Interconexión Vista Externa ...................................................... 2-32

Figura 2-30. Caja de Interconexión Vista Interna ....................................................... 2-33

Figura 2-31. MOSCAD ............................................................................................... 2-35

Figura 2-32. MOSCAD-L ........................................................................................... 2-35

Figura 2-33. Protocolo de Comunicación entre el Centro de Control y las RTUs MOSCAD ..................................................................................... 2-37

Figura 2-34. Centro de Control con MDLC Gateway que permite la comunicación con las RTUs MOSCAD ........................................................................ 2-38

Figura 2-35. Tabla o Base de Datos de una RTU MOSCAD ...................................... 2-40

Figura 2-36. Tablas de Comunicación ........................................................................ 2-40

Figura 2-37. Entorno de Comunicación con el Software SCADA Central ................. 2-41

Figura 4-1. Partes de la IHM ..................................................................................... 4-1

Figura 4-2. Fases de la Utilidad de Diseño ............................................................... 4-7

Figura 5-1. Panel General de Tanques IGU actual..................................................... 5-2

Figura 5-2. Panel Tanques Vuelta de Lola IGU actual.............................................. 5-3

Figura 5-3. Pantalla Principal de Lookout.................................................................. 5-9

Figura 5-4. Barra de Estado en Modo de Edición...................................................... 5-10

Figura 5-5. Caja de diálogo New Control Panel........................................................ 5-10

Figura 5-6. Caja de diálogo Select Object Class........................................................ 5-12

Figura 5-7. Caja de diálogo New Potenciometer....................................................... 5-13

Figura 5-8. Caja de diálogo New Switch................................................................... 5-14

Figura 5-9. Caja de diálogo Create Pushbutton.......................................................... 5-15

Reconocimiento

Figura 5-10. Caja de diálogo Edit Object Connections................................................ 5-16

Figura 5-11. Caja de diálogo Panel_T1 Connections.................................................. 5-17

Figura 5-12. Caja de diálogo Create HyperTrend........................................................ 5-18

Figura 5-13. Caja de diálogo Create Alarm................................................................. 5-19

Figura 5-14. Gráficos insertados en el panel General de Tanques............................... 5-20

Figura 5-15. Gráficos insertados en el panel Los Curos.............................................. 5-21

Figura 5-16. Caja de diálogo Insert Expression........................................................... 5-22

Figura 5-17. Caja de diálogo Display Numeric Signal................................................ 5-22

Figura 5-18. Diseño preliminar panel General de Tanques......................................... 5-23

Figura 5-19. Diseño preliminar panel Tanque Los Curos............................................ 5-23

Figura 5-20. Caja de diálogo Create SQL.................................................................... 5-28

Figura 5-21. Panel Principal IGU Propuesta................................................................ 5-30

Figura 5-22. Panel General de Tanques IGU Propuesta.............................................. 5-31

Figura 5-23. Panel Diagrama Hidráulico IGU Propuesta............................................. 5-32

Figura 5-24. Panel Detalle Geográfico IGU Propuesta................................................ 5-33

Figura 5-25. Panel Tanques Vuelta de Lola IGU Propuesta........................................ 5-34

Reconocimiento

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1-1. Miembros de la Base de Datos de la Clase de Objeto Switch ................ 1-9

Tabla 1-2. Ejemplos de Constantes Numéricas ....................................................... 1-10

Tabla 1-3. Ejemplos de Constantes de Tiempo ........................................................ 1-11

Tabla 1-4. Períodos de Tiempo ................................................................................ 1-12

Tabla 1-5. Fechas y Horas Absolutas ....................................................................... 1-13

Tabla 1-6. Ejemplos de Constantes de Texto ........................................................... 1-14

Tabla 2-1. Tipos de RTUs instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Eduardo Jáuregui ...................................................................... 2-3

Tabla 2-2. Tipos de RTUs instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Enrique Bourgoin ...................................................................... 2-4

Tabla 2-2. Tipos de RTUs instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Enrique Bourgoin (Continuación)............................................. 2-5

Tabla 2-3. Tipos de RTUs instaladas para la automatización de los Tanques de Almacenamiento .....................................................................................

2-5

Tabla 2-4. Características Físicas del Tanque Los Curos ........................................ 2-6

Tabla 2-5. Características Físicas del Tanque San José ........................................... 2-8

Tabla 2-6. Características Físicas de los Tanque El Depósito ................................. 2-10

Tabla 2-7. Características Físicas de los Tanques Tulio Febres .............................. 2-12

Tabla 2-8. Características Físicas del Tanque La Hechicera ................................... 2-14

Tabla 2-9. Características Físicas de los Tanques Vuelta de Lola ........................... 2-16

Tabla 2-10. Características Físicas del Tanque Jáuregui ........................................... 2-18

Tabla 2-11. Características Físicas del Tanque Bourgoin .......................................... 2-20

Tabla 2-12. Señales Transmitidas - RTU LOS_CUROS ........................................... 2-46

Tabla 2-13. Señales Transmitidas - RTU SAN_JOSÉ ............................................... 2-47

Tabla 2-14. Señales Transmitidas - RTU DEPÓSITO .............................................. 2-48

Tabla 2-14. Señales Transmitidas - RTU DEPÓSITO (Continuación)...................... 2-49

Tabla 2-15. Señales Transmitidas - RTU TULIO_FEBRES ..................................... 2-50

Reconocimiento

Tabla 2-16. Señales Transmitidas - RTU HECHICERA ........................................... 2-51

Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA ....................................... 2-51

Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA (Continuación 1) ........... 2-52

Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA (Continuación 2) ........... 2-53

Tabla 2-18. Señales Transmitidas - RTU JÁUREGUI .............................................. 2-54

Tabla 2-18. Señales Transmitidas - RTU JÁUREGUI (Continuación) ..................... 2-55

Tabla 2-19. Señales Transmitidas - RTU BOURGOIN ............................................. 2-55

Tabla 2-20. Señales Transmitidas - RTU LOS_CHORROS ...................................... 2-56

Tabla 2-20. Señales Transmitidas - RTU LOS_CHORROS (Continuación) ............. 2-57

Tabla 3-1. Secuencia de Lavado de los Filtros P.T. Dr. Enrique Bourgoin.............. 3-1

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian...................................... 5-25

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian (Continuación 1)......... 5-26

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian (Continuación 2)......... 5-27

Reconocimiento

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, las grandes compañías se han visto en la necesidad de

automatizar sus procesos, con la intensión de mejorar la productividad y minimizar los

costos asociados al mantenimiento del proceso productivo. Para conseguir estos objetivos

se debe disponer de la infraestructura necesaria para la implantación de un sistema de

Adquisición de Datos y Control Supervisorio (SCADA).

Los sistemas SCADA han sido diseñados para satisfacer las crecientes necesidades

de automatización y telesupervisión de procesos de producción de las compañías de Agua,

Gas. Electricidad, Energía, Telecomunicaciones, etc.

Los sistemas SCADA desarrollados hasta el presente están basados en Unidades

Terminales Remotas (RTU's), que funcionan como controladores inteligentes, conectadas a

través de una red de comunicaciones a un Centro de Control desde el cual se lleva a cabo la

supervisión y el control de todo el proceso productivo a través de una Interfaz Gráfica de

Usuarios (IGU).

En la ciudad de Mérida se logró la implantación de un sistema SCADA para la

automatización de la Red de Distribución de Agua potable, a cargo de la compañía anónima

Aguas de Mérida (AGUAMERCA). El sistema SCADA esta compuesto por un conjunto de

RTU's de la familia MOSCAD de Motorola, ubicadas en cada uno de los tanques de

almacenamiento de agua potable y estaciones de bombeo, las cuales transmiten vía radio

los valores físicos adquiridos por los sensores de campo (como nivel de agua, caudal y

presión) a un Centro de Control de Operaciones en el que se realiza la supervisión y el

control de los sitios automatizados.

El Centro de Control de Operaciones cuenta con una Interfaz Gráfica de Usuarios

diseñada bajo el software de automatización industrial S/3 SCADATM, la cual no cumple

con los estándares de diseño de IGU's. Por este motivo, este proyecto tiene como objetivos:

1. Evaluación de la situación actual del sistema SCADA Aguas de Mérida para

proponer mejoras y así aprovechar completamente la potencialidad del mismo.

Reconocimiento

2. Hacer uso de nuevas herramientas tecnológicas para el desarrollo de Interfaces

Gráficas de Usuarios para sistemas SCADA.

3. Diseño de una Interfaz Gráfica de Usuarios para el sistema SCADA Aguas de

Mérida que cumpla con los estándares y que además sirva como base para la

integración de todo el proceso productivo.

Para el diseño de la Interfaz Gráfica de Usuarios para el sistema SCADA Aguas de

Mérida se seguirán un conjunto de principios y reglas, propuestos en [9], que son aceptados

por los estándares internacionales para el diseño de interfaces.

El proyecto está estructurado en 5 capítulos que se citan a continuación:

El Capítulo 1 trata sobre sistemas SCADA, sus requerimientos y prestaciones.

En el Capítulo 2 se describe el sistema SCADA Aguas de Mérida, sus

componentes, red principal de distribución, tanques de almacenamiento y

estaciones de bombeo.

En el Capítulo 3 hace referencia a los problemas existentes en el sistema SCADA

Aguas de Mérida.

En el Capítulo 4 se dan los principios y pautas a seguir para el diseño de Interfaces

Gráficas de Usuarios.

El Capítulo 5 presenta el diseño de la Interfaz Gráfica de Usuario propuesta para el

sistema SCADA Aguas de Mérida, las reglas que se utilizaron y la forma en que

fueron solucionados los problemas.

Reconocimiento

1 SCADA

1.1 SISTEMAS SCADA

Los sistemas para la Adquisición de Datos y Control Supervisorio ó SCADA's:

"Supervisory Control And Data Acquisition", están diseñados para dar al operador de una

planta la posibilidad de monitorear, supervisar y controlar los procesos a su cargo [4].

Cuando se habla de SCADA se refiere a la aplicación de software especialmente

diseñada para funcionar sobre computadores en el control de procesos, proporcionando

comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos, autómatas

programables, sensores, actuadores, etc.) y control del proceso en forma automática desde

una interfaz sobre el computador. Además, provee toda la información que se genera en el

proceso productivo a diversos usuarios tanto del mismo nivel como de otros (control de

calidad, supervisión, mantenimiento, etc.). Los programas necesarios, y en su caso el

hardware adicional que se necesite, se denomina en general sistema SCADA.

Los sistemas SCADA han sido diseñados para satisfacer las crecientes necesidades

de automatización y telesupervisión de procesos de producción, tales como las compañías

de Agua, Gas, Electricidad, Energía, Telecomunicaciones, Transporte, Refinerías, etc.

Los sistemas SCADA desarrollados hasta el presente están basados en Unidades

Terminales Remotas (RTU's) y diversas aplicaciones de software de Centros de Control,

integrando transductores, sensores, equipos de comunicaciones e infraestructura en un todo.

Las RTU's son modulares e inteligentes, es decir, están compuestas por una serie

de módulos de E/S y procesadores, diseñadas para funcionar como controladores aislados

(autómatas) o como parte de sistemas más complejos que incluyen centrales y subcentrales,

conectadas a través de una red de comunicaciones con diferentes cantidades de enlaces y

nodos.

Reconocimiento

El Software SCADA permite comunicación e interfaz visual con el proceso

productivo.

En este tipo de sistemas existe por lo general un computador en el que se efectúan

tareas de supervisión y gestión de alarmas, así como el tratamiento de datos, control y

monitoreo de procesos.

1.1.1 Requisitos

Un Software SCADA debe tener varias características para que su instalación sea

perfectamente aprovechada [4]:

Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse según las

necesidades cambiantes de la empresa.

Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario, con los

equipos de la planta y con el resto de estructura teleinformática.

Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware,

fáciles de utilizar y con interfaces amigables con el usuario.

El sistema debe ser confiable, seguro y redundante en tareas críticas.

1.1.2 Prestaciones

Las propiedades principales que un software SCADA debe poseer son [4]:

Un ambiente para el desarrollo de interfaces que contemple:

Mímicos del proceso.

Crear paneles de control.

Crear paneles de alarma.

Reconocimiento

Un mecanismo de interconexión, entre lo desarrollado en el ambiente de interfaces

y el proceso, su monitoreo, supervisión y el control.

Generación de históricos de señales de planta que puedan ser volcados para su

proceso sobre una hoja de cálculo.

Ejecución de programas que puedan modificar la ley de control, o incluso anular o

modificar las tareas asociadas al autómata bajo ciertas condiciones.

Posibilidad de programación numérica, que permita realizar cálculos aritméticos

de elevada resolución sobre la CPU del computador.

Interconexión en ambientes heterogéneos. Adquisición de datos y conexión.

1.1.3 Módulos de un SCADA

Para cumplir con las prestaciones anteriores, un SCADA se divide en módulos o

bloques. Estos módulos permiten las actividades de adquisición de datos, supervisión y

control, considerando como más importantes [4]:

Configuración: Permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SCADA,

adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar.

Interfaz Gráfica del Operador: Proporciona al operador las funciones de control y

supervisión de la planta.

Módulo del Proceso: Ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los

valores actuales de variables leídas.

Gestión y Archivo de Datos: Se encarga del almacenamiento y del procesamiento

de datos, de forma que otra aplicación pueda hacer uso de ellos.

Comunicaciones: Se encarga de la transferencia de información entre la planta y la

arquitectura del hardware que soporta el SCADA, junto con el resto de elementos

de la gestión de información.

Reconocimiento

1.1.4 Cómo se selecciona un SCADA

Se escoge dependiendo de:

Número de variables.

Criticidad del proceso.

Complejidad de Automatización.

Magnitud y distribución geográfica del proceso productivo.

La implantación de un SCADA una vez elegido, está supeditado a un análisis

costo-beneficio.

1.2 SOFTWARE PARA DESARROLLO DE SCADA's

1.2.1 LOOKOUT

Lookout es un producto de Software HMI/SCADA desarrollado por la National

Instruments para Automatización Industrial que no requiere grandes esfuerzos de

programación o codificación [5].

Lookout es basado en objetos, de fácil uso, que da un incomparable poder en

exigentes aplicaciones de automatización industrial. De fácil uso no significa que Lookout

sea demasiado simple, al contrario, es bastante poderoso para manejar aplicaciones

industriales sumamente complicadas.

Lookout es usado para controlar y supervisar una amplia variedad de aplicaciones

industriales incluyendo plantas químicas y petroquímicas, tuberías de petróleo y gas,

plantas de tratamiento de agua, producción de fármacos, procesamiento de alimentos,

Reconocimiento

fabricación de papel, sistemas de administración de energía, automatización de edificios

comerciales, y otras muchas aplicaciones industriales.

Arquitectura Basada en Objetos

Lookout proporciona una arquitectura para aplicaciones que van desde una simple

HMI (Interfaz Hombre Máquina), hasta una sofisticada red de sistemas SCADA.

Lookout es completamente basado en objetos, con funciones tales como conexión

con los dispositivos de campo, tendencia histórica y registro de datos de objetos

configurables.

Los objetos de Lookout encapsulan datos y una conducta funcional, por ejemplo,

un objeto PLC contiene los registros específicos disponibles para establecer la

comunicación con un PLC.

La orientación por objetos tiene como resultado una alta productividad ya que los

objetos y sus funciones son fácilmente configurables a la vez.

Objeto

Un objeto es una unidad de software autónoma que posee una base de datos

predefinida, un conjunto de parámetros y una funcionalidad definida. La Figura 1-1

describe la funcionalidad, miembros de datos y parámetros de un objeto.

Reconocimiento

Figura 1-1. Un objeto encapsula datos, parámetros y funcionalidad en una envoltura [5].

Un objeto puede pensarse como un modelo de software de algo físico. Por

ejemplo, un interruptor de luz es algo físico. Se puede encender y apagar. En Lookout un

objeto Switch representa al objeto físico.

Funcionalidad

La funcionalidad es la manera como un objeto trabaja, opera o realiza una tarea.

La funcionalidad es un concepto general que se aplica de la misma manera a todos los

objetos de una clase de objeto dada. Los parámetros, sin embargo, pueden ser únicos, y

definen la funcionalidad específica de un objeto en particular.

Se diseñan clases del objeto diferentes para realizar funciones diferentes. Por

ejemplo, la clase del objeto Pot (Potenciómetro) opera diferente que la clase de objeto

Switch. Ésta es la funcionalidad construida dentro de toda clase de objeto.

Parámetros

Los parámetros del objeto definen sus características. Lookout usa parámetros de

objeto para completar la definición de la funcionalidad del objeto. Por ejemplo, los Data

Reconocimiento

Rate (Rata de Datos), Parity (Paridad), y Stop bit (Bit de Parada) son unos de los

parámetros que definen cómo trabaja un objeto Modbus. Otros ejemplos incluyen el

Control Security Level (Nivel de Control de Seguridad) de un objeto Switch; Minimum

(Mínimo), Maximum (Máximo), y Resolution (Resolución) de un objeto Pot; y Data

(Datos) de un objeto Average (Promedio).

Cada clase de objeto mantiene un conjunto de parámetros que se deben rellenar o

seleccionar al crear un nuevo objeto. Algunos parámetros mantienen expresiones que

pueden ser cambiadas. Otros requieren valores constantes. Algunos piden que se escoja

gráficos específicos.

En Lookout, los parámetros que aceptan expresiones aparecen como campos de

entrada de datos en amarillo. Estos parámetros pueden recibir señales, es decir, son

escribibles.

Todos los parámetros para una clase dada son mostrados en la caja de diálogo de

definición del objeto. La Figura 1-2 muestra la caja de diálogo de definición del objeto

Switch.

Figura 1-2. Caja de diálogo de definición del objeto Switch.

Reconocimiento

Base de Datos

Cada objeto tiene su propia base de datos establecida. Las partes individuales de

esta base de datos autónoma son llamadas data members (miembros de datos). Algunas

clases de objeto, como la clase Switch, tienen una base de datos muy limitada, mientras que

otras, como la clase PLC, tienen una base de datos muy extensa. No se tiene que construir

una base de datos. La base de datos se crea automáticamente cuando se crea el objeto y los

miembros están automáticamente disponibles.

En el caso de un Switch, el valor implícito del objeto es una parte de la base de

datos autónoma. Los data members pueden generar (escribir) señales, recibir (leer) señales,

o ambas.

Cada data member contendrá un solo valor que puede ser uno de los tres tipos:

numeric (numérico), logical (lógico), o text (texto). Los data members deben leer o escribir

señales compatibles. Por ejemplo, no se puede conectar un data member que genera una

señal lógica a un data member que recibe una señal numérica.

Lookout realiza una revisión de tipos cuando se conectan objetos. Éste puede

generar un mensaje del error si se intenta conectar señales incompatibles.

Los data members establecidos para cada objeto son llamados native data

members (miembros nativos), y pueden pensarse como data members predefinidos por

defecto. Se pueden agregar y se pueden modificar a la base de datos para satisfacer

necesidades específicas.

Cada clase de objeto tiene una explicación de su base de datos localizada en su

definición. La Tabla 1-1 es un ejemplo de la explicación de la base de datos de la clase de

objeto Switch.

Reconocimiento

Tabla 1-1. Miembros de la Base de Datos de la Clase de Objeto Switch [5].

Data Members

Data members son las partes individuales de la base de datos autónoma del objeto.

Hay tres tipos de data members: Logical, Numeric, Text. Algunas clases de objetos tienen

valores de data members implícitos. Por ejemplo, el valor implícito (implicit) de la clase de

objeto Switch es Logical.

Logical Data Members

Logical data members contienen un valor que representa un estado binario. Éstos

son usados para controlar equipos que pueden ser encendidos o apagados, para indicar que

una pieza de un equipo está funcionando, o para indicar si una válvula está abierta o

cerrada.

Las señales lógicas de algunos objetos pueden ser mostradas gráficamente. El

objeto Switch genera una señal lógica que esta en On (encendido) cuando el interruptor esta

hacia arriba y en Off (apagado) cuando el interruptor está hacia abajo.

Lookout reconoce las siguientes constantes lógicas:

♦ Constantes lógicas que representan un estado On: yes, true, on.

Reconocimiento

♦ Constantes lógicas que representan un estado Off: no, false, off.

Numeric Data Members

Numeric data member es un número en punto flotante que representa valores

analógicos tales como el nivel de un tanque, presión, caudal, voltaje, y temperatura. Los

numeric data members también representan tiempo, como un periodo de tiempo (lapso) o

como un tiempo absoluto, es decir, un tiempo en particular: día/semana/mes/año. El objeto

Pot genera una señal numérica compatible con las señales numéricas que supervisan y

controlan los puntos de entrada y salida analógica en un PLC. El rango de las señales

numéricas va desde –1.7x10308 hasta 1.7x10308, y la magnitud puede ser tan pequeña como

1.7x10–308.

Las constantes numéricas son introducidas empleando los dígitos decimales (0-9),

el signo menos (-), el símbolo del exponente (E ó e), y el separador dos puntos (:) para las

constantes de tiempo.

La Tabla 1-2 muestra ejemplos de constantes numéricas.

Tabla 1-2. Ejemplos de Constantes Numéricas [5].

Tiempo o señales de tiempo son almacenadas por Lookout como valores

numéricos que representan días y fragmentos de un día. Por ejemplo, si se introduce una

Reconocimiento

hora como 1:00:00, Lookout interpreta esta constante como HH:MM:SS, es decir, Horas,

Minutos y Segundos. La Tabla 1-3 muestra ejemplos de constantes de tiempo.

Tabla 1-3. Ejemplos de Constantes de Períodos de Tiempo [5].

Se puede introducir una hora como 1:00:00, pero Lookout almacena el número

como 0.04167 (la 1/24 parte de un día). Los días son representados por la parte entera del

número. El número cero representa Jan. 1, 1990 (Enero 1 de 1990).

Si se quiere mostrar una señal numérica digitalmente, Lookout proporciona una

larga lista de formatos numéricos para seleccionar. Se pueden usar señales numéricas para

representar tiempos absolutos y períodos de tiempo. Ya que la fecha y la hora son

representadas a través de valores numéricos, se pueden sumar, restar, e incluir fechas y

horas en expresiones, así como se haría con cualquier otra señal numérica.

Un período de tiempo representa un lapso de tiempo o una duración. Los períodos

de tiempo se indican en horas, minutos, segundos, y fracciones de segundo. Los formatos

numéricos que representan período de tiempo son caracterizados por letras mayúsculas (es

decir, H en lugar de h). La Tabla 1-4 muestra los períodos de tiempo que pueden ser

usados.

Reconocimiento

Tabla 1-4. Períodos de Tiempo [5].

Las fecha y hora absoluta indica un momento específico de tiempo. Lookout

almacena todas las fechas y horas absolutas como señales numéricas. Los formatos

numéricos que representan tiempos absolutos se caracterizan por letras minúsculas (por

ejemplo, hh:mm en lugar de HH:MM). La Tabla 1-5 muestra ejemplos de fechas y horas

absolutas.

Reconocimiento

Tabla 1-5. Fechas y Horas Absolutas [5].

Text Data Members

Text data members contienen cadenas de caracteres de texto. Estas cadenas de

caracteres consisten de todos los caracteres que pueden ser visualizados. Se pueden usar

señales de texto para visualizar descripciones de alarma en el panel de alarmas, visualizar

etiquetas en un panel de control, en parámetros o expresiones. Se pueden introducir señales

de texto como constantes, o pueden construirse con las muchas funciones de texto

disponibles en expresiones. Las constantes de texto deben ir entre comillas (“”) cuando se

usan dentro de las expresiones. La Tabla 1-6 algunos ejemplos de cómo deben ir las

constantes de texto.

Reconocimiento

Tabla 1-6. Ejemplos de Constantes de Texto [5].

(Implicit) Data Members

Muchas clases de objetos tienen un (implicit) data member o miembro implícito.

Este valor implícito puede ser lógico, numérico, o texto y depende de la clase del objeto, y

sigue las mismas reglas que se aplican a todos los otros data members. El miembro

implícito es el que Lookout considera como el miembro de dato más comunmente usado

de esa clase de objeto. Por ejemplo, Lookout podría hacerle especificar la señal numérica

generada por un objeto Pot (Potenciómetro) cualquiera tecleando Pot1.numeric donde Pot1

es el tagname o etiqueta y numeric es el valor actual del objeto Pot1. En cambio, si se

introduce Pot1 solamente, Lookout sabe que se está refiriendo al valor implícito del objeto

Pot, el cual es el valor actual del objeto Pot.

Clases de Objeto

Un objeto es un caso individual de una clase de objeto particular. Lookout tiene

una extensa biblioteca de clases de objetos. Para crear un objeto, se debe seleccionar la

clase de objeto deseada de la lista de objetos disponibles, se asigna al objeto un único

nombre (tagname) y se definen sus parámetros.

Las clases de objetos globales son un tipo especial de clases de objetos. Cada uno

contiene datos globales del sistema como el número de alarmas que están activas. No se

Reconocimiento

puede crear, modificar o eliminar a un objeto global, pero se pueden usar sus data members

así como se usan los data members de cualquier otro objeto.

Cuando se crea o se abre un archivo de proceso de Lookout, automáticamente se

crean tres clases de objetos globales: $Alarm, $Keyboard, y $System.

Conexiones entre Objetos

En Lookout se pueden hacer conexiones entre objetos, permitiendo que las señales

pasen entre ellos. Se puede hacer esto conectando los miembros de las bases de datos de los

objetos a conectar, o conectando los miembros de la base de datos con los parámetros.

Por ejemplo, se puede disponer del numeric data member de un objeto Pot como

el origen del parámetro High Limit (Límite Superior) de un objeto de la Alarm (Alarma).

Cuando se ajusta el valor numérico del objeto Pot, se ajusta a su vez el High Limit del

objeto Alarm. La Figura 1-3 muestra un ejemplo de conexiones entre dos objetos.

Figura 1-3. Ejemplo de conexiones entre dos objetos [5].

Reconocimiento

Estrategia de Control

Cuando se crean y conectan objetos se forma una red o sistema que contiene

muchos objetos, los cuales se unieron para realizar una estrategia de control. Así es el

diseño de un sistema de supervisión. Detrás del panel de control el sistema dirige las

señales de los componentes de campo a las barras gráficas y a los indicadores visuales en

los paneles de control, activa y desactiva alarmas, y puede ser diseñado para tomar

decisiones complejas basadas en las señales y el ajuste de setpoints a través de objetos en

los paneles de control. La estrategia de control puede incluir fórmulas tan complejas como

al estilo de una hoja de cálculo.

Procesamiento con Manejo de Eventos

Un concepto importante en Lookout son los eventos, ya que él es completamente

manejador de eventos.

Cada objeto se mantiene inactivo hasta que ocurra un evento. Un evento es el

cambio de valor de un dato. Cuando una señal entrante cambia, el objeto es activado,

procesando el valor de acuerdo a su funcionalidad. Los objetos sólo envían señales cuando

el resultado de su funcionalidad cambia. Así es como se propaga un evento en el sistema,

creando una reacción en cadena que solamente afecta a los objetos en la cadena. Esto es

llamado notificación activa. Objetos individuales solamente son activados cuando se

notifica un evento, lo que significa una menor demanda de uso del procesador y una mayor

rapidez. La Figura 1-4 muestra la arquitectura manejadora de eventos de Lookout.

Reconocimiento

Figura 1-4. Arquitectura orientada a objetos y manejadora de eventos de Lookout [5].

Servicios de Entorno

Los objetos requieren el uso de los recursos del sistema como el puerto serial,

discos duros, funciones multimedia y más. Por ejemplo, los múltiples objetos PLC pueden

necesitar usar el mismo puerto de comunicación de la computadora. En tal situación,

Lookout debe proporcionar un servicio o mecanismo por medio del cual los objetos

puedan tener acceso al puerto de comunicaciones de forma oportuna y ordenada.

Cada uno de los servicios proporciona una función especial:

Servicio de Comunicación por Puerto Serial

Se pueden configurar ciertas clases de objetos protocolo para la comunicación con

PLC's y RTU's a través del puerto serial del computador. Este servicio arbitra o decide el

uso del puerto de serial entre los objetos que representan PLC's y RTU's. Por ejemplo, un

Reconocimiento

radio bidireccional conectado al puerto serial de una computadora puede comunicarse con

varias marcas de RTU's de campo, las cuales usan un protocolo diferente.

Servicio de Bases de Datos

Con el servicio del banco de datos se pueden definir o modificar parámetros de

miembros nativos. Por ejemplo, la clase de objeto Modbus incluye a un miembro nativo

llamado 40001. Se puede dar a este miembro nativo un alias (o apodo) tal como

PumpSpeed, y definir conversiones de unidades asociadas, alarmas, banda muerta y otros

parámetros. Con Lookout se pueden importar directamente datos de la base de datos de

paquetes externos como Siemens APT.

Servicio de Gráficos

Lookout tiene una extensa biblioteca de gráficos estándar la cual incluye varios

interruptores, potenciómetros, botones, barras gráficas, válvulas, tanques, bombas, y así por

el estilo. Si no se encuentra un gráfico en particular, se puede crear y añadir a la biblioteca

de Lookout.

Servicio de Alarmas

El subsistema de alarmas es un mecanismo poderoso y flexible para generar,

visualizar, registrar e imprimir alarmas. Este subsistema tiene varias partes, incluyendo el

panel de alarmas, parámetros del objeto como el grupo de alarma, prioridad de la alarma,

filtros de alarma, parámetros de visualización e impresión.

Lookout registra permanentemente las alarmas a disco. Se puede imprimir

fácilmente el historial de alarmas.

Servicio de Multimedia

Lookout proporciona un servicio de multimedia que puede usarse para reproducir

archivos de sonido. Este servicio da al usuario la posibilidad de escoger sus propios

archivos de sonido de alarmas para diferenciar los diversos estados de alarma.

Reconocimiento

Servicio de Seguridad

Lookout tiene un sistema de seguridad de tres grados altamente sofisticado y

comprensible. Los grados incluyen seguridad en control, visualización, y verificación de

acciones. Se puede determinar selectivamente qué operadores tienen control sobre que

objetos, qué paneles de control pueden ver los operadores, y qué objetos sugieren a los

operadores comprobación de órdenes.

Servicio de Registros Históricos

Con el servicio de registros históricos se puede guardar la información del sistema

en tiempo real a disco en un archivo ASCII delineado por comas, o en la base de datos

especial de Lookout llamada Citadel.

Lookout Event Logger registra todos los comandos hechos por el operador, hasta

que el archivo del proceso es cerrado. Lookout registra la fecha y la hora del evento,

nombre del operador (account name) y la etiqueta del objeto ajustado, además de la

configuración que tenía el objeto antes y después de ocurrir el evento.

Servicio ODBC

El servicio Open DataBase Conectivity (ODBC) para la conectividad a bases de

datos públicas permite hacer consultas desde otras aplicaciones como Microsoft Access a la

base de datos de Lookout Citadel.

Servicio DDE

El servicio Dinamic Data Exchange (DDE) para el intercambio dinámico de datos

permite exportar valores en tiempo real de un proceso de Lookout hacia otras aplicaciones,

como también importar valores de éstas.

Servicio de Redes

Lookout proporciona un servicio completo cliente-servidor para redes de trabajo a

través del uso del NetDDE. Lookout usa NetDDE para enlazar nodos como servidores,

Reconocimiento

clientes, o en una configuración punto a punto. Con este servicio se puede supervisar y

controlar un proceso desde múltiples estaciones de trabajo en una red.

Servicio de Redundancia

Lookout usa el servicio de redundancia para configurar dos computadoras por

redundacia. En caso de ocurrir una falla en uno de los computadores, automáticamente se

transfiere la supervisión y el control al otro computador.

1.2.2 S/3 SCADATM

S/3 son una familia completa de poderosas tecnologías de información industrial

que están basadas en los Microsoft Windows NT® o sistemas operativos de OpenVMSTM

con características de diseño compartidas que garantizan un éxito crucial a largo plazo [3]:

Uso de arquitectura cliente-servidor estándar y hardware comercialmente

disponible.

Implementación Plug and Play en la que los productos S/3 pueden servir como

componentes o como soluciones totales a sistemas existentes.

Amplia redundancia y medidas de integridad de datos.

Tecnologías de Información Industrial S/3

S/3 TotalVision

Es que una de las más poderosas interfaces de usuario en la industria. Con

capacidades multi-ventana, elementos de visualización estándar, y una librería de objetos

gráficos inteligentes, S/3 TotalVision simplifica el diseño en pantalla y da libertad al

usuario para acceder, organizar y presentar información de una manera rápida y fácil.

Reconocimiento

S/3 Architect

Es una sola herramienta que simplifica la configuración y manejo de la base de

datos arquitectura y de la arquitectura del sistema. A través de la representación visual de

jerarquías, funcionalidad drag and drop, arquitectura orientada a objetos, y

almacenamiento en un RDBMS (Sistema Manejador de Bases de Datos Relacional)

estándar, S/3 Architect minimiza el trabajo de crear y administrar los sistemas de manejo de

información y SCADA's.

S/3 NXS Communications Server

Permite la conectividad con cualquier unidad de I/O (Entrada/Salida), PLC, RTU,

DCS o sistema de SCADA. Los medios de comunicación incluyen LAN, radio, satélite,

microondas, y otros. S/3 NXS también permite conectividad y acceso transparente de

aplicaciones con los dispositivos del campo.

S/3 DDSLink

Conecta fácilmente cualquier aplicación de Microsoft de Windows DDE, como las

hojas de cálculo y procesadores de textos, con datos del S/3 en tiempo real, los datos

históricos, parámetros de la configuración, e incluso definir usuarios.

S/3 InstAlarm

Es un manejador de alarmas multi-ventana y una herramienta de visualización de

enlace caliente con los procesos gráficos de S/3 TotalVision. Ofrece completa flexibilidad

de formato, filtrado de alarmas, y definición de sonidos o voces audibles (con la ayuda de

archivo pregrabados), S/3 InstAlarm responde rápidamente y le ayuda a aislar las alarmas

críticas.

S/3 Information Historian

Graba y archiva datos en tiempo real definidos por el usuario, alarmas y eventos

en tablas relacionales, permitiendo una completa flexibilidad de presentación y análisis.

Reconocimiento

2 SISTEMA SCADA AGUAS DE MÉRIDA

El sistema SCADA de la Compañía Anónima Aguas de Mérida está conformado

por una serie de RTU's de la familia MOSCAD de Motorola, las cuáles transmiten vía radio

los valores de las variables de campo adquiridos por medio de sensores, como nivel de

agua, caudal de entrada y estados de las válvulas de entrada de cada uno de los tanques de

almacenamiento, cloro residual en las plantas de tratamiento y presión en las estaciones de

bombeo, a un Centro de Control de Operaciones ubicado en la Planta de Tratamiento Dr.

Eduardo Jáuregui, en donde se realizan las tareas de monitoreo, supervisión y control de

toda la red de distribución de la zona metropolitana.

2.1 DESCRIPCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN

La Red de Distribución está constituida por más de 250Km de tuberías cuyos

diámetros están comprendidos entre los 50mm y 900mm. El 20% de éstas alcanzan una

edad que pasa de los 35 años.

Debido a la diferencia de cotas existentes en la ciudad de Mérida, la captación es

obtenida por gravedad en los diferentes ríos, donde están ubicados los diques o tomas, que

posee la red de distribución. En la actualidad esta red está conformada por 2 plantas de

tratamiento, 11 tanques de almacenamiento y 2 estaciones de bombeo, todos en

funcionamiento, con planes de expansión.

Reconocimiento

2.1.1 Planta de Tratamiento Dr. Eduardo Jáuregui

La Planta de Tratamiento Dr. Eduardo Jáuregui o Planta Vieja esta ubicada al

norte de la ciudad en el sector de la Hollada de Milla, a una cota de 1701.92msnm. Esta

Planta de Tratamiento fue construida en el año 1943 para una capacidad de producción de

90l/s, hoy día produce entre 280l/s y 330l/s [6].

El agua no tratada o no potabilizada que llega a esta planta es proveniente del río

Albarregas, la cual es captada en los diques Toma Albarregas y Toma Antigua Albarregas

con una capacidad de captación de 350l/s. El agua cruda que llega a la planta por diferentes

procesos para poder ser distribuida en forma de agua potable a la población.

La planta consta de:

1) Mezcla Rápida: Se disponen de 2 retromezcladores en serie los cuales están

provistos de agitadores de eje.

2) Floculadores: Se disponen de 4 floculadores mecánicos, cada uno dividido en 4

cámaras. Cada cámara posee un agitador de eje vertical de velocidad fija.

3) Sedimentadores: Existen 2 sedimentadores convencionales de 16,10m de largo,

8,50m de ancho y 3,95m de alto.

4) Filtros: La planta cuenta con 6 filtros rápidos descendentes de rata constante, de

5,55m de largo, 3,64m de ancho y 3,10m de profundidad.

Toda el agua potable que es producida en la planta va a un tanque subterráneo

llamado Tanque Jáuregui que tiene una capacidad de 4.300m3, ubicado dentro de las

mismas instalaciones de la planta. En la actualidad, es el tanque con la mayor capacidad de

almacenamiento de la red de distribución.

El proceso del lavado de filtros realizado en la P.T. Dr. Eduardo Jáuregui ha sido

completamente manual desde sus inicios, por ello el nuevo proyecto MerBarII tiene como

la finalidad la automatización del proceso de potabilización, el cual abarca desde cambios

en la infraestructura, como la repotenciación de los filtros y reemplazo de válvulas

manuales por automáticas, hasta la instalación de sensores, actuadores y RTU's necesarias

Reconocimiento

para el control y adquisición de datos y así llevar a cabo la supervisión y control de todo el

proceso de lavado. La Tabla 2-1 muestra los tipos de RTU's instaladas para la

automatización de los filtros.

Tabla 2-1. Tipos de RTU's instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Eduardo Jáuregui [7].

Filtro Tipo de RTU

FILTRO_1 MOSCAD-L

FILTRO_2 MOSCAD-L

FILTRO_3 MOSCAD-L

FILTRO_4 MOSCAD-L

FILTRO_5 MOSCAD-L

FILTRO_6 MOSCAD-L

2.1.2 Planta de Tratamiento Dr. Enrique Bourgoin

La Planta de Tratamiento Dr. Enrique Bourgoin o Planta Nueva es la planta que

posee los equipos más nuevos, a comparación con la Planta de Tratamiento Dr. Eduardo

Jáuregui. Fue construida en el año 1973 por el Instituto Nacional de Obras Públicas y está

ubicada en las afueras de la ciudad, cerca de la vía Mérida-Tabay, específicamente en el

sector conocido como El Vallecito.

A esta planta de tratamiento llegan las aguas de los ríos Mucujún y de la Qda La

Cuesta, la cual es captada en los diques Toma Mucujún y Toma La Cuesta con una

capacidad de captación de 1.100l/s. En la actualidad esta planta de tratamiento tiene una

capacidad promedio de producción de 1000l/s [6].

La planta consta de:

1) Mezcla Rápida: Se disponen de 2 unidades de mezcla rápida.

Reconocimiento

2) Floculadores: Se disponen de 2 floculadores mecánicos compuestos por dos

cámaras conectadas en serie. Cada cámara esta provista de un agitador de eje

vertical. La capacidad actual de floculación de la planta en insuficiente.

3) Sedimentadores: Existen 2 sedimentadores de flujo laminar, de 36,25m de largo,

5m de ancho y 5,14m de altura. La capacidad estos sedimentadores es

insuficiente.

4) Desarenadores: Estos desarenadores fueron heredados del antiguo sistema que

se tenía en los inicios cuando fue construida la planta.1

5) Filtros: La planta posee 8 filtros rápidos a gravedad con un lecho compuesto por

antracita y arena como medio filtrante.

El proceso de filtrado es automatizado. Cada filtro posee una RTU programada

para llevar a cabo el proceso de lavado de filtro. Todo el proceso de lavado es supervisado

por un el Centro de Control Secundario ubicado en la planta.

Toda la producción de la planta es llevada a un tanque de almacenamiento

subterráneo llamado Tanque Bourgoin. Este tanque está ubicado dentro de las mismas

instalaciones de la planta y tiene una capacidad de 1.440m3.

La Tabla 2-2 muestra el tipo de RTU's instaladas para la automatización de los

filtros de la planta.

Tabla 2-2. Tipos de RTU's instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Enrique Bourgoin [7].

Filtro Tipo de RTU

FILTRO_1 MOSCAD-L

FILTRO_2 MOSCAD-L

FILTRO_3 MOSCAD-L

FILTRO_4 MOSCAD-L

Reconocimiento

Tabla 2-2. Tipos de RTU's instaladas para la automatización de los filtros de la P.T. Dr. Enrique Bourgoin (Continuación).

Filtro Tipo de RTU

FILTRO_5 MOSCAD-L

FILTRO_6 MOSCAD-L

FILTRO_7 MOSCAD-L

FILTRO_8 MOSCAD-L

2.1.3 Tanques de Almacenamiento

El sistema SCADA esta conformado por 11 tanques de almacenamiento de agua

potable. Cada tanque posee una RTU de la familia MOSCAD de Motorola que se encarga

de la supervisión y control de las variables adquiridas por los sensores de campo. La Tabla

2-3 muestra los tipos de RTU's instaladas y las señales E/S requeridas para la

automatización de los tanques de almacenamiento.

Tabla 2-3. Tipos de RTU's instaladas para la automatización

de los Tanques de Almacenamiento [7].

Tanque Código Tipo de RTU

LOS CUROS T1 MOSCAD-L

SAN JOSÉ T3 MOSCAD-L

DEPÓSITO T4-T5 MOSCAD-L

TULIO FEBRES T6-T7 MOSCAD-L

HECHICERA T8 MOSCAD-L

VUELTA LOLA T9-T10 MOSCAD-400

JÁUREGUI T11 MOSCAD-L

BOURGOIN T12 MOSCAD-L

1 En la actualidad estos desarenadores no cumplen ninguna función y más bien perjudican el trabajo de los sedimentadores.

Reconocimiento

Tanque Los Curos (T1)

El tanque de almacenamiento Los Curos está ubicado vía Mérida-Jají,

específicamente en la parte alta de Los Curos. Este tanque surte de agua a la Urbanización

J.J. Osuna que corresponde solo a la parte alta de Los Curos. La Tabla 2-4 describe las

características físicas del tanque de almacenamiento Los Curos.

Tabla 2-4. Características Físicas del Tanque Los Curos.

Tanque Los Curos T1

Base Circular

Altura Nominal 10m

Altura Real 9,7m

Capacidad Nominal 1.250m3

Capacidad Real 1.213m3

Cota Superior 1488msnm

Cota Inferior 1478msnm

Figura 2-1. Tanque Los Curos.

Reconocimiento

El tanque Los Curos posee los siguientes sensores y actuadores:

Sensor de Nivel.

Sensor de Caudal, instalado en la tubería inferior de entrada.

Válvula automática, instalada en la tubería inferior de entrada.

La ubicación de los sensores y actuadores puede verse en el siguiente diagrama

hidráulico.

Figura 2-2. Diagrama Hidráulico Tanque Los Curos T1.2

2 La leyenda de los diagramas hidráulicos esta disponible en el Anexo 1.

Sensor de Caudal

Válvula Automática

Sensor de Nivel

Reconocimiento

Tanque San José (T3)

El Tanque San José está ubicado en la Av. Los Próceres, adyacente a la Urb. San

José y surte de agua a las comunidades de la Urb. Mocoties, Urb. El Bosque, a la Zona

Industrial Los Andes, Urb. Humbolt, Urb. Belenzate, La Mata y La Linda. La Tabla 2-5

muestra las características físicas del Tanque San José.

Tabla 2-5. Características Físicas del Tanque San José.

Tanque San José T3

Base Circular

Altura Nominal 6m

Altura Real 5m



Cota Superior 1521msnm

Cota Inferior 1515msnm

Figura 2-3. Tanque San José.

Reconocimiento

El tanque San José posee los siguientes sensores y actuadores:

Sensor de Nivel.


Válvula automática, instalada en la tubería inferior de entrada.


hidráulico.

T-3

TANQUE SAN JOSÉ

Figura 2-4. Diagrama Hidráulico Tanque San José T3.

Reconocimiento

Tanques El Depósito (T4-T5)

Son 2 tanques que están ubicados en la Av. Los Próceres, diagonal a las Res.

Albarregas. Estos tanques distribuyen al sector La Otra Banda, que corresponde a todas las

urbanizaciones ubicadas a la margen derecha del río Albarregas, que son las comunidades

del sector El Llanito, Urb. Los Sauzalez, sector El Campito y Av. Las Américas. La Tabla

2-6 muestra las características físicas de estos dos tanques.

Tabla 2-6. Características Físicas de los Tanques El Depósito.

Tanques El Depósito T4 T5

Base Circular Circular

Altura Nominal 6m 6m

Altura Real 5,6m 5,6m

Capacidad Nominal 1.700m3 1.800m3

Capacidad Real 1.587m3 1.680m3

Cota Superior 1.710msnm 1.710msnm

Cota Inferior 1.704msnm 1.704msnm

Figura 2-5. Tanques El Depósito.

Reconocimiento

Los tanques El Depósito tienen instalados los siguientes sensores y actuadores:

T4 T5

Sensor de Nivel. Sensor de Nivel.

2 Sensores de Caudal. Uno instalado en

la tubería inferior de entrada y el otro en

la tubería superior de entrada.

Sensor de Caudal, instalado en la tubería

inferior de entrada.

2 Válvulas automática. Una instalada en

la tubería inferior de entrada y la otra en

la tubería superior de entrada.

Válvula automática, instalada en la

tubería inferior de entrada.

T-4

TANQUES EL DEPOSITO

Figura 2-6. Diagrama Hidráulico Tanques El Depósito T4 & T5.

Reconocimiento

Tanques Tulio Febres (T6-T7)

Estos dos tanques están ubicados en la Av. Tulio Febres Cordero, entre el

Polideportivo Luis Gersy G. y la Facultad de Ingeniería y se encargan de distribuir agua

potable a las comunidades que están a lo largo de las Avenidas Tulio Febres Cordero y

Alberto Carnevalli hasta la Urb. Sta. Juana, también a surte a las comunidades de la Av.

Urdaneta, Av. Andrés Bello hasta La Parroquia. La Tabla 2-7 muestra las características

físicas de estos dos tanques.

Tabla 2-7. Características Físicas de los Tanques Tulio Febres.

Tanques Tulio Febres T6 T7

Base Circular Circular



Capacidad Nominal 2.700m3 2.500m3

Capacidad Real 2.295m3 2.125m3



Figura 2-7. Tanques Tulio Febres.

Reconocimiento

Los tanques Tulio Febres tienen instalados los siguientes sensores y actuadores:

T6 T7


Sensor de Caudal compartido, instalado

en la tubería de entrada común a los dos

tanques.

Sensor de Caudal compartido, instalado


tanques.

Válvula automática compartida, instalada


tanques.

Válvula automática compartida, instalada


tanques.

T-6 T-7

TANQUES DON TULIO FEBRES C.

Figura 2-8. Diagrama Hidráulico Tanques Tulio Febres T6 & T7.

Reconocimiento

Tanque La Hechicera (T8)

El Tanque La Hechicera esta ubicado cerca de las instalaciones del Núcleo ULA-

Hechicera. Este tanque surte agua potable a las comunidades de la Urb. San Pedro, Urb.

Sta. Ana Norte y Res. Domingo Salazar. La Tabla 2-8 muestra las características físicas del

Tanque La Hechicera.

Tabla 2-8. Características Físicas del Tanque La Hechicera.

Tanque La Hechicera T8

Base Circular

Altura Nominal 6m

Altura Real 5,5m


Capacidad Real 917m3

Cota Superior 1.862msnm

Cota Inferior 1.856msnm

Figura 2-9. Tanque La Hechicera.

Reconocimiento

El tanque La Hechicera tiene instalado los siguientes sensores:

Sensor de Nivel.


LA HECHICERA

T-8

Figura 2-10. Diagrama Hidráulico Tanque La Hechicera T8.

Reconocimiento

Tanques Vuelta de Lola (T9-T10)

Estos 2 tanques están ubicados en las cercanías de la redoma Vuelta de Lola,

específicamente al lado de la Inspectoría de Tránsito o M.T.C y se encargan de distribuir

agua potable a las comunidades de la Av. Los Próceres, Urb. San Francisco, Urb. Sta.

María, y a las comunidades que están a lo largo de la Av. Hoyada de Milla. La Tabla 2-9

muestra las características físicas de los tanques Vuelta de Lola.

Tabla 2-9. Características Físicas de los Tanques Vuelta de Lola.

Tanques Vuelta de Lola T9 T10

Base Circular Cuadrada



Capacidad Nominal 1.200m3 600m3

Capacidad Real 1.100m3 525m3



Figura 2-11. Tanques Vuelta de Lola.

Reconocimiento

Los tanques Vuelta de Lola tienen instalados los siguientes sensores y actuadores:

T9 T10


Sensor de Caudal, instalado en la tubería

superior de entrada.


tubería superior de entrada.


tubería superior.

Existe además, un sensor de caudal instalado en la tubería de entrada común a los

dos tanques y una válvula manual o ByPass que es de gran importancia para las

operaciones de distribución.

T-9T-10

LA VUELTA DE LOLA

EST. BOMBEOLA VUELTA

Figura 2-12. Diagrama Hidráulico Tanques Vuelta de Lola T9 & T10.

ByPass

Reconocimiento

Tanque Jáuregui (T11)

El tanque Jáuregui o tanque Milla es el tanque más grande de todos los tanques de

almacenamiento. Es un tanque subterráneo y esta ubicado en la Planta de Tratamiento Dr.

Eduardo Jáuregui y se encarga de almacenar toda la producción de agua potable

proveniente de esta planta y parte de la que viene de la red de distribución. Este tanque está

encargado de distribuir agua potable a todo el Centro de la ciudad de Mérida (Casco

Central). La Tabla 2-10 muestra las características físicas del tanque Jáuregui.

Tabla 2-10. Características Físicas del Tanque Jáuregui.

Tanque Jáuregui T11

Base Cuadrado

Altura Nominal 3,6m

Altura Real 3,6m





Figura 2-13. Tanque Jáuregui (Subterráneo).

Reconocimiento

El tanque Jáuregui tiene instalado los siguientes sensores y actuadores:

Sensor de Nivel.

2 Sensores de Caudal. Uno instalado en la tubería superior de entrada

proveniente de la P.T. Eduardo Jáuregui y otro instalado en la tubería inferior

de entrada proveniente de los tanques Vuelta de Lola.

Sensor de Cloro.

Válvula automática, instalada en la tubería inferior de entrada proveniente de

los tanques Vuelta de Lola.


hidráulico:

T-11

PLANTA DE TRATAMIENTODr. EDUARDO JAUREGUI

TANQUE MILLA

Figura 2-14. Diagrama Hidráulico Tanque Jáuregui T11.

Reconocimiento

Tanque Bourgoin (T12)

El tanque Bourgoin está ubicado en la Planta de Tratamiento Dr. Enrique

Bourgoin ubicada en las afueras de la ciudad, específicamente en la vía El Vallecito. Es un

tanque subterráneo que almacena toda la producción de agua potable que proviene de la

planta. La Tabla 2-11 muestra las características físicas del tanque Bourgoin.

Tabla 2-11. Características Físicas del Tanque Bourgoin.

Tanque Bourgoin T12

Base Cuadrada

Altura Nominal 3,6m

Altura Real 3,6m





Figura 2-15. Tanque Bourgoin (Subterráneo).

Reconocimiento

El tanque Bourgoin posee instalados los siguientes sensores:

Sensor de Nivel.

Sensor de Caudal, instalado en la tubería de salida del tanque.

Sensor de Cloro.

La ubicación de los sensores puede verse en el siguiente diagrama hidráulico:

PLANTA DE TRATAMIENTODr. ENRIQUE BURGOIN

TOMA Qda. LA CUESTA

TOMA RIO MUCUJUN

Figura 2-16. Diagrama Hidráulico Tanque Bourgoin T12.

TANQUE BOURGOIN

Reconocimiento

2.1.4 Estaciones de Bombeo

Estación de Bombeo Los Chorros

Esta compuesta por 3 unidades de bombeo horizontales tipo Booster, alimentadas

por una línea de aducción que parte de los tanques Vuelta de Lola. Esta estación de bombeo

está ubicada vía Los Chorros de Milla, cerca de la Urb. Los Pinos, y tiene como función

surtir agua a todas las comunidades de este sector.

Figura 2-17. Estación de Bombeo

Los Chorros.

La estación de bombeo Los Chorros posee instalados los siguientes sensores:

Sensor de Caudal, instalado en la tubería de entrada a la estación de bombeo.

2 Sensores de Presión. Uno instalado en la tubería de entrada y el otro en la

tubería de salida de la estación de bombeo.

Reconocimiento

La ubicación de los sensores puede verse en el siguiente diagrama hidráulico.

LOS CHORROSDE MILLA

I

I

Figura 2-18. Diagrama Hidráulico de la E.B. Los Chorros.

Estación de Bombeo Vuelta de Lola

Esta estación de bombeo esta compuesta por 2 unidades de bombeo Monoblock,

alimentadas desde la tubería que viene de la P.T. Dr. Enrique Bourgoin, y se encuentra

ubicada dentro de las mismas instalaciones donde se encuentran los tanques Vuelta de Lola.

La estación de bombeo Vuelta de Lola tiene como función surtir agua a las

comunidades del Conjunto Residencial La Arboleda y a las del sector San Benito.

Reconocimiento

Figura 2-19. Estación de Bombeo Vuelta de Lola.

Esta estación de bombeo sólo posee instalado un sensor de caudal en la tubería de

salida. La ubicación de este sensor puede verse en el siguiente diagrama hidráulico.


Figura 2-20. Diagrama Hidráulico E.B. Vuelta de Lola.

Reconocimiento

2.1.5 Red Principal de Distribución

La red principal nace en el tanque Bourgoin, a una cota de 1.807msnm y termina

en la zona de La Mara, vía Ejido a una cota de 1.220msnm. Casi toda la red está

conformada por un único sistema, a excepción de la zona La Pedregosa alta y media, que se

abastecen mediante un sistema local independiente [6].

Los principales componentes del sistema de distribución se mencionan a

continuación:

Conducción Tanque Bourgoin - Tanques Vuelta de Lola: Del tanque Bourgoin sale

una tubería de 660mm de diámetro, la cual ingresa a la ciudad por la vía Mérida-

Tabay, y llega con un diámetro de 700mm HF al sector Vuelta de Lola donde se

ubican los tanques del mismo nombre. Ver Figura 2-21.

Conducción Tanques Vuelta de Lola - E.B. Los Chorros: Inmediatamente antes de

que la tubería de 700mm entre a los tanques Vuelta de Lola, se deriva una tubería

de 300mm de hierro fundido dúctil (HD) hacia la E.B. Los Chorros ubicada en el

sector Los Chorros de Milla, por medio de la cual se continúa elevando el agua

hasta el tanque La Hechicera. Ver Figura 2-22.

Conducción Tanques Vuelta de Lola - Tanque Jáuregui / Tanques El Depósito: La

salida principal de los tanques Vuelta de Lola es una tubería de 600mm de hierro

fundido (HF) que pasa por la Av. Universidad. En la intersección de la Av. Los

Próceres con la Av. Universidad se derivan de ésta dos tuberías, una de 500mm

HD que sigue a lo largo de la Av. Los Proceres hasta los tanques El Depósito y

otra de 600mm HD que pasa por la Av. Universidad hasta el tanque Jáuregui

ubicado en las instalaciones de la P.T. Eduardo Jáuregui en la Hollada de Milla.

Esta división conforma la separación principal del sistema de abastecimiento de

agua de la ciudad. Ver Figura 2-23.

Reconocimiento

Figura 2-21. Conducción Tanque Bourgoin - Tanques Vuelta de Lola

Reconocimiento

Figura 2-22. Conducción Tanques Vuelta de Lola - E.B. Los Chorros.

Reconocimiento

Figura 2-23. Conducción Tanques Vuelta de Lola - Tanque Jáuregui / Tanques El Depósito.

Reconocimiento

REPUBLICA DE VENEZUELA

FIG. N°:

ARCHIVO N°:

ESTUDIO:

ESQUEMA RED PRINCIPAL

CONTENIDO:

C.A. HIDROLOGICA DE LA CORDILLERA

ANDINA

NOV '98

S/ESC.

ING. JOSE CARLOS SOLANO

KLEINER, C.A.

ESCALA (S):

FECHA:

PROYECTO:

PROYECTISTA:

DIBUJADO POR:

HIDROANDES

REVISADO Y CONFORMADO POR:

TAHAL CONSULTING ENGINEERS

L.T.D.

Esquema Red Principal (Mérida)

HOJA N°:

DE:

ING. D. ORENSTEIN

T-6 T-7

T-3

T-4

T-9T-10

T-11

LA VUELTA DE LOLA

PLANTA DE TRATAMIENTODr. EDUARDO JAUREGUI

PLANTA DE TRATAMIENTODr. ENRIQUE BURGOIN

TOMA Qda. LA CUESTA

TOMA RIO MUCUJUN

LA HECHICERA

T-8TOMA RIO ALBARREGAS

TOMA ANTIGUARIO ALBARREGAS

LOS CHORROSDE MILLA

TANQUES EL DEPOSITO


TANQUE MILLA

TOMA RIO LA PEDREGOSA

TANQUE EL CONSEJO

T-2

TANQUE EL PEDREGAL

URB. LA PEDREGOSA

TOMA Qda. CARVAJAL

TANQUE SAN JOSÉ

TANQUES DON TULIO FEBRES C.

I

☺

LEYENDA

I

I

Figura 2-24. Diagrama Hidráulico de la Red Principal de Distribución.

Reconocimiento

133

2.2 COMPONENTES DEL SISTEMA SCADA

2.2.1 Sensores y Actuadores Utilizados

En los tanques de almacenamiento, estaciones de bombeo y plantas de tratamiento

se dispone de un conjunto de sensores y actuadores necesarios para poder llevar a cabo la

supervisión y control de las variables de interés.

Los tanques de almacenamiento poseen sensores de nivel y caudal. Solo tienen

sensores de cloro residual los tanques que almacenan la producción de las plantas de

tratamiento. Cada tanque posee una válvula automática en las tuberías de entrada, las cuáles

permiten controlar la entrada de caudal al mismo. Las estaciones de bombeo tienen

instalados sensores de presión y sensores de caudal. Todos los sensores deben tener una

salida analógica de 4mA a 20mA que es llevada a una interfaz de hardware o caja de

interconexión entre los dispositivos de campo y los módulos de adquisición de datos de las

RTU's.

Figura 2-25. Sensor de Caudal.

Reconocimiento

134

Figura 2-26. Sensor de Nivel.

Figura 2-27. Sensor de Cloro Residual.

Reconocimiento

135

Figura 2-28. Válvula automática.3

2.2.2 Caja de Interconexión

La caja de interconexión cumple la función de proveer una interfaz eléctrica entre

los dispositivos de campo, como sensores de nivel, caudal o presión, y las RTU MOSCAD

de Motorola. Cada RTU cuenta con una caja de interconexión que contiene una fuente de

alimentación, los interruptores Local/Remoto y Manual/Off/Automático más una llave

térmica [7].

Figura 2-29. Caja de Interconexión

Vista Externa 3 Las especificaciones de algunos sensores y actuadores están disponibles en el Anexo 2.

Reconocimiento

136

En la Figura 2-29 pueden observarse los interruptores Local/Remoto y

Manual/Off/Automático en la parte inferior de la caja de interconexión. La llave térmica

puede observarse en la parte media derecha de la caja.

Las cajas de interconexión, como las que están en las estaciones de bombeo,

poseen una pequeña pantalla local o display en su parte exterior para la supervisión de

datos y control de los dispositivos de campo en forma local.

Figura 2-30. Caja de Interconexión

Vista Interna.

La caja de interconexión cuenta con los siguientes elementos:

Transformador de Entrada y Alimentación Auxiliar: Se encarga de reducir la

tensión de entrada de 120V, 220V o 440V en una relación de 1, 2 o 4

respectivamente, de acuerdo al bobinado interno que posea la caja de

interconexión. La tensión de salida será de 120V y existirá al menos una fuente

auxiliar de 24V con el rectificador necesario para alimentar la pantalla local y los

dispositivos auxiliares requeridos.

Interruptores Local/Remoto y Manual/Off/Automático: Son dos interruptores

simples inversores, que indican a la RTU la modalidad de operación en la que se

Reconocimiento

137

encuentra el dispositivo asociado a la caja de interconexión. Por ejemplo, cada

válvula automática en los tanques de almacenamiento posee asociado un

interruptor Manual/Off/Automático en la caja de interconexión. Cuando el

interruptor se encuentra en la posición Automático, indica que la RTU puede

mandar comandos de apertura y cierre a la válvula; si el interruptor se encuentra en

modo Manual, los comandos de apertura y cierre sólo pueden ser activados por un

operador de campo de forma manual; por el contrario, si en interruptor está en

modo Off, la válvula queda inoperante. El interruptor Local/Remoto solo indica el

estado en que se encuentra la RTU. Si el interruptor se encuentra en la posición

Remoto, la RTU puede recibir comandos desde el Centro de Control de

Operaciones; contrario, la RTU funcionará de modo local.

Relé de selección de modo de conmutación: Este elemento tiene como propósito

enclavar el modo de operación, definiendo el funcionamiento Local o Remoto del

dispositivo a controlar. Su función principal consiste en impedir eléctricamente la

operación del dispositivo de campo cuando el interruptor Local/Remoto se

encuentra en la posición Local.

Pantalla de Presentación de Datos: Se encarga de la visualización de las señales

analógicas de entrada (AI) y digitales de salida (DO) requeridas por la RTU. Cada

valor digital podrá estar asociado a una alarma que podrá ser reconocida en forma

local por el operador. Todas las cajas de interconexión de los tanques de

almacenamiento y estaciones de bombeo cuentan con su pantalla local, la cual está

configurada especialmente para cada sitio y mostrará los datos recibidos de la

RTU, los cuales son iguales a los transmitidos al Centro de Control.

2.2.3 RTU's MOSCAD

Las RTU's instaladas en cada uno de las plantas de tratamiento, tanques de

almacenamiento y estaciones de bombeo son unidades MOSCAD. MOSCADTM es el

Reconocimiento

138

nombre que describe a la familia de productos SCADA de Motorola. Los modelos

disponibles hasta el momento son MOSCAD-L y MOSCAD-400.

Cada RTU dispone de una fuente de alimentación, CPU y una serie de módulos

E/S conectados al CPU, los cuáles toman el estado de los transductores de campo para

luego ser transmitidos como valores digitales. Ver Figuras 2-31 y 2-32.

Figura 2-31. MOSCAD [2].

Figura 2-32. MOSCAD-L.4 [2]

4 Las especificaciones del MOSCAD-L están disponibles en el Anexo 3.

Reconocimiento

139

Módulos del MOSCAD

Existen varios módulos disponibles en el mercado [2]:

Módulo CPU.

Módulo de 16 Entradas Digitales (16acDI).

Módulo de 8 Entradas Analógicas (8AI).

Módulo de 4 Salidas Analógicas (4AO).

Módulo de 16 Salidas Digitales (16DO).

Módulo Mezclador E/S.

Módulo de 32 Entradas Digitales (32dcDI).

Módulo de 60 Entradas Digitales (60DI).

Módulo de 32 Salidas Digitales (32DO).

Módulo Analizador AC.

Modems.

Módulo de 8 Salidas Digitales (alta corriente).

Medios de Comunicación

La comunicación entre RTU's utilizada en el sitema SCADA Aguas de Mérida es

vía radio bidireccional (485MHz). Otros tipos de comunicación que pueden ser utilizados

por las RTU's son:

Wireline Modem (Línea alambrada).

Microondas.

Radio bidireccional:

1. Convencional.

2. Truncado

Las RTU's MOSCAD pueden comunicarse con el Centro de Control y de RTU a

RTU (punto a punto). La comunicación puede ocurrir entre unidades individuales o puede

transmitirse a varias unidades simultáneamente.

Reconocimiento

140

Protocolos de Comunicación

Las RTU MOSCAD de Aguas de Mérida usan el protocolo de comunicación

MDLC que fue específicamente desarrollado para radio bidireccional. El protocolo MDLC

está basado en las 7 capas del modelo OSI publicado por ISO para la comunicación con el

Centro de Control. Estas capas definen la aplicación, presentación, sesión, transporte, red

de trabajo, enlaces, y tareas físicas del requisito protocolar total respectivamente. Ver

Figura 2-33.

Figura 2-33. Protocolo de Comunicación entre el Centro de

Control y las RTU MOSCAD [8].

Desde el punto de vista de las comunicaciones, la RTU se encarga de enviar los

paquetes de datos que contienen el estado de los elementos de campo a un MDLC Gateway

ó MCP-T de Motorola (ver Figura 2-34), el cuál se encarga de recibir todas las señales

provenientes de las RTU MOSCAD, ubicado en el Centro de Control de Operaciones. La

transmisión de datos es por excepción, es decir, se efectúa bajo demanda de la RTU cuando

se cumplen las consignas preprogramadas. Para valores digitales la consigna es el cambio

de estado de 0 a 1 ó viceversa, para los valores analógicos la consigna es la superación de

una determinada banda muerta.

Reconocimiento

141

Figura 2-34. Centro de Control con MDLC Gateway que permite la

Comunicación con las RTU's MOSCAD [8].

Programación de las RTU's MOSCAD

El sistema MOSCAD viene con un Tool Box de programación que permite

configurar las RTU MOSCAD. El Tool Box de programación es un software que le permite

al ingeniero del sistema definir y mantener el sistema MOSCAD según las necesidades y

requisitos que se tengan. Las funciones principales que pueden realizarse por medio del

Tool Box de programación son [7]:

1) Editar la programación de la RTU, la cual incluye:

a) Site Configuration, según el hardware y configuración de los puertos. Esta

herramienta permite definir la configuración física de la RTU, la cual incluye los

módulos de E/S, definición los puertos a usar y la dirección específica de la RTU.

b) Network Configuration, según la topología de la red. La aplicación Network

Configuration está diseñada para definir la comunicación de nodos en la red y solo

es usada en sistemas MOSCAD que utilizan más de un protocolo de comunicación.

Reconocimiento

142

c) Application data base, para la construcción de la base de datos, la cual está formada

por un conjunto de tablas, donde cada tabla define un grupo de dispositivos, cada

fila define un dispositivo diferente, y cada columna contiene datos de un dispositivo

específico.

d) Application process, donde cada proceso es construido por una secuencia de

programación en escalera en el lenguaje avanzado Ladder-Diagram de Motorola.

Cada escalón define el comportamiento de una o varias salidas como una función de

sus estados de entrada y el tiempo.

2) Preparar la proyección de la documentación al usuario.

3) Crear de forma automática un “archivo central”, que será usado posteriormente para la

creación de la base de datos de la RTU en el Centro de Control.

4) Downloading Site Configuration, que permite cargar un bloque de datos o código de la

RTU MOSCAD, vía el puerto RS-232, hacia el Tool Box.

5) Realizar las siguientes funciones en cualquier RTU MOSCAD vía conexión local o vía

red de comunicación:

a) Uploading Site Configuration, para cargar un bloque de datos del Tool Box hacia la

RTU.

b) Supervisar y depurar la aplicación de la base de datos y del proceso, en tiempo real.

c) Actualizar la hora y el día en la RTU.

d) Probar todos los módulos de hardware, incluso la calibración de entradas y salidas

analógicas.

e) Recobrar eventos (de muy alta resolución) registrados en el tiempo por la RTU.

f) Sincronizar el sistema de reloj.

g) Recobrar los registros de errores (de hardware o funcionamientos defectuosos del

software) en la RTU.

h) Capturar paquetes de datos por medio de los enlaces de comunicación.

i) Llevar a cabo diagnósticos de software del sistema.

Reconocimiento

143

Tablas de Comunicación RTU

Las tablas en una RTU representan una base de datos, la cual tiene una estructura

multicolumna que contiene variables relacionadas con un dispositivo (ver Figura 2-35).

Solo las tablas que son mapeadas al Centro de Control SCADA son llamadas Tablas de

Comunicación.

Figura 2-35. Tabla o Base de Datos de una RTU MOSCAD [8].

Figura 2-36. Tablas de Comunicación [8].

Cada RTU puede incluir hasta 128 tablas, cada tabla puede incluir hasta 8

columnas y 250 filas (2000 variables por tabla). Usualmente una fila de una tabla

representa a un dispositivo, mientras que una columna representa a las variables (digitales,

analógicas o calculadas) relacionadas con ese dispositivo.

Reconocimiento

144

Las RTU's MOSCAD soportan varios tipos de datos. Las columnas incluyen

variables de un solo tipo de dato. Los tipos de datos pueden ser divididos en tres categorías:

Discretos (bit).

Enteros (16 bits incluyendo el signo).

Reales (32 bits en notación punto flotante).

Para recibir correctamente los datos y hacer transparente el sistema MOSCAD a la

aplicación cliente SCADA, es creada una estructura de datos interna por medio de las

rutinas de programación API de Motorola, donde se define el tipo y número de RTU's de

campo utilizadas.

2.2.4 MDLC Gateway

El sistema SCADA de Aguas de Mérida posee un MCP-T (MDLC Gateway) que

proporciona al software SCADA (S/3), instalado en el Centro de Control de Operaciones

Principal, intercambiar información con las RTU's MOSCAD. El MCP-T sirve como una

interfaz entre el mundo TCP-IP y el mundo MDLC.

El MDLC Gateway soporta la arquitectura Cliente/Servidor, el cual provee

servicio MDLC al Centro de Control SCADA (cliente) sobre la red de área local LAN.

Figura 2-37. Entorno de Comunicación con el

Software SCADA Central [8].

Reconocimiento

145

El MDLC Gateway permite al software SCADA realizar las siguientes operaciones:

1) Enviar Información desde el Centro de Control SCADA a la RTU MOSCAD.

Cuando se necesita transferir comandos desde el Centro de Control SCADA para

que sean ejetutados por las RTU's MOSCAD en los sitios remotos:

a) Interrogación requerida (con o sin cambio de estado).

b) Envío de comandos.

c) Envío de setpoint con múltiples valores.

d) Emisión de comandos a grupos de RTU's.

e) Ajuste de tiempo en la RTU.

2) Recibir información desde las RTU MOSCAD al Centro de Control SCADA.

Cuando se necesita recibir datos transmitidos en tiempo real desde las RTU's

MOSCAD al Centro de Control SCADA:

a) Reporte de información.

b) Reporte de información por cambio de estado.

c) Eventos espontáneos (Burst).

d) Reporte de la hora (time-tagged) en el que fueron registrados los eventos en las

RTU's (1ms de resolución).

e) Reporte de la hora en la RTU.

Para tener acceso al sistema MOSCAD e intercambiar información con las RTU's

MOSCAD, el software del Centro de Control tiene que estar integrado al MDLC Gateway

por medio de las rutinas Gateway API (Application Programming Interface). Las rutinas

Gateway API usan el driver TCP/IP y la tarjeta Ethernet para intercambiar información con

el MDLC Gateway.

Además de las rutinas API, se cuenta con un Tool Box de programación que

permite la configuración del MCP-T. Este Tool Box de programación permite la

modificación de los siguientes parámetros:

TCP/IP Driver (IP address).

Reconocimiento

146

MDLC Gateway configuration (MDLC Gateway, Site-id y Link-ids). MDLC Network configuration (MDLC routers del sistema). MDLC Site table (Site-id y Link-ids del sistema).

2.3 CENTRO DE CONTROL DE OPERACIONES

El sistema cuenta con un Centro de Control Principal de Operaciones ubicado en

las instalaciones de la P.T. Dr Eduardo Jáuregui y un Centro de Control Secundario

ubicado en la P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

En el Centro de Control de Operaciones Principal se realizan las tareas de

supervisión y control en tiempo real de los distintos procesos de la red de distribución, con

el propósito de optimizar el manejo y suministro de agua en la ciudad. Actualmente se

contempla en el sistema a la totalidad de los tanques, estaciones de bombeo y plantas de

potabilización existentes.

El sistema SCADA instalado actualmente permite la transmisión al Centro de

Control Principal de los datos de caudales, niveles y cloro residual en las principales

instalaciones. También se controla remotamente las válvulas de entrada de los tanques de

almacenamiento dependiendo de las condiciones del sistema.

El sistema permite entre otros beneficios [6]:

Respuesta rápida y en todo momento para satisfacer la demanda de agua en

diferentes lugares de la ciudad.

Evaluación continua de las reservas de agua existentes en los tanques.

Reducción de las pérdidas por rebose en los tanques.

Conocimiento del comportamiento regular del consumo de agua en varios sectores

de la ciudad y adaptación del manejo del sistema de agua a estos consumos con

anticipación.

Reconocimiento

147

Manejo de datos, curvas de consumo, tendencia, producción, estadísticos y

predicciones.

Cada Centro de Control cumple las siguientes funciones [7]:

Supervisión en tiempo real de alarmas y eventos del sistema.

Supervisión de las variables adquiridas en los sitios de campo.

Diagnóstico de comunicaciones.

Almacenamiento de valores históricos de alarmas y datos.

Elaboración de reportes.

El Centro de Control Principal cuenta con 4 operadores los cuales se encargan de

la supervisión y el control del sistema las 24 horas del día durante los 365 días del año. Los

Operadores del Centro de Control, a través de la interfaz SCADA S/3, pueden visualizar el

estado de cada una de las RTU's y controlarlas en forma remota, por ejemplo mediante el

cierre o la apertura de las válvulas y encendido o apagado de las bombas. Para ello, la

interfaz desarrollada en el software de automatización S3 posee los siguientes niveles de

navegación [7]:

1. Mapa Principal: En este gráfico está representado el mapa de la ciudad de Mérida,

en el cual se especifican todos los sitios automatizados. Sirve también como menú

principal, con el que se tendrá acceso a cualquiera de los Detalles Geográficos de

cada sitio y al Detalle Hidráulico general de la ciudad.

2. Detalle Geográficos: Es un mapa ampliado que presenta la ubicación geográfica

del sitio y algún punto de referencia, como calles o avenidas. Muestra información

específica, como el nombre de la estación remota, capacidad del tanque, cota, nivel

máximo y caudal máximo.

3. Diagrama Hidráulico: En este diagrama se muestra toda la información

relacionada con el sitio. Existe un diagrama por estación, representando el

diagrama hidráulico de la misma. Cada sitio posee un panel asociado en donde se

presenta toda la información detallada disponibles del mismo, como nivel del

Reconocimiento

148

tanque, lectura en tiempo real de los instrumentos de medición, estados de las

bombas y válvulas, estado de los interruptores de control y operación.

4. Gráfico de Valores: Contiene en formato de diagrama de tendencia histórica, los

valores de energía horarios de los equipos inherentes a la estación.

Los diagramas mímicos se representan mediante diagramas hidráulicos. En cada

uno se pueden apreciar los datos provenientes del campo, captados por los módulos de E/S

tanto analógicas como digitales de las RTU's. Cada mímico puede ser configurado por el

operador.

2.3.1 Señales Transmitidas al Centro de Control

Tanto el Centro de Control Principal, ubicado en la P.T. Dr. Eduardo Jáuregui y el

Centro de Control Secundario, ubicado en la P.T. Dr. Enrique Bourgoin, reciben el mismo

conjunto de señales transmitidas por cada una de las RTU's MOSCAD de todo el sistema.

Los operadores de cada uno de los Centros de Control pueden transmitir señales de

comandos a las RTU's dependiendo de la situación del sistema.

Los tipos de señales transmitidas son [7]:

1. Señales Digitales de Entrada (DI): Son señales que están siendo transmitidas por

las RTU's a cada Centro de Control. En este grupo están incluidos los estados de

los interruptores, los estados de las válvulas, de las bombas y los estados de

sobrecarga o sobretensión existentes en las estaciones de bombeo.

2. Señales Digitales de Salida (DO): Son las señales de control transmitidas desde el

Centro de Control a las RTU's MOSCAD. En este grupo están incluidos los

comandos para apertura y cierre de válvulas, comandos para encender o apagar

bombas y comandos de forzado a los dispositivos.

3. Señales Analógicas de Entrada (AI): Son las señales transmitidas por las RTU's.

En este grupo están incluidas las señales provenientes de los sensores y valores

Reconocimiento

149

calculados (AUX_AI) por la misma RTU, los cuales están en función de estas

variables.

Tabla 2-12. Señales Transmitidas - RTU LOS_CUROS.

Num Tipo Tag - Name Descripción

1 AI CAUDAL Caudal de entrada, tanque T1.

2 AI CANT_AGUA Cantidad de agua acumulada.

3 AI NIVEL Nivel del tanque T1.

4 AI VEL_CAMBIO Velocidad de cambio del nivel.

5 AUX_AI MAX_CAUDAL Máximo caudal.

6 AUX_AI MAX_CANT_AGUA Máxima cantidad de agua acumulada.

7 AUX_AI MAX_NIVEL Máximo nivel.

8 AUX_AI MAX_VEL_CAMBIO Máxima velocidad de cambio.

9 AUX_AI MIN_CAUDAL Mínimo caudal.

10 AUX_AI MIN_CANT_AGUA Mínima cantidad de agua acumulada.

11 AUX_AI MIN_NIVEL Mínimo nivel.

12 AUX_AI MIN_VEL_CAMBIO Mínima velocidad de cambio

13 DI SW_LR_RTU Interruptor LOCAL/REMOTO RTU.

14 DI SW_MAN_V1 Interruptor MANUAL de la válvula 1.

15 DI SW_AUT_V1 Interruptor AUTOMÁTICO de la válvula 1.

16 DI DI_VALV_1 Estado de la válvula 1.

17 DO DO_VALV_1 Comando para ABRIR/CERRAR la válvula 1.

18 DO FORZ_VALV_1 Comando para FORZAR válvula 1.

Reconocimiento

150

Tabla 2-13. Señales Transmitidas - RTU SAN_JOSE.


1 AI CAUDAL Caudal de entrada, tanque T3.


















Reconocimiento

151

Tabla 2-14. Señales Transmitidas - RTU DEPOSITO.


1 AI CAUDAL_1 Caudal 1 de entrada, tanque T4.

2 AI CANT_AGUA_1 Cantidad de agua acumulada 1, tanque T4.



5 AI CAUDAL_3 Caudal de entrada, tanque T5.


7 AI NIVEL_T4 Nivel del tanque T4.

8 AI VEL_CAMBIO_T4 Velocidad de cambio del nivel, tanque T4.


10 AI VEL_CAMBIO_T5 Velocidad de cambio del nivel, tanque T5.

11 AUX_AI MAX_CAUDAL_1 Máximo caudal 1, tanque T4.

12 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_1 Máxima cantidad de agua acumulada 1, tanque T4.



15 AUX_AI MAX_CAUDAL_3 Máximo caudal, tanque T5.

16 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_3 Máxima cantidad de agua acumulada, tanque T5.

17 AUX_AI MAX_NIVEL_T4 Máximo nivel, tanque T4.

18 AUX_AI MAX_VEL_CAMBIO_1 Máxima velocidad de cambio 1, tanque T4.


20 AUX_AI MAX_VEL_CAMBIO_2 Máxima velocidad de cambio 2, tanque T4.

21 AUX_AI MIN_CAUDAL_1 Mínimo caudal 1, tanque T4.

22 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_1 Mínima cantidad de agua 1, tanque T4.



25 AUX_AI MIN_CAUDAL_3 Mínimo caudal, tanque T5.

26 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_3 Mínima cantidad de agua, tanque T5.

27 AUX_AI MIN_NIVEL_T4 Mínimo nivel, tanque T4.

28 AUX_AI MIN_VEL_CAMBIO_1 Mínima velocidad de cambio, tanque T4


30 AUX_AI MIN_VEL_CAMBIO_2 Mínima velocidad de cambio, tanque T5

Reconocimiento

152

Tabla 2-14. Señales Transmitidas - RTU DEPOSITO (Continuación).



32 DI SW_MAN_V1 Interruptor MANUAL de la válvula 1, tanque T4.

33 DI SW_AUT_V1 Interruptor AUTOMÁTICO de la válvula 1, tanque T4.

34 DI DI_VALV_1 Estado de la válvula 1, tanque T4.




38 DI SW_MAN_V3 Interruptor MANUAL de la válvula, tanque T5.

39 DI SW_AUT_V3 Interruptor AUTOMÁTICO de la válvula, tanque T5.

40 DI DI_VALV_3 Estado de la válvula, tanque T5.

41 DO DO_VALV_1 Comando para ABRIR/CERRAR la válvula 1, tanque T4.



44 DO FORZ_VALV_1 Comando para FORZAR válvula 1, tanque T4.



Reconocimiento

153

Tabla 2-15. Señales Transmitidas - RTU TULIO_FEBRES.


1 AI CAUDAL Caudal de entrada.


3 AI VEL_CAMB_T6 Velocidad de cambio, tanque T6.






9 AUX_AI MAX_VEL_CAMB_T6 Máxima velocidad de cambio, tanque T6.


11 AUX_AI MAX_VEL_CAMB_T7 Máxima velocidad de cambio, tanque T7.




15 AUX_AI MIN_VEL_CAMB_T6 Mínima velocidad de cambio, tanque T6.










Reconocimiento

154

Tabla 2-16. Señales Transmitidas - RTU HECHICERA.


1 AI CAUDAL Caudal de entrada tanque T8.












Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA.


1 AI CAUDAL_1 Caudal de entrada general.

2 AI CANT_AGUA_1 Cantidad de agua acumulada 1 general.


4 AI CANT_AGUA_2 Cantidad de agua acumulada 2.

5 AI CAUDAL_3 Caudal de salida, E.B. Vuelta de Lola.

6 AI CANT_AGUA_3 Cantidad de agua acumulada 3, E.B. Vuelta de Lola.





Reconocimiento

155

Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA (Continuación 1).


11 AUX_AI MAX_CAUDAL_1 Máximo caudal general.

12 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_1 Máxima cantidad de agua acumulada 1 general.



15 AUX_AI MAX_CAUDAL_3 Máximo caudal de salida, E.B. Vuelta de Lola.

16 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_3 Máxima cantidad de agua acumulada 3,E.B.Vuelta de Lola.


18 AUX_AI MAX_VEL_CAMB_T9 Máxima velocidad de cambio 1, tanque T9.


20 AUX_AI MAX_VEL_CAMB_T10 Máxima velocidad de cambio 2, tanque T10.

21 AUX_AI MIN_CAUDAL_1 Mínimo caudal general.

22 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_1 Mínima cantidad de agua general.


24 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_2 Mínima cantidad de agua acumulada 2, tanque T9.

25 AUX_AI MIN_CAUDAL_3 Mínimo caudal de salida, E.B. Vuelta de Lola.

26 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_3 Mínima cantidad de agua de salida, E.B. Vuelta de Lola.












Reconocimiento

156

Tabla 2-17. Señales Transmitidas - RTU VUELTA_LOLA (Continuación 2).


38 DI SW_MAN_B1 Interruptor MANUAL de la bomba 1, E.B. Vuelta de Lola.

39 DI SW_AUT_B1 Interruptor AUTOMÁTICO de la bomba 1.

40 DI DI_BOMB_1 Estado de la bomba 1.

41 DI SCAR_BOMB_1 Sobrecarga en la bomba 1.

42 DI STEN_BOMB_1 Sobretensión en la bomba 1.

43 DI SW_MAN_B2 Interruptor MANUAL de la bomba 2, E.B. Vuelta de Lola.







50 DO DO_BOMB_1 Comando para ENCENDER/APAGAR la bomba 1.




54 DO FORZ_BOMB_1 Comando para FORZAR bomba 1.


Reconocimiento

157

Tabla 2-18. Señales Transmitidas - RTU JAUREGUI.


1 AI CANT_CLORO Cantidad de cloro en el tanque T11.

2 AI CAUDAL_1 Caudal de entrada 1, P.T. Dr. Eduardo Jáuregui.

3 AI CANT_AGUA_1 Cantidad de agua acumulada 1, P.T. Dr. Eduardo Jáuregui.

4 AI CAUDAL_2 Caudal de entrada 2, tanque T11.


6 AI CAUDAL_3 Caudal de entrada 3, tanque T11 (Producción de la P.T.).




10 AUX_AI MAX_CANT_CLORO Máxima cantidad de cloro, tanque T11.

11 AUX_AI MAX_CAUDAL_1 Máximo caudal 1, P.T. Dr. Eduardo Jáuregui.

12 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_1 Máxima cantidad de agua acumulada 1, P.T. E. Jáuregui.





17 AUX_AI MAX_NIVEL Máximo nivel, tanque T11.

18 AUX_AI MAX_VEL_CAMBIO Máxima velocidad de cambio, tanque T11.

19 AUX_AI MIN_CANT_CLORO Mínima cantidad de cloro, tanque T11.

20 AUX_AI MIN_CAUDAL_1 Mínimo caudal, P.T. Dr. Eduardo Jáuregui.

21 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_1 Mínima cantidad de agua acumulada 1, P.T. E. Jáuregui.


23 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_2 Mínima cantidad de agua acumulada 2, tanque T11.



26 AUX_AI MIN_NIVEL Mínimo nivel, tanque T11.

27 AUX_AI MIN_VEL_CAMBIO Mínima velocidad de cambio, tanque T11.

Reconocimiento

158

Tabla 2-18. Señales Transmitidas - RTU JAUREGUI (Continuación). 28 DI SW_LR_RTU Interruptor LOCAL/REMOTO RTU.






Tabla 2-19. Señales Transmitidas - RTU BOURGOIN.


1 AI CANT_CLORO Cantidad de cloro en el tanque T12.

2 AI CAUDAL_1 Caudal de entrada 1, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

3 AI CANT_AGUA_1 Cantidad de agua acumulada 1, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

4 AI CAUDAL_2 Caudal de salida, tanque T12.

5 AI CANT_AGUA_2 Cantidad de agua de salida, tanque T12.


7 AI VEL_CAMBIO Velocidad de cambio del nivel, tanque T12.

8 AUX_AI MAX_CANT_CLORO Máxima cantidad de cloro, tanque T12.

9 AUX_AI MAX_CAUDAL_1 Máximo caudal de entrada, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

10 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_1 Máxima cantidad de agua 1, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

11 AUX_AI MAX_CAUDAL_2 Máximo caudal de salida, tanque T12.

12 AUX_AI MAX_CANT_AGUA_2 Máxima cantidad de agua de salida, tanque T12.

13 AUX_AI MAX_NIVEL Máximo nivel, tanque T12.

14 AUX_AI MAX_VEL_CAMB Máxima velocidad de cambio, tanque T12.

15 AUX_AI MIN_CANT_CLORO Mínima cantidad de cloro, tanque T12.

16 AUX_AI MIN_CAUDAL_1 Mínimo caudal 1, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

17 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_1 Mínima cantidad de agua acumulada 1, P.T. E. Bourgoin.

18 AUX_AI MIN_CAUDAL_2 Mínimo caudal 2, P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

19 AUX_AI MIN_CANT_AGUA_2 Mínima cantidad de agua acumulada 2, P.T. E. Bourgoin.

20 AUX_AI MIN_NIVEL Mínimo nivel, tanque T12.

21 AUX_AI MIN_VEL_CAMB Mínima velocidad de cambio, tanque T12.

Reconocimiento

159

Tabla 2-20. Señales Transmitidas - RTU LOS_CHORROS.


1 AI CAUDAL Caudal de entrada, E.B. Los Chorros.

2 AI CANT_AGUA Cantidad de agua acumulada, E.B. Los Chorros.

3 AI PRE_SUCC Presión de succión.

4 AI PRE_DESC Presión de descarga.

5 AUX_AI MAX_CAUDAL Máximo caudal de entrada, E.B. Los Chorros.

6 AUX_AI MAX_CANT_AGUA Máxima cantidad de agua acumulada, E.B. Los Chorros.

7 AUX_AI MAX_PRE_SUCC Máxima presión de succión.

8 AUX_AI MAX_PRE_DESC Máxima presión de descarga.

9 AUX_AI MIN_CAUDAL Mínimo caudal de entrada, E.B. Los Chorros.

10 AUX_AI MIN_CANT_AGUA Mínima cantidad de agua acumulada, E.B. Los Chorros.

11 AUX_AI MIN_PRE_SUCC Mínima presión de succión.

12 AUX_AI MIN_PRE_DESC Mínima presión de descarga.


14 DI SW_MAN_B1 Interruptor MANUAL de la bomba 1, E.B. Los Chorros





19 DI SW_MAN_B2 Interruptor MANUAL de la bomba 2, E.B. Los Chorros.





24 DI SW_MAN_B3 Interruptor MANUAL de la bomba 3, E.B. Los Chorros.





Reconocimiento

160

Tabla 2-20. Señales Transmitidas - RTU LOS_CHORROS (Continuación). 29 DO DO_BOMB_1 Comando para ENCENDER/APAGAR la bomba 1.






Reconocimiento

161

3 ESTADO ACTUAL DE

AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA

SCADA AGUAS DE MÉRIDA

La plataforma en la que fue desarrollado el sistema SCADA Aguas de Mérida es

una de las más robustas en el mercado, para su concepción cono sistema SCADA adolece

de ciertos factores. El buen uso y aprovechamiento de este sistema puede traducirse en una

mayor productividad que dará como resultado altos ingresos de capital a la compañía. Por

eso, la finalidad de este capítulo es resaltar algunos problemas existentes en el sistema, los

cuales deberán tomarse en cuenta para la mejora del sistema y así poder darle una mayor

potencialidad al mismo.

3.1 PROBLEMAS EXISTENTES EN LAS PLANTAS DE

TRATAMIENTO

De las dos plantas de tratamiento, la única que está completamente automatizada

es la P.T. Dr. Enrique Bourgoin. La automatización de esta planta se hizo a nivel del

proceso de lavado de filtros. Las RTU's MOSCAD fueron programadas para llevar a cabo

el proceso de lavado secuencialmente cada 48 horas.

Tabla 3-1. Secuencia del Lavado de los Filtros P.T. Dr. Enrique Bourgoin [7].

FILTRO 1 2 3 4 5 6 7 8 1

HORA 0 6 12 18 24 30 36 42 48

Reconocimiento

162

Para la automatización del proceso de lavado no se tomaron en cuenta variables

primordiales como:

1. Nivel del tanque elevado para el lavado de filtros.

2. Rata de filtrado de cada uno de los filtros.

Esto trajo como consecuencia los siguientes problemas:

1. El proceso de lavado era efectuado independientemente de que el tanque de lavado

de filtros estuviese lleno o no. Si el tanque de lavado estaba vacío y el proceso de

lavado se llegaba a realizar, se formaba una cámara de aire debajo del lecho

filtrante y se tenía que sacar al filtro de funcionamiento.

2. El proceso de lavado era secuencial y no tomaba en cuenta la rata de filtrado de

cada uno de los filtros. Algunos filtros se tapaban mucho más rápido que los

demás y necesitaban ser lavados frecuentemente.

Además de los problemas que existen en el proceso de filtrado, existen problemas

con la medición de las variables:

1. Caudal de entrada a la P.T. Dr. Enrique Bourgoin.

2. Caudal de salida del tanque Bourgoin.

3.2 PROBLEMAS EXISTENTES EN LOS TANQUES DE

ALMACENAMIENTO

3.2.1 Problemas en el tanque Los Curos

Actualmente no se tiene control sobre la válvula de entrada al tanque de

almacenamiento Los Curos. Este problema se debe porque no existe suficiente presión en la

tubería para que la válvula pueda controlarse desde el Centro de Control de Operaciones.

Tampoco pueden ser controlados los reboses de agua ya que el tanque Los Curos posee una

entrada de agua cruda directamente al tanque.

Reconocimiento

163

3.2.2 Problemas en el tanque La Hechicera

Debido a problemas con el precinto de seguridad, no ha sido instalado el sensor de

caudal en la tubería de entrada al tanque.

3.3 PROBLEMAS EXISTENTES EN LOS CENTROS DE

CONTROL

El Centro de Control Secundario está fuera de servicio hasta que no comience el

proyecto MerBarII, que tiene como finalidad la repotenciación de las plantas de

tratamiento.

El Centro de Control de Operaciones Principal presenta los siguientes problemas:

1. No se disponen de los manuales de instalación del sistema.

2. La interfaz donde se realiza la supervisión, control y monitoreo de la red de

distribución principal no cumple con las reglas que se siguen para el diseño de una

Interfaz Gráfica de Usuarios (IGU).

3. Existe redundancia operacional, más no así redundancia en los datos de las

variables del sistema. Si el computador primario llega a dañarse se pierden todos

los datos almacenados en la base de datos del sistema.

4. Es un sistema centralizado sin respaldo.

Reconocimiento

164

4 PRINCIPIOS Y REGLAS A SEGUIR PARA

EL DISEÑO DE UNA INTERFAZ GRÁFICA

DE USUARIO (IGU)

En este capítulo se dan las pautas que deben seguirse para el diseño de cualquier

Interfaz Gráfica de Usuario. En la actualidad, son innumerables las interfaces que pueden

mejorarse utilizando las reglas de diseño que son aceptadas por los estándares

internacionales. Si se hace un buen uso de estas reglas puede obtenerse un diseño exitoso,

que facilite el trabajo de los usuarios y mejore la potencialidad de un sistema, cualquiera

que sea.

4.1 IGU

Una Interfaz Gráfica de Usuario (IGU) es donde las personas y la tecnología se

encuentran [1].

La IGU es solo una parte de la Interacción Hombre Máquina (IHM).

Figura 4-1. Partes de la IHM.

Reconocimiento

165

Hoy en día, las personas trabajan más con un computador que con maquinarias o

equipos manuales, por ello, la tarea de una IGU es realizar las mismas funciones que realiza

un proceso. Así como el buen diseño de un martillo encaja bien en la mano de un usuario

para facilitar su trabajo, la IGU debe encajar el modelo mental de las tareas que el usuario

lleva a cabo.

La efectividad de una IGU es medida a través de varios componentes, como la

capacidad de instrucción (debe ser fácil de aprender) y productividad. Estos componentes a

veces se reúnen bajo el nombre de "usabilidad", también conocido como calidad de uso.

4.1.1 Calidad de Uso

El estándar ISO 9241 define tres componentes de la "calidad de uso" aplicable al

diseño de IGUs [1]:

1) Efectividad

a) ¿La IGU cumple con los requerimientos de los usuarios?.

b) ¿La IGU realiza las tareas correctamente?.

2) Eficiencia

a) ¿Pueden los usuarios aprender a utilizar la IGU rápidamente?

b) ¿Pueden los usuarios realizar sus tareas con un gasto mínimo de esfuerzo,

incluyendo un mínimo error?.

c) ¿La IGU mejora la productividad?.

d) ¿Los usuarios pueden corregir sus errores?.

3) Satisfacción

a) ¿Los usuarios están satisfechos con el producto?.

b) ¿La IGU reduce la tensión (ansiedad) en los usuarios?.

c) ¿Los usuarios terminan sus tareas satisfactoriamente?.

Reconocimiento

166

El diseñador no puede medir la efectividad, la eficiencia, o la satisfacción de una

IGU. La efectividad depende de las intenciones, metas, o tareas de los usuarios; la eficacia

depende de la comprensión que tengan los usuarios del sistema y de sus experiencias

anteriores; y la satisfacción sólo puede ser expresada por los usuarios.

El proceso global que reúne los principios y técnicas de diseño es conocido como

"usabilidad de diseño". La importancia de la usabilidad varía dependiendo del proceso en

estudio. Para las aplicaciones de seguridad críticas, como el control de una estación de

poder nuclear o de control del tráfico aéreo, donde se da un alto valor a la productividad o

se asocia un costo elevado a un error humano, la usabilidad es esencial.

4.2 PRINCIPIOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA

IGU

Los principios a seguir para el diseño de una IGU son: Conocer a los usuarios,

involucrar a los usuarios desde el comienzo e iteración rápida y frecuente para medir la

usabilidad de diseño.

4.2.1 Principio 1. Conocer a los Usuarios

La mejor manera de satisfacer las necesidades de los usuarios, es conocer a los

usuarios completamente. Un diseño centrado en el usuario asume que aunque existe una

amplia variedad de usuarios, todos ellos tienen necesidades en común que deben

satisfacerse [1].

Los usuarios desarrollan su propio modelo conceptual de trabajo. Este modelo

conceptual nunca es igual al modelo conceptual del diseñador. Los usuarios siempre se

comportan de maneras diferentes, por este motivo deben ser involucrados en el proceso del

diseño. Algunos usuarios prefieren tratar con tablas en lugar de gráficos, con palabras en

Reconocimiento

167

lugar de números y resuelven problemas de maneras diferentes. Una IGU exitosa debe

plasmar el modelo conceptual de los usuarios directamente en el software, de modo que sea

para ellos lo más familiar posible.

El primer problema que debe ser resuelto es cómo escoger a los usuarios que serán

involucrados en la fase de diseño. Además de los usuarios finales, que son los usuarios

principales que afectan la etapa del diseño, también existen usuarios secundarios que tienen

requisitos que deben ser tomados en cuenta, aunque no sean actualmente usuarios claves. El

trabajo de identificar a los diferentes usuarios y sus requisitos se conoce como "análisis de

tareas".

Durante la fase inicial de recolección de información, se debe empezar a conocer

el rango de los usuarios, sus preocupaciones, metas y prioridades. Todo diseño debe

empezar con la comprensión de los usuarios intencionales. A menudo es útil desarrollar

una serie de estereotipos, o perfiles de población que reflejen edad, género, habilidades

físicas, educación, aspectos culturales o étnicos, grado de instrucción, motivación, metas y

personalidad.

Existen a menudo varias comunidades de usuarios para un mismo sistema, de

modo que el esfuerzo de diseño de multiplica. La separación de los usuarios expertos de los

usuarios principiantes podría conducir a diferentes metas de diseño:

• Usuarios principiantes o novatos. Los usuarios principiantes tienen poco

conocimiento o noción del trabajo y de la interfaz. En contraste, los usuarios

novatos son profesionales que conocen los conceptos del trabajo, pero tienen poca

noción de los conceptos de interfaz. Ambos grupos de usuarios pueden llegar a

utilizar con ansiedad computadoras que inhiben su aprendizaje. Para este tipo de

usuarios se deben incluir cajas de diálogo y ayuda en línea con una serie de

términos conceptuales familiares y consistentes para empezar a desarrollar el

conocimiento del usuario, para que los usuarios sean capaces de realizar tareas

sencillas con éxito y así reducir su ansiedad, ganar confianza y positivismo. La

retroalimentación informativa en la ejecución de cada tarea debe proporcionar

mensajes del error útiles, constructivos y específicos cuando los usuarios cometen

Reconocimiento

168

errores. Los manuales escritos y los manuales paso a paso en línea cuidadosamente

diseñados pueden ser efectivos.

• Usuarios con conocimiento intermitente. Muchas personas son usuarios

conocedores pero intermitentes de una variedad de sistemas. Ellos tienen firmes

los conceptos de trabajo y una extensa noción de los conceptos de interfaz, pero

pueden tener la dificultad de retener la estructura de los menús o la ubicación de

características distintivas en las interfaces. El agobio en sus memorias puede ser

aligerado por la estructura ordenada en los menús, terminología consistente, y una

buena apariencia de la interfaz que enfatiza más el reconocimiento que el

recuerdo. Las sucesiones consistentes de acciones, mensajes significantes, y guías

para frecuentar patrones de uso ayudarán a los usuarios con conocimiento

intermitente a redescubrir cómo realizar adecuadamente sus tareas. Es necesaria la

protección de peligro para ayudar a la exploración despreocupada de

características, o para probar la ejecución de una acción parcialmente olvidada.

Estos usuarios se beneficiarán de las pantallas de ayuda en línea para completar

pedazos incompletos de tareas o recordar conceptos de interfaz. Los manuales de

referencia bien organizados también serán útiles.

• Usuarios expertos frecuentes. Los usuarios expertos están completamente

familiarizados con las tareas, conceptos de interfaz y buscan cómo hacer su trabajo

rápidamente. Este tipo de usuarios exigen rápidos tiempos de respuesta,

retroalimentación concisa y no distrayente, y la capacidad de ejecutar acciones con

justas pulsaciones o selecciones. Cuando una sucesión de tres o cuatro comandos

se ha realizado regularmente, el usuario frecuente esta ansioso de crear un macro u

otra forma abreviada para reducir el número de pasos. Cadenas de comandos,

atajos a través de los menús, abreviaciones y otros aceleradores son requisitos.

Reconocimiento

169

4.2.2 Principio 2. Involucrar a los usuarios desde el comienzo

Si el diseño no es centrado en el usuario, la IGU no será usable. Por esta razón,

los usuarios deben ser involucrados lo más pronto posible en el proceso diseño [1].

Los usuarios normalmente contribuyen en la fase de recolección de información

(entrevistas, encuestas, etc.). En esta fase se debe construir un perfil del usuario, establecer

cuáles son sus tareas principales y sus relaciones. La observación de la conducta del usuario

es a menudo muy eficaz, ya que los usuarios no son buenos describiendo sus

requerimientos o prediciendo su propia conducta.

Los usuarios son mejores criticando una IGU existente que diseñando una desde el

principio. Por ello, la realización temprana de prototipos es crucial. Deben presentarse a los

usuarios varios diseños alternativos para que puedan comparar y criticar. Las alternativas

de diseño les ayudarán a generar más ideas y también demostrarles que sus comentarios son

aceptados y útiles.

Cuando el diseño se vuelve relativamente estable, se dirigen las actividades del

usuario a refinar y validar detalles de diseño. Las pruebas de uso son muy eficaces para

medir el desempeño, la productividad, porcentajes de error y validación. Las pruebas del

usuario darán como resultado un mejor diseño si se invierte un mayor tiempo en los

usuarios.

4.2.3 Principio 3. Iteración rápida y frecuente para medir la usabilidad

de diseño

La clave para involucrar a los usuarios, es hacer un acercamiento reiterativo. Cada

iteración es una oportunidad para conocer a los usuarios y evaluar diferentes aspectos. Una

iteración temprana impide que se tomen decisiones que conduzcan a un diseño erróneo. La

iteración debe empezar desde el inicio, con el desarrollo de prototipos que puedan

cambiarse rápidamente [1].

Reconocimiento

170

Es difícil saber cuándo detener las iteraciones. Cada iteración debe enfocarse en un

blanco deseado y debe mejorar el diseño. La medición de la usabilidad de diseño es la

clave y se deriva de la comprensión de los requerimientos y necesidades de los usuarios, las

tareas principales que realizan y la productividad deseada, tomando en cuenta algún criterio

de aceptación mínimo de usabilidad.

Muchas técnicas han sido empleadas en la usabilidad de diseño, en las que se

involucra a los usuarios desde una simple consulta, hasta que forman parte del equipo de

diseño. La usabilidad de diseño tiene cuatro fases, mostradas en la Figura 4-2.

Figura 4-2. Fases de la Usabilidad de Diseño [1].

La captura de requerimientos es seguida por una serie de iteraciones entre la

realización rápida de prototipos y la evaluación de la usabilidad de diseño. Los prototipos

son probados por los usuarios antes de la implementación final, la cual debe ser imagen de

los requisitos iniciales, de lo contrario debe repetirse el ciclo.

Recolección de Requerimientos

Hay tres actividades principales que deben realizarse en la fase de recolección de

requerimientos:

Reconocimiento

171

1) Observación del usuario.

2) Realización de Entrevistas.

3) Análisis de tareas.

Pueden emplearse otras técnicas, como encuestas y estudios.

La observación del usuario será la fuente principal del diseño para conocer las

tareas principales y prioridades de los usuarios. La observación es útil en el estudio de los

hábitos de trabajo, de los cuales los usuarios no son conscientes, como la forma en que

realizan su trabajo y sus fallas.

Las entrevistas realizadas a los usuarios deben estar estructuradas y enfocadas

sobre su trabajo.

Existen muchas técnicas diferentes para el análisis de tareas que involucran

normalmente a los usuarios de una manera más formal. Puede pedirse a los usuarios que

realicen tareas y que describan lo que están haciendo. Se pueden realizar videos de tales

sesiones, para hacer referencias posteriores.

Los resultados de los análisis de tareas deben describir:

1) Tareas que realizan los usuarios.

2) Eventos que suceden en el contexto de trabajo y las relaciones entre éstos.

3) Información manejada.

4) Conductas y acciones de los usuarios.

5) Problemas que se presentan.

6) Terminología usada en el trabajo.

Esta fase puede producir grandes cantidades de información y se puede perder de

vista las prioridades de usuario principales. Una de las mejores técnicas para asegurar un

enfoque que tenga en cuenta los requisitos de los usuarios, es ir anotando y marcando las

prioridades principales con guiones o algún indicador cuando se realiza el análisis de tareas

y la observación de los usuarios.

Reconocimiento

172

Cuando el análisis de las tareas ha sido completado y los objetos y acciones de las

tareas han sido identificados, el diseñador debe escoger los estilos de interacción primarios,

como menú de selección, relleno de formas, lenguaje de comandos, lenguaje natural y

manipulación directa.

• Manipulación directa. Al crear una representación visual del mundo de acciones,

las tareas de los usuarios pueden ser simplificadas ya que es posible la

manipulación directa de objetos familiares.

• Menú de selección. En los sistemas con menú de selección, los usuarios leen una

lista de opciones, seleccionan la más apropiada para sus tareas y observan los

efectos. Si la terminología y significado de las opciones son entendibles y

diferentes, los usuarios pueden llevar a cabo sus tareas con un pequeño aprendizaje

o memorización de unas pocas acciones.

• Formas. Cuando se requieren datos de entrada, usualmente el menú de selección

se vuelve engorroso y entonces es más apropiado el uso de formas. Los usuarios

ven una pantalla de opciones relacionadas, mueven el cursor entre las opciones e

introducen los datos que desean. Con el estilo de interacción de formas, el usuario

debe entender los campos de las opciones, conocer los valores permitidos, el

método de introducir los datos y ser capaz de responder a los mensajes de error.

• Lenguaje de comandos. Para los usuarios expertos el lenguaje de comandos

proporciona iniciativa y una fuerte sensación de control. Los usuarios aprenden la

sintaxis y pueden realizar rápidamente complejas acciones sin tener que leer

sugerencias distrayentes.

• Lenguaje natural. Hoy día, en sistemas avanzados, las computadoras responden

apropiadamente a sentencias o frases de lenguaje natural para llevar a cabo la

realización de tareas.

Reconocimiento

173

Realización temprana de prototipos

El desarrollo reiterativo, empleando prototipos, es la clave para asegurar que los

usuarios formen parte del proceso de diseño, de esta manera los prototipos serán

continuamente refinados.

La realización temprana de prototipos se lleva a cabo inicialmente para conocer y

comprender más a fondo el desempeño de los usuarios, y posteriormente para explorar las

diferentes alternativas de diseño. Estos prototipos deben ser parciales y que puedan ser

fácilmente desechados (como interfaces gráficas realizadas en papel). Después los

prototipos van evolucionando y se perfeccionan para que puedan ser implementados.

Evaluación de la usabilidad

El corazón del diseño centrado en el usuario, es el ciclo entre el prototipo y su

evaluación. Para la evaluación del diseño final se deben tomar en cuenta los siguientes

criterios de aceptación:

Percepción del usuario de sus necesidades.

Percepción de que la IGU satisface las necesidades de los usuarios. Fácil de

aprender y fácil de usar.

Criterio de aceptación propio del usuario.

Implementación

Cuando la fase de diseño principal se vuelve relativamente estable, o cuando se ha

alcanzado una fecha tope en el diseño, el prototipo producido debe ser refinado para su

implementación final. Este prototipo necesitará ser robusto, fiable, y debe reunir los

requisitos de usabilidad de diseño. Los usuarios deben probar y criticar este último

prototipo hasta que cada uno de ellos de su criterio de aceptación.

Reconocimiento

174

4.3 REGLAS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA IGU

A continuación se presentan 8 reglas para el diseño de interfaces, las cuales

contienen los principios fundamentales de diseño aplicables en la mayoría de los sistemas

interactivos:

1) Uso de consistencia. Esta regla es una de las más frecuentemente violadas, pero

seguirla puede ser muy complicado porque hay muchas formas de consistencia.

Debe usarse una terminología idéntica en sugerencias, menús, títulos y en las

pantallas de ayuda, color consistente en los diagramas, etc. La consistencia debe

emplearse sucesivamente en todo.

2) Uso de atajos para los usuarios expertos. Las abreviaciones, comandos

especiales, órdenes ocultas, y la posibilidad de realizar macros son apreciadas por

usuarios expertos, como el uso de comandos desde el teclado para reducir el

número de acciones. Tiempos de respuesta cortos y despliegues en pantalla rápidos

son otras de las atracciones para los usuarios.

3) Retroalimentación informativa. Por cada acción del usuario, debe haber una

retroalimentación (respuesta) del sistema. Para tareas frecuentes la

retroalimentación debe ser menor que en tareas poco frecuentes. El cambio en la

presentación visual de los objetos puede ser conveniente para resaltar los cambios

realizados por el usuario.

4) Diseño de diálogos para completar tareas. La retroalimentación informativa en la

realización de un grupo de tareas les da a los usuarios una satisfacción de logro, un

sentido de alivio y una indicación de que el camino es sencillo para realizar el

próximo grupo de acciones.

5) Prevención de errores. El sistema debe estar diseñado para que los usuarios no

puedan cometer un error grave. Es preferible la utilización de menús de selección,

formas y validación en los campos de entrada. Si los usuarios cometen un error el

sistema debe descubrir el error y debe ofrecer instrucciones simples, constructivas,

y específicas para la revocación del error.

Reconocimiento

175

6) Revocación fácil de acciones. Mientras sea posible, las acciones deben ser

reversibles. Esta característica alivia la ansiedad cuando el usuario sabe que los

errores pueden deshacerse, además les permite explorar opciones poco familiares.

7) Ayuda interna de control. Los usuarios expertos desean tener la sensación de que

están a cargo del sistema y que el sistema responde a sus acciones. Las sucesiones

tediosas de entradas de datos, incapacidad o dificultad para la obtención de

información necesaria, y la incapacidad para producir la acción deseada produce

en los usuarios ansiedad y descontento. Se debe permitir a los usuarios que inicien

las acciones en vez de que éstos respondan acciones.

8) Reducción de la carga de memoria en los usuarios. Los humanos solo pueden

recordar "siete más o menos dos segmentos cortos y largos" de información. La

limitación del procesamiento de información en memoria de corto alcance requiere

que las imágenes sean imágenes sencillas, la frecuencia de movimientos entre

ventanas sea reducido, y el tiempo de entrenamiento del usuario sea distribuido

para códigos, mnemónicos, y secuencias de acciones.

4.4 ORGANIZACIÓN DE LA PANTALLA

Existen cinco objetivos para la organización los datos en pantalla que permanecen

vigentes:

1) Consistencia de los datos en pantalla. Durante el proceso de diseño, la

terminología, abreviaciones, formatos, colores, uso de mayúsculas, etc., deben ser

consistentes.

2) Asimilación de suficiente información por el usuario. El formato debe ser

familiar para el usuario y debe estar relacionado con las tareas que realizan.

3) Carga de mínima de memoria en el usuario. No debe exigirse a los usuarios que

recuerden la información de una pantalla para usarla en otra pantalla. Las tareas

Reconocimiento

176

deben realizase en pocas acciones para minimizar el olvido de llevar a cabo cierto

paso. Deben mantenerse etiquetas y los formatos comunes para los novatos y

usuarios intermitentes.

4) Compatibilidad de los datos de pantalla con los datos de entrada. El formato de

datos en pantalla debe estar claramente enlazado con el formato de datos de

entrada.

5) Flexibilidad de los datos en pantalla. Los usuarios deben ser capaces de obtener

información por la pantalla en la forma más conveniente para la tarea en la que

ellos están trabajando. Debe mostrarse información solamente donde sea

necesaria.

4.4.1 Cómo conseguir la atención de los Usuarios

Existen múltiples técnicas para la conseguir la atención del usuario:

1) Intensidad. Debe usarse solamente dos niveles de intensidad, con uso limitado de

alta intensidad para llamar la atención.

2) Marcado. Subrayando, encerrando en un cuadro, apuntando con una flecha, o

usando un indicador tal como un asterisco, viñeta, guión, etc.

3) Tamaño. Debe usarse solo cuatro tamaños. Los tamaños más grandes llaman más

la atención del usuario.

4) Tipos de letra. Se debe utilizar solo tres tipos de letras.

5) Parpadeo. Debe usarse despliegues intermitentes (de 2 a 4 Hz) con mucho cuidado

y en áreas limitadas.

6) Color. Debe usarse solo cuatro colores estándar, con colores adicionales para usos

especiales.

7) Color intermitente. Deben usarse cambios de color (intermitente de un color a

otro) con mucho cuidado y en áreas limitadas.

8) Audio. Deben usarse sonidos suaves para el feedback positivo regular y sonidos

fuertes para condiciones de emergencia.

Reconocimiento

177

4.5 REGLAS PARA EL USO DE COLORES

El color es el resultado de la interacción de la luz con el sistema nervioso [9].

El uso apropiado de colores puede ser una herramienta efectiva para mejorar la

usabilidad de un sistema. Los colores son usados para llamar la atención del usuario sobre

los datos e información específica. Su uso inapropiado puede causar fatiga visual en los

usuarios y es por ello que se deben tener en cuenta ciertas pautas para hacer un uso efectivo

del color [9]:

1) Pautas Fisiológicas

a) Evitar el despliegue simultáneo de colores muy saturados, colocados en

extremos opuestos del espectro, tales como rojo y azul, amarillo y morado, ya

que el ojo no puede ver estos colores al mismo tiempo (fatiga ocular).

b) Evitar el azul puro para texto, líneas delgadas y figuras pequeñas. El ojo

humano es menos sensible al color azul, por esta razón el color azul es un

color excelente para fondos.

c) Evitar colores que solo difieran en la cantidad de azul (los colores tienen tres

componentes: rojo, azul y verde).

d) Los "ojos cansados" (espectadores de mayor edad) necesitan niveles más altos

de brillo para distinguir los colores.

e) Los colores cambian de apariencia junto con los cambios de los niveles de luz

del ambiente.

f) La magnitud de un cambio detectable de color varia a través del espectro.

Pequeños cambios en rojos y morados son más difíciles de detectar que

cambios en colores tales como amarillos y azules verdosos.

g) La dificultad al enfocar es el resultado de márgenes creados por un solo color.

h) Evitar el rojo y el verde en la periferia de pantallas muy grandes.

i) Colores opuestos se pueden poner juntos. Rojo y verde ó amarillo y azul son

buenas combinaciones para diseños sencillos

Reconocimiento

178

j) Evitar usar colores que difieran en un solo componente en personas con

problemas de visualización. Por ejemplo, para una persona que tenga

deficiencia en detectar un color tal como el rojo, se debe evitar combinar dos

colores que solo difieran en la cantidad de rojo.

k) Se debe usar un máximo de 5+2 y un mínimo de 5-2 colores.

2) Pautas Perceptuales

a) No todos los colores son discernibles igualmente.

b) La luminiscencia no es igual que el brillo.

c) Diferentes matices tienen, inherentemente, diferentes niveles de saturación.

d) El brillo y el contraste son distinguibles en una copia impresa, pero no en una

pantalla de colores.

e) No todos los colores son igualmente legibles y leíbles.

f) Los matices cambian con la intensidad y el color de fondo.

3) Pautas Cognoscitivas

a) Usar colores en forma apropiada y consistente. En el mundo occidental las

connotaciones más comunes de los colores son:

i) Rojo: Parar, peligro, caliente, fuego.

ii) Amarillo: Cuidado, despacio, prueba.

iii) Verde: Pase, todo normal, libre.

iv) Gris, blanco, azul: Neutralidad, no operativo.

b) Agrupar elementos que están relacionados, usando un color de fondo en

común para ellos.

c) Colores similares connotan significados similares.

d) El brillo y la saturación atraen la atención.

e) Ordenar los colores por su posición espectral.

f) Los colores "warm and cold" deben indicar niveles de acción.

Reconocimiento

179

5 DISEÑO DE LA IGU PARA EL SISTEMA

SCADA AGUAS DE MÉRIDA

En este capítulo se siguen los lineamientos de diseño de IGU, expuestos en el

capítulo anterior, para el diseño de la IGU para el sistema SCADA Aguas de Mérida. Para

la fase de diseño se tomaron en cuenta algunas partes que conforman el mundo de

Interacción Hombre Máquina (IHM), como lo son el ambiente y los usuarios. Como la

efectividad, la eficiencia y la satisfacción de una IGU están en función de los usuarios del

sistema, lo primero que se hizo antes de comenzar el diseño de la nueva IGU fue conocer el

universo de usuarios. Para ello se hicieron un conjunto de entrevistas para obtener un perfil

de los usuarios.5 Los usuarios, en este caso los operadores del Centro de Control Principal,

estaban insatisfechos con la IGU actual, ya que no cumplía con sus necesidades y

requerimientos.

5.1 SISTEMA ACTUAL

La IGU que posee actualmente Aguas de Mérida para el control y la supervisión

de la red de distribución, fue diseñada por TAHAL CONSULTING ENGINEERS LTD. La

herramienta de desarrollo que se utilizó para el diseño de esta interfaz fue el software de

automatización industrial S/3.

Para el diseño de la IGU del sistema SCADA no se tomaron en cuenta los usuarios

del sistema, lo cual rompe con el primer principio para el diseño de IGU's expuesto en el

capítulo anterior.

Una evaluación realizada a la IGU del sistema SCADA muestra a simple vista un

conjunto de errores de diseño, entre los cuales pueden mencionarse:

5 El formato de las entrevistas y los resultados obtenidos están disponibles en el Anexo 4.

Reconocimiento

180

1) Uso inadecuado de colores

2) Inconsistencia en el uso de colores.

3) Inconsistencia en los gráficos utilizados.

4) Inconsistencia en los títulos.

5) Gráficos saturados y muy desordenados.

6) No existen paneles de ayuda al usuario.

Para ilustrar mejor estos errores, se muestran a continuación dos de los paneles de

la IGU actual.

Figura 5-1. Panel General de Tanques IGU actual.

Reconocimiento

181

Figura 5-2. Panel Tanques Vuelta de Lola IGU actual.

En la Figura 5-1, que corresponde al panel General de Tanques se pueden observar

los siguientes errores:

1) El color de fondo utilizado es marrón. Este color es inadecuado, ya que el color

marrón es una combinación de los colores rojo y verde.

2) No se dispone de una barra de navegación amigable para accesar a los demás

paneles existentes.

3) No brinda suficiente información al usuario.

4) Las etiquetas de texto están tapando la información visual del nivel de los tanques.

La Figura 5-2, que corresponde a uno de los mímicos del sistema, muestra los

siguientes errores:

1) Los gráficos que representan a los tanques son inconsistentes. Se utilizan

diferentes gráficos para representar a los tanques de almacenamiento.

Reconocimiento

182

2) Las colores que representan los estados de la válvula (rojo y azul) no cumplen con

las connotaciones de color usados en los estándares.

3) Los botones de navegación, al igual que las etiquetas que muestran el valor de las

variables, están ubicados de forma desordenada.

4) No brinda ningún tipo de información sobre el estado de las válvulas ni de las

bombas. Para obtener información de los estados actuales, es necesario hacer un

acceso más a otro panel, el cual al ser maximizado se superpone sobre el panel

actual, tapando así la información de éste.

5) El nivel de los tanques es mostrado de forma y color diferente como se mostraba

en el panel General de Tanques.

6) Para saber la altura del tanque hay que efectuar un cálculo matemático.

Para el diseño de esta IGU no se tomo en cuenta a los usuarios actuales del

sistema, que son los operadores del Centro de Control Principal, lo que hace a la interfaz no

usable. Al hacer una primera evaluación de la usabilidad de la interfaz actual, junto con los

operadores del sistema, se pudo concluir lo siguiente:

1) La IGU actual no es efectiva, ya que no cumple con los requerimientos de los

usuarios.

2) La IGU actual no es eficiente, ya que no es fácil de usar y no mejora la

productividad.

3) La IGU actual no satisface los requerimientos y necesidades de los usuarios.

Reconocimiento

183

5.1.1 Determinación de los Problemas

Para la determinación de todos los posibles problemas del sistema actual, fue

necesario conocer las necesidades y requerimientos de los usuarios. Esta fue una de las

tareas más difíciles, ya que cada usuario tenía necesidades y requerimientos diferentes que

debían satisfacerse y cumplirse. Después las necesidades y requerimientos de los usuarios

fueron generalizándose.

A continuación se listan algunas de las necesidades y requerimientos que tenían en

común los usuarios:

1) La IGU debía tener etiquetas que mostraran el volumen actual del tanque. Los

tanques podían mostrar alturas iguales, pero sus capacidades de almacenamiento

eran diferentes.

2) Las etiquetas que muestran la velocidad de cambio en el nivel de los tanques

debían ser actualizadas dependiendo de los tanques. El valor de la velocidad de

cambio se actualizaba cada 30 minutos para todos los tanques.

3) Los botones de navegación debían estar ordenados y en una misma posición en

los paneles de control.

4) La IGU debía mostrar información con respecto al estado de las válvulas y

bombas.

Una vez obtenidos los primeros requerimientos se comenzaron hacer prototipos

que no rompieran el modelo mental del usuario y así poder involucrar a los usuarios en el

diseño de la nueva IGU. Se realizaron 3 prototipos, de los cuales, el primero fue desechado

rápidamente ya que rompía el modelo mental de los usuarios; el segundo prototipo fue

basado en mejoras propuestas por los usuarios de la IGU actual y fue refinado

continuamente hasta que se obtuvo el prototipo final, el cual fue evaluado una y otra vez

según los requerimientos de los usuarios. Cuando se obtuvo un diseño que cumplía con la

Reconocimiento

184

mayoría de las exigencias de los usuarios, se evaluó de nuevo la utilidad de la nueva IGU y

se terminó la fase de diseño.

5.2 SOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS

Para solucionar los problemas existentes, el diseño de la nueva IGU para el

sistema SCADA Aguas de Mérida debía satisfacer las necesidades y requerimientos de los

operadores del Centro de Control principal. Estos problemas fueron solucionados de la

siguiente manera:

1) Para el diseño de la nueva IGU se usaron las reglas para el uso de colores, para

evitar la fatiga visual en los usuarios.

2) Se crearon gráficos en 3D para representar los tanques de almacenamiento de una

forma mucho más real.

3) Se creó una barra de navegación mucho más amigable para los usuarios.

4) Se añadieron etiquetas que mostraban el volumen en tiempo real almacenado en

los tanques.

5) Se cambió el tiempo de actualización de la velocidad de cambio dependiendo del

comportamiento del nivel en los tanques. A los tanques que tenían variaciones

muy rápidas de nivel se les asignó un tiempo de actualización menor de velocidad

de cambio.

6) Se añadieron etiquetas que muestran información sobre el estado de las válvulas y

las bombas.

7) Se añadieron paneles de ayuda al usuario.

Reconocimiento

185

5.3 REGLAS QUE SE USARON PARA EL DISEÑO DE LA

IGU PROPUESTA

Para el diseño de la IGU propuesta se usaron las siguientes reglas que siguen los

estándares para el diseño de interfaces:

1) Se cambió el color de fondo marrón por color de fondo estándar el cual resulta de

una combinación de azul y verde en partes iguales.

2) Se usó un solo tipo de letra para los títulos y las etiquetas.

3) Las etiquetas de los títulos de los paneles de control se ubicaron en la parte

superior izquierda.

4) Se creó una barra de navegación que se ubicó en la parte superior derecha de los

paneles de control.

5) Se usaron tres tamaños de letra (10, 12 y 14).

6) En los estados de alarmas, se usó un sonido fuerte para las alarmas audibles y

cambios de color intermitente en los paneles de control.

7) Se usaron los siguientes cambios de color para los diferentes niveles de alarma:

a) Hihi o Lolo: Color rojo intermitente.

b) Hi o Lo: Color amarillo.

8) Para los estados de las válvulas se usaron los siguientes colores:

a) Abierta: Color Verde.

b) Cerrada: Color Rojo.

9) Para los estados de las bombas se usaron los siguientes colores:

a) Encendida: Color verde.

b) Apagada: Color rojo.

c) Inoperante: Color azul.

10) Se usaron colores consistentes para agrupar variables relacionadas.

11) Para mostrar información en pantalla se usó la misma terminología que utilizaban

los usuarios:

Reconocimiento

186

a) Forzar/Control: Para indicar el estado Manual/Automático en las válvulas y

bombas.

b) Abierta/Cerrada: Para indicar el estado de las válvulas.

c) Encendida/Apagada: Para indicar el estado de las bombas.

12) Se crearon comandos desde el teclado para efectuar con una mayor rapidez la

navegación entre paneles de control.

13) En los paneles de configuración de alarmas se validaron las entradas de los

usuarios.

14) Se usó el relleno de formas para la selección de los gráficos de tendencia histórica.

5.4 DISEÑO DE LA IGU PARA EL SISTEMA SCADA

AGUAS DE MÉRIDA USANDO LOOKOUT

Para el diseño del SCADA se usó el software de automatización industrial

Lookout versión 3.8 de la National Instruments, el cual puede ser instalado bajo las

plataformas de Windows 2000/NT/9X. Lookout requiere de una llave de software que

limita el número de puntos de estrada y salida (I/O). La llave que se utilizó para el diseño

permite hasta 50 I/O.

Las siguientes secciones describen los pasos básicos para el diseño del panel

General de Tanques, donde es realizada la supervisión de todo el sistema, y uno de los

Mímicos en los que se realizan las tareas de control del sistema.

5.4.1 Entorno de desarrollo de Lookout

Para iniciar una sesión en Lookout, se hace doble click en el icono de acceso

directo a Lookout que aparece en el escritorio de Windows. También se puede iniciar la

sesión desde Inicio→Programas→National Instruments→Lookout. Seguidamente

aparecerá la pantalla principal de Lookout que se muestra en la Figura 5-3.

Reconocimiento

187

Figura 5-3. Pantalla principal de Lookout.

Barra de Título

La barra de título muestra el nombre del programa y el nombre del archivo de

proceso (.LKP) que se esté ejecutando.

Barra de Menú

La barra de menú muestra todos los comandos disponibles. Desde esta barra se

puede abrir un archivo de proceso existente haciendo click en File→Open...

Barra de Estado

La barra de estado se encuentra en la parte inferior de la pantalla principal de

Lookout. Para comenzar a crear, modificar o conectar objetos, la barra de estado debe

cambiarse a modo de edición, usando la barra de menú haciendo click en Edit→Edit Mode,

o desde el teclado presionando el comando Ctrl-BarraEpaciadora. Cuando la barra de

estado cambia a color amarillo Lookout se encuentra en modo de edición, tal como lo

muestra la Figura 5-4.

Barra de Menú

Barra de Estado

Barra de Título

Reconocimiento

188

Figura 5-4. Barra de Estado en modo de edición.

5.4.2 Creación de Paneles de Control

El primer paso en el desarrollo de un archivo de proceso es crear un panel de

control. Los paneles de control son objetos utilizados para supervisar y controlar un

proceso. Para la creación de paneles se deben seguir los siguientes pasos (ver Figura 5-5):

1. Desde la barra de menú de Lookout se hace click en File→New. Lookout debe

presentar la caja de diálogo New Control Panel.

Figura 5-5. Caja de diálogo New Control Panel

2. En el campo Tag se asigna el nombre de la etiqueta con el cual se identificará al

panel.

3. En el campo Title se asigna el nombre que tendrá el panel.

4. Se hace click en OK.

5. El nuevo panel debe mostrarse en pantalla.

Reconocimiento

189

Desde la barra de menú de Lookout se pueden crear múltiples paneles de control

haciendo click en Insert→Control Panel...

Para la creación del panel General de Tanques se deben asignar los siguientes

valores en la caja de diálogo New Panel:

Tag: Panel_GT

Title: General de Tanques

Panel type: Normal

Para la creación del panel que contendrá el mímico del tanque de almacenamiento

Los Curos, se deben asignar los siguientes valores en la caja de diálogo New Panel:

Tag: Panel_T1

Title: Los Curos T1

Panel type: Normal

5.4.3 Creación de Objetos

Cada variable o dispositivo físico del sistema debe representarse en Lookout con

un objeto, el cual debe tener una funcionalidad similar a la de éstos. Por ejemplo, el objeto

Pot puede representar al valor de una variable analógica, como el Nivel o el Caudal de

entrada de un tanque de almacenamiento y el objeto Switch puede representar el comando

para abrir o cerrar una válvula de control o el comando de encender o apagar una bomba.

Pueden añadirse a los paneles de control diferentes objetos, como botones (para

enlazar paneles de control) o gráficos de tendencia histórica en los mímicos del proceso.

Reconocimiento

190

Creación de un objeto Pot

Para crear un objeto Pot se deben seguir los siguientes pasos (ver Figura 5-6):

1. Desde la barra de menú se selecciona Object→Create... A continuación se

mostrará la caja de diálogo Select Object Class.

Figura 5-6. Caja de diálogo Select Object Class.

En caja de diálogo Select Object Class se encuentran todas las clases de objetos

disponibles en Lookout. Existen objetos para realizar cálculos matemáticos o

estadísticos y objetos que pueden ser utilizados para establecer la comunicación

con algunos dispositivos de campo, como PLCs y RTUs.

2. Se hace click sobre Pot y luego sobre OK. Seguidamente se mostrará la caja de

diálogo New Potenciometer, en la cual se deben definir los parámetros del objeto

(ver Figura 5-7).

Reconocimiento

191

Figura 5-7. Caja de diálogo

New Potenciometer.


En el panel General de Tanque debe crearse un objeto Pot por cada una de las

variables asociadas los tanques de almacenamiento.

Para la variable Nivel del tanque de almacenamiento Los Curos se asignaron los

siguientes parámetros:

Tag: Nivel_T1

Minimum: 0

Maximum: 10

Resolution: 0.01

Para la variable Caudal de entrada asociada al tanque Los Curos se asignaron los

siguientes parámetros:

Tag: Caudal_T1

Minimum: 0

Maximum: 370

Resolution: 0.01

Reconocimiento

192

Creación de un objeto Switch

Un objeto Switch genera una señal lógica que puede ser recibida por otros objetos.

Pueden ser utilizados para enviar comandos a las RTUs de campos, como los comandos

para abrir o cerrar una válvula o encender o apagar una bomba.

Los pasos para crear un objeto Switch son (ver Figura 5-8):



2. En la caja de diálogo Select Object Class seleccione Switch y presione OK.

Seguidamente se mostrará la caja de diálogo New Switch.

Figura 5-8. Caja de diálogo New Switch.

3. Se asigna en el campo Tag, el nombre con que desea identificar al objeto.

4. En los campo Action Verification Messages se puede asignar, si se desea, un

mensaje de verificación entre comillas (" "). Por ejemplo, en el campo On se puede

introducir el siguiente mensaje: "¿Desea encender la Bomba?".

5. Haga click en OK.

Reconocimiento

193

Creación de un objeto Pushbutton

Cada tanque mostrado en el panel General de Tanques debe tener un botón de

enlace a su respectivo mímico. Para la creación de un objeto Pushbutton se deben seguir los

siguientes pasos (ver Figura 5-9):



2. Se hace click sobre Pushbutton y luego sobre OK. Seguidamente se mostrará la

caja de diálogo Create Pushbutton.


Create Pushbutton.

3. En el campo Button text se asigna el texto con el que será mostrado el objeto.


Para el Pushbutton asociado al tanque Los Curos se asignaron los siguientes

valores:

Reconocimiento

194

Tag: E_Panel_T1

Button text: LOS CUROS

Todos los paneles de los mímicos deben tener un enlace o conexión en el panel

General de Tanques, para poder efectuar la navegación entre paneles.

Para realizar la conexión entre Panel_T1 y E_Panel_T1 se deben seguir los

siguientes pasos (ver Figura 5-10):

1. En la barra de menú se hace click en Object→Edit Connections... A continuación

se mostrará la caja de diálogo Edit Object Connections.


Edit Object Connections.

2. Se hace click en Panel_T1 y después en OK. Seguidamente se mostrará la caja de

diálogo de Panel_T1 connections (ver Figura 5-11).

Reconocimiento

195

Figura 5-11. Caja de diálogo Panel_T1 connections.

3. En el campo Writable members se hace doble click en maximize y en el campo

Signals seleccione E_Panel_T1 y después presione Accept.

4. Se hace click en Quit.

Creación de un objeto HyperTrend

El objeto HyperTrend es usado para crear un gráfico que combina los datos del

historial, almacenados en la base de datos Citadel, con los datos en tiempo real de cualquier

variable del proceso. Por ejemplo, si queremos mostrar la tendencia histórica de la variable

Nivel_T1, debemos seguir los siguientes pasos (ver Figura 5-12):

1. Desde la barra de menú de Lookout se hace click en Object→Create...

2. En la caja de diálogo Select Object Class, se hace doble click en HyperTrend. A

continuación aparecerá la caja de diálogo Create HypreTrend.

Reconocimiento

196

Figura 5-12. Caja de diálogo Create HyperTrend.

3. En el campo Tag se escribe un nombre para identificar al objeto, por ejemlo,

Trend_Nivel_T1.

4. Si queremos ver la tendencia histórica que ha tenido la variable Nivel_T1 en ocho

horas, debe asignarse al campo Trend width la constante de tiempo 8:00:00.

5. En el campo mostrado en amarillo se escribe el nombre de la variable que se desea

graficar, en este caso, Nivel_T1.

6. Se asigna cero (0) al campo Minimum y 10 al campo Maximum.

7. Se selecciona el color de línea de preferencia y se presiona OK.

Creación de un objeto Alarm

Para registrar eventos que puedan generar un estado de alarma, se puede utilizar el

objeto Alarm de Lookout. Los pasos a seguir para la creación de un objeto Alarm son los

siguientes (ver Figura 5-13):


2. En la caja de diálogo Select Object Class se hace doble click en Alarm. A

continuación se mostrará la caja de diálogo Create Alarm.

Reconocimiento

197

Figura 5-13. Caja de diálogo Create Alarm.

3. En el campo Tag se asigna el nombre con el que se identificará al objeto.

4. En el campo Messages se introduce el mensaje (entre comillas) que será

visualizado en el panel de alarmas si ocurre el evento.

5. Se seleciona Numeric alarm para asignar diferentes niveles de alarma a la variable

asignada al campo Signal.


Para la variable Nivel_T1 se asignaron los siguientes valores de alarma:

Tag: Alarm_Nivel_T1

Message: "NIVEL CRÍTICO. Tanque Los Curos T1"

Signal: Nivel_T1

Hihi level: 9.6

Hi level: 9.5

Lo level: 1

Lolo level: 0.1

Reconocimiento

198

5.4.4 Visualización de Objetos en los Paneles de Control

Lookout toma en cuenta el orden en que se introducen los objetos en los paneles

de control. Por esta razón se deben introducir primero los gráficos y el texto, de último los

objetos.

Para insertar gráficos o texto se debe seleccionar en la barra de menú de Lookout

Insert→Graphic o Insert→Text/plate/inset... respectivamente. Si no se consigue el gráfico

deseado, se pueden crear imágenes WMF o BMP e incorporarse a la carpeta Graphics que

posee Lookout. Las Figuras 5-14 y 5-15 muestran los gráficos insertados en el panel

General de Tanques y en el panel del tanque Los Curos respectivamente.

Figura 5-14. Gráficos insertados en el panel General de Tanques.

Reconocimiento

199

Figura 5-15. Gráficos insertados en el panel Los Curos.

Una vez que se han finalizado de insertar los gráficos, se deben insertar los objetos

que mostrarán en pantalla los valores en tiempo real de las variables del proceso. Los

objetos pueden ser mostrados como valores numéricos o en forma de barras mediante el

uso de expresiones. Las expresiones pueden utilizarse cuando queremos representar el valor

de un objeto de diferentes maneras.

Los pasos para insertar una expresión son (ver Figura 5-16):

1. En la barra de menú de Lookout se seleciona Insert→Expression... A continuación

se mostrará la caja de diálogo de Insert Expression.

Reconocimiento

200

Figura 5-16. Caja de diálogo Insert Expression.

2. Se hace doble click en el objeto que desee mostrar y se presiona OK.

Seguidamente se mostrará la caja de diálogo Display Numeric Signal.

Figura 5-17. Caja de diálogo Display Numeric Signal.

3. Se selecciona el estilo, el color y el formato con el que desea visualizar el objeto.


Otra forma de insertar objetos es seleccionando en la barra de menú de Lookout

Insert→Displayable object...

A continuación se presentan el diseño preliminar del panel General de Tanques y

del panel Tanque Los Curos (ver Figuras 5-18 y 5-19).

Reconocimiento

201

Figura 5-18. Diseño preliminar panel General de Tanques.

Figura 5-19. Diseño preliminar del panel Tanque Los Curos.

Reconocimiento

202

Debe señalarse que para el diseño de la IGU del sistema SCADA Aguas de Mérida

se crearon más de 600 objetos, sin contar con la innumerable cantidad de enlaces y

expresiones utilizados. Por este motivo no se presentó paso a paso el diseño completo de la

IGU propuesta y solamente se realizó un diseño los más sencillo posible de dos de los

paneles con que cuenta la interfaz.

5.4.5 Consultas realizadas a la Base de Datos S/3 SCADA Local

Historian

Lookout posee un objeto llamado SqlExec que utiliza el controlador ODBC (Open

Data Base Conectivity) para la conexión a cualquier base de datos que soporte ODBC. Con

objeto SqlExec se pueden realizar consultas por medio de comandos SQL estándar.

La base de datos S/3 Local Historian es una base de datos relacional Oracle, que

puede ser consultada fácilmente desde Lookout para obtener los datos históricos, como

nivel y caudal de los tanques de almacenamiento. La base de datos S/3 Local Historian está

implementada por tablas, tal como lo muestra la Tabla 5-1.

Reconocimiento

203

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian [9].

Tabla Columna Columna

Master GRP TAG

VARNAME TYPE

Averages GRP TAG

VARNAME TYPE

BEGIN BEGIN_EPOCH_SEC

BEGIN_EPOCH_MS INTERVAL

INTERVAL_SEC INTERVAL_MS

NUMBER_OF DATETIME

MS QUALITY

QUALITY_DESC MAX_VALUE

MIN_VALUE AVG_VALUE

Samples GRP TAG

VARNAME TYPE

BEGIN BEGIN_EPOCH_SEC

BEGIN_EPOCH_MS INTERVAL

INTERVAL_SEC INTERVAL_MS

NUMBER_OF DATETIME

MS CURRENCY

CURRENCY_DESC QUALITY

QUALITY_DESC SCAN_ENABLED

SCAN_ENABLED_DESC AUTO_MAN

AUTO_MAN_DESC MAN_ENTERED

MAN_ENTERED_DESC VARTYPE

VARTYPE_DESC REAL32_VALUE

REAL64_VALUE INT_VALUE

Reconocimiento

204

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian (Continuación 1).


Except GRP TAG

AllPoints ALARMENABLE AVAILEVENTCLASS

AVAILEVENTTIME AVAILEVENTTIMEMS

AVAILEVENTTYPE BADCLASS

BADENABLE BADREPORT

DESCRIPTOR DISCONCLASS

DISCONENABLE DISCONREPORT

GRAPHIC GRP

IPN MODE

OLDCLASS OLDENABLE

OLDREPORT POINTFUNCTION

POINTTYPE PREVVALUEAVAIL

PREVVALUEEXTQUAL PREVVALUEQUA

PREVVALUETIME PREVVALUETIMEMS

PREVVALUEVALID QUALEVENTCLASS

QUALEVENTTIME QUALEVENTTIMEMS

QUALEVENTTYPE QUALEVENTVALUE

QUESCLASS QUESENABLE

QUESREPORT REXENABLEHIST

SCANENABLE STATUSVALID

SUMMARYEVENTCLASS TAG

UNAVCLASS UNAVENABLE

UNAVREPORT USERTAG1

USERTAG2 USERTAG3

USERTAG4 VALUE

VALUEAVAIL VALUEEXTQUAL

Reconocimiento

205

Tabla 5-1. Tablas de la Base de Datos S/3 Local Historian (Continuación 2).


AllPoints VALUEQUAL VALUETIME

VALUETIMERS VALUEVALID

EGUTAG EXPRESSIONSTRING

LOVALUE LOLOVALUE

HIVALUE HIHIVALUE

VALUESTRING

Groups NAME POINTCOUNT

SystemInfo REDUNDAT ROLE

NODENAME COMPUTERNAME

PARTNERROLE PARTNERNAME

MCDTIME

La tabla Samples es la que almacena los datos históricos de las variables que se

están adquiriendo de las RTUs MOSCAD. Para realizar una consulta a esta tabla utilizando

el objeto SqlExec debemos seguir los siguientes pasos (ver Figura 5-20):


2. En la caja de diálogo Select Object Class, se hace doble click en SqlExec. A

continuación se mostrará la caja de diálogo Create Sql.

Reconocimiento

206

Figura 5-20. Caja de diálogo Create SQL.

3. En el campo Tag se asigna el nombre con el cual identificará al objeto.

4. En el campo Data Source se introduce entre comillas el nombre de la base de

datos de la siguiente manera:

"DSN=S/3 SCADA Local Historian"

5. En el campo SQL se introduce entre comillas los comandos de SQL estándar para

consultar cualquier columna de la tabla Samples.


Reconocimiento

207

5.5 PANELES DE LA IGU PROPUESTA PARA EL

SISTEMA SCADA AGUAS DE MÉRIDA

La Interfaz Gráfica de Usuario (IGU) propuesta para el sistema SCADA Aguas de

Mérida, posee 28 paneles de navegación en los cuales se podrán realizar diferentes tareas,

entre las cuales se pueden mencionar:

Supervisión en tiempo real de cada uno de los valores de las variables (nivel,

caudal, presión, cantidad de cloro) adquiridas por los sensores de campo.

Supervisión de los estados de las válvulas en los tanques de almacenamiento y los

estados de las bombas en las estaciones de bombeo.

Control de Apertura o Cierre de las válvulas de entrada a los tanques de

almacenamiento del sistema.

Control de Encendido o Apagado de las bombas en las estaciones de bombeo.

Reconocimiento y configuración de Alarmas.

Impresión de la tendencia histórica de variables (Reportes).

En las siguientes secciones se presenta una explicación resumida de algunos

paneles de la IGU propuesta para el sistema SCADA Aguas de Mérida.

5.5.1 Panel Principal

Es el panel de presentación del sistema SCADA y en él se muestra un mapa del

estado Mérida donde se detalla la ubicación de los tanques de almacenamiento y plantas de

tratamiento.

Reconocimiento

208

Figura 5-21. Panel Principal IGU Propuesta.

5.5.2 Panel General de Tanques

Este panel es utilizado para realizar la supervisión de todo el sistema SCADA. En

el se muestran los valores en tiempo real de las variables: nivel y caudal de todos los

tanques de almacenamiento, además de las presiones y estados de las bombas de una de las

estaciones de bombeo. El panel General de Tanque brinda información sobre las cotas y

capacidades de los tanques de almacenamiento y sobre la tendencia histórica del acumulado

total de agua potable existente en el sistema. Desde este panel se podrá tener acceso a cada

uno de los mímicos de los tanques de almacenamiento y estaciones de bombeo para

efectuar tareas de forzado de válvulas y bombas del sistema.

Reconocimiento

209

Figura 5-22. Panel General de Tanques IGU Propuesta.

5.5.3 Panel Diagrama Hidráulico

Este panel muestra el diagrama hidráulico de la red principal de distribución de

todo el sistema, en el cual se detallan las conexiones hidráulicas entre los diques, plantas de

tratamiento, tanques de almacenamiento y estaciones de bombeo. También se detallan las

válvulas principales existentes en la red principal de distribución.

Reconocimiento

210

Figura 5-23. Panel Diagrama Hidráulico IGU Propuesta.

5.5.4 Panel Detalle Geográfico

Este panel muestra la ubicación geográfica de la Red Principal de Distribución. Al

hacer click sobre cualquiera de los tanques y estaciones de bombeo se mostrará un zoom

del sitio en particular.

Reconocimiento

211

Figura 5-24. Panel Detalle Geográfico IGU Propuesta.

5.5.5 Mímicos

Los tanques de almacenamiento y estaciones de bombeo poseen un mímico, que

no es más que un diagrama hidráulico en el cual se pueden realizar las tareas de

supervisión, control, generación de reportes de las variables del procesos, reconocimiento y

configuración de alarmas.

Reconocimiento

212

Figura 5-25. Panel Tanques Vuelta de Lola IGU Propuesta.

Reconocimiento

213

CONCLUSIONES

1. El diseño de la IGU propuesta cumple con las necesidades y requerimientos de los

operadores del Centro de Control de Operaciones de Aguas de Mérida. Cada operador

realizó una evaluación de la IGU propuesta para poder dar un criterio propio de

aceptación.

2. Se comprobó que Lookout es una herramienta poderosa para el desarrollo de IGU para

sistemas SCADA a corto plazo.

3. La versión 3.8 de Lookout no posee los controladores necesarios para establecer la

comunicación con el MCP-T, lo cual impide el envío de señales de control a las

unidades MOSCAD en los sitios automatizados.

4. El diseño obtenido cumple con los estándares internacionales que se utilizan para el

diseño de cualquier IGU.

Reconocimiento

214

RECOMENDACIONES

1. El diseño de la IGU propuesta puede ser desarrollado en cualquier software de

automatización industrial.

2. Una vez que se tenga la estructura de red necesaria para la integración de la compañía

Aguas de Mérida, la IGU propuesta puede ser implementada en formato HTML

(HyperText Markup Language), para que pueda ser llevada a cualquier nivel de la

compañía que lo requiera.

3. Exigir el software de programación y las rutinas API del MCP-T necesarias para

establecer la comunicación con las unidades MOSCAD.

4. La IGU propuesta puede servir como base para desarrollar nuevos paneles a medida que

el sistema vaya creciendo en número de tanques de almacenamiento y estaciones de

bombeo.

Reconocimiento

215

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

[1] http://www.webproforum.com Interfaces Gráficas de Usuario.

[2] http://www.mot.com/LMPS/RNSG/moscad/. Unidades Terminales Remotas MOSCAD.

[3] http://www.gses.com/. Software de desarrollo para automatización industrial S/3.

[4] FIGUERAS SOLÉ, Enric. Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView.

Universidad Autónoma de Barcelona. Enero 1999.

[5] NATIONAL INSTRUMENTS. Lookout Reference Manual. March 1998 Edition.

Part Number 321254B-01.

[6] TAHAL CONSULTING ENGINEERS LTD. Informe de Factibilidad Mérida.

Volumen 1, Abastecimiento. Noviembre 1998.

[7] TAHAL CONSULTING ENGINEERS LTD. Manual del Sistema de Control

Operacional. Noviembre 1999.

[8] MOTOROLA. MDLC Gateway for TCP/IP - Owner's Manual. Motorola

Publication Nº 68P02943C55.

[9] NARCISO, Flor. Interfaz Gráfica de Usuarios y Ambientes Virtuales: Apuntes 1999

(Curso de Postgrado). Universidad de Los Andes, Mérida-Venezuela.

[10] S/3 SCADA V 4.5. Notas relacionadas (Pre-release). Abril 1998.

Reconocimiento

216

GLOSARIO

A Acero.

AC: Asbesto Cemento.

API: Application Programming Interface.A: H HD: Hierro fundido dúctil.

HF: Hierro fundido gris.

HG: Hierro galvanizado. I IGU: Interfaz Gráfica de Usuarios.

IP: Protocolo Internet.

ISO: Organización Internacional de Estándares. L LAN: Red de Área Local. M MDLC: Enlace de Comunicación de Datos Motorola. MCP-T: Procesador de Comunicaciones Motorola para TCP/IP.

O ODBC: Conectividad de Bases de Datos

Abiertas.

OSI: Interconexión de Sistemas Abiertos. P PEAD: Polietileno de alta densidad.

PLC: Controlador Lógico Programable.

PVC: Polivinil Cloruro. R RTU: Unidad Terminal Remota. S SCADA: Adquisición de Datos y Control Supervisorio.

T

TCP: Protocolo de Control de

Transferencia de Información.

Reconocimiento

ccxvii

ccxvii

ANEXOS

Reconocimiento

ccxviii

ccxviii

ANEXO 1

LEYENDA DEL DIAGRAMA HIDRÁULICO DE LA RED PRINCIPAL

DE DISTRIBUCIÓN

Figura A-1. Leyenda del Diagrama Hidráulico de la Red Principal

de Distribución.

Reconocimiento

ccxix

ccxix

ANEXO 2

ESPECIFICACIONES DE ALGUNOS SENSORES Y ACTUADORES

Sensor de Presión Marca Druck Serie PTX 500

• Rangos desde 1 psig hasta 10.000 psig y de 5 psia hasta 10.000 psia.

• 2 Salidas de 4-20mA.

• Precisión: ±0.15% FS BSL

• Estabilidad: ±0.1% FS por año.

• TEB ±1%FS desde -5° hasta +176°F

• 400% FS sobre presión.

• Compatible con partes NACE Hastelloy y SS.

• RFI protegido.

Sensor de Caudal Marca KROHNE Modelo DWM-2000

• Salida de 4-20 mA.

• Partes inmóviles, sostenimiento libre.

• Unidad electrónica reemplazable en condiciones de humedad.

• Bajo poder de contacto.

• Partes de acero y cerámica.

• Diseño con protección IP 66, equivalente al NEMA 4 y 4X.

• Para tuberías >= DN 50 ó >= 2".

• Temperaturas de procesos: 150°C ó 300°F.

• Temperatura ambiente: -25 a +60°C / -13 a +140°F.

• Presión de operación: 25 bar ó 360 psig.

Reconocimiento

ccxx

ccxx

Válvula de Control Hidráulico Serie 700 BERMAD

La válvula de control hidráulico serie 700 BERMAD permite alta eficiencia en el

control y regulación de presión, caudal, nivel de agua, sistemas de bombeo y aplicaciones

adicionales en plantas de tratamiento, en sistemas industriales y también en redes de riego.

La válvula de control hidráulico serie 700 BERMAD, está complementada por una

línea de válvulas pilotos y otros accesorios de control para facilitar una completa

flexibilidad en una amplia gamma de aplicaciones y soportan presiones de trabajo de hasta

35Kg/cm2 (500psi). Las normas de presión son de acuerdo a los estándares ISO, ANSI, BS

y JIS.

A continuación se dan algunas especificaciones de la válvula de control hidráulico

serie 700:

• Tipo de válvula: "Y" o ángulo.

• Tamaños: 2''-20''.

• Conexiones:

2''-3'': Roscado BSP/NPT.

2''-20'': Bridado ISO/BS/ANSI

• Rango de temperatura: Agua hasta 80C (180F).

• Materiales: Cuerpo principal de la válvula/actuador, hierro fundido cubierto con

polyester.

• Asiento de la válvula: Acero inoxidable y bronce.

• Diafragma y empaques: Neopren reforzado con malla de nylon.

• Opciones: Nitrilo, Buna-N, EPDM.

Reconocimiento

ccxxi

ccxxi

Figura A-2. Diagrama Hidráulico Válvula de Control Hidráulico

Serie 770 BERMAD.

Figura A-3. Apertura de la Válvula vs Caudal.

Reconocimiento

ccxxii

ccxxii

ANEXO 3

ESPECIFICACIONES DEL MOSCAD-L

Tabla A-1. Especificaciones del MOSCAD-L ESPECIFICACIONES

Módulo de suministro de poder

Voltaje de entrada

Voltaje/Corriente de

Salida

Desde 117V ac hasta 230V ac.

5V dc / 0,6A; 14,3V dc / 2A; 24V dc / 0,25A.

Módulo CPU Procesador

Memoria

Reloj

Puertos Seriales

Puertos de

Comunicación

Motorola 68LC302 (16/32 bits) CMOS; Reloj de16,6MHz.

1024kB, 256kB RAM.

Reloj de software que soporta años, meses, días, horas,

minutos y segundos.

Puerto 1: RS-485.

Puerto 2:RS-232.

1200 bps DPSK / 600bps Intrac, para radio interno o externo.

RS-232 Asincrónico ó Sincrónico sobre 57,6kbps.

Radio bidireccional Radio Externo

Convencional

Truncado

136-174 MHz, 5 watt de poder de salida.

806-869 MHz, 3 watt de poder de salida.

Reconocimiento

ccxxiii

ccxxiii

ESPECIFICACIONES DEL MCP/T

Tabla A-2. Especificaciones del MCP/T ESPECIFICACIONES

CPU Procesador

Memoria

68360, Reloj de 25MHz.

4 Mb DRAM, 1 Mb flash.

Puertos Puerto 1

Puerto 2

Puerto 3 (std) y Puerto 4 opcional

Ethernet base 10 ó Ethernet AUI, 10 Mbps.

RS-232 Asincrónico. RS-485 sobre los 19,2 kbps.

Comunicación radial DFM: 4,8 kbps o FSK; 2,4 kbps ó DPSK,

RS-232 Asincrónico sobre 19,2 kbps.

Indicadores 22 LEDs.

Protección física Caja

Suministro de poder

Acero 38 x 38 x 8,25 cm. NEMA-4.

Dual: 117V dc o 230V ac a 50-60 Hz.

Ambiente Temperatura

Humedad

0 - 60 oC

0 a 90%. +50ºC.

Reconocimiento

ccxxiv

ccxxiv

ANEXO 4

FORMATO DE LAS ENTREVISTAS REALIZADAS

Para conocer al usuario y extraer su inteligencia, se realizaron las siguientes preguntas:

1) Nombre y Apellidos.

2) Edad.

3) Grado de Instrucción.

4) Cargo que tiene actualmente en el CCO.

5) Tipo de personalidad.

6) Características físicas, salud, etc.

7) Motivación y metas.

8) ¿Qué conocimiento tiene Ud. sobre la IGU actual?.

9) ¿Qué tipo de información necesita Ud. obtener del sistema?.

Para conocer el tipo de tareas que se realizan en el contexto de trabajo, se realizaron

las siguientes preguntas:

10) Trabajo (tareas) que realiza en el CCO.

11) Frecuencia de trabajo y frecuencia de uso de la IGU actual.

12) Tarea (o las tareas) que realiza más frecuentemente.

13) ¿Cuál tarea tarda más tiempo en realizarse?.

14) ¿Debe memorizar algunos comandos para realizar una tarea?

Reconocimiento

ccxxv

ccxxv

15) ¿Qué tipo de errores se pueden cometer realizando una tarea? Explique.

16) ¿Qué tipo de eventos que ocurren en el contexto de trabajo?.

17) ¿Qué terminología se utiliza en el contexto de trabajo?.

Para conocer las necesidades y requerimientos de los usuarios, se realizaron las

siguientes preguntas:

18) ¿Qué tipo de problemas piensa Ud. que se tienen con la IGU actual?.

19) ¿Qué le mejoraría Ud. a la IGU actual?.

20) ¿Cree Ud. que la IGU actual cumple con los objetivos del sistema?.

21) ¿Qué tipo de colores prefiere y cuáles no?.

22) ¿Le gusta la forma de navegación entre pantallas?.

23) ¿Le parecen legibles todos los datos en pantalla?.

24) ¿Cómo le parece la distribución de los datos en pantalla?.

25) ¿Cuáles son sus necesidades primordiales?.

RESULTADOS OBTENIDOS DE LAS ENTREVISTAS

Ambiente de Trabajo

El Centro de Control de Operaciones (CCO) de la Planta de Tratamiento Dr. Eduardo

Jáuregui esta adscrito al Departamento de Operaciones el cual incluye la parte operativa del

sistema metropolitano. El CCO funciona las 24 horas del día durante los 365 días del año y

esta a cargo de 4 Operadores más 1 Operador de Avance, los cuales tienen un horario de

trabajo de 8 horas continuas de servicio.

Reconocimiento

ccxxvi

ccxxvi

El CCO cumple la siguiente función:

Monitoreo en tiempo real de las alarmas y eventos del sistema.

Monitoreo de las variables adquiridas en los sitios remotos.

Diagnóstico de comunicaciones.

Almacenamiento de valores históricos de alarmas y datos.

Elaboración de reportes.

El ambiente de trabajo del CCO posee el siguiente mobiliario:

2 estaciones de trabajo o computadoras con monitor de alta resolución..

1 mesa de conferencias (capacidad para 6 personas).

3 escritorios ejecutivos.

8 Sillas ejecutivas.

1 VideoBin.

1 Aire acondicionado.

1 Radio Motorola.

1 RTU MOSCAD-L.

1 MCP/T.

En este CCO se realizan también reuniones, conferencias y exposiciones. Cuenta con

una buena ventilación e iluminación. No existen perturbaciones de sonido que puedan

afectar el entorno de trabajo.

Perfiles de Usuarios Obtenidos

Perfil de Trabajo del Jefe del CCO:

• Debe ser capaz de dirigir las tareas que se lleven a cabo en el CCO.

• Debe tener experiencia con los sistemas hidráulicos y la calibración de éstos.

• Debe ser capaz de realizar simulaciones en redes hidráulicas.

• Tiene que tener la capacidad de tomar decisiones para llevar a cabo operaciones.

Reconocimiento

ccxxvii

ccxxvii

Perfil de Trabajo de un Operador del CCO:

• El Operador del CCO debe conocer por completo todo el sistema de distribución de

agua del estado Mérida.

• Un Operador del CCO debe ser capaz de distribuir de la mejor forma el agua

potabilizada a la población.

• Debe vigilar que el sistema funcione sin problemas.

• Debe ser capaz de tomar decisiones que no afecten en forma significativa la economía

de la empresa.

• Debe manejar datos estadísticos de producción.

• Debe ser capaz de analizar datos históricos sobre el comportamiento del sistema.

Reconocimiento

Documents

DISEÑO DE UN SCADA