Sistema SCADA -

7/25/2019 Sistema SCADA -

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iseño e implementación de un sistema SCA A, utilizando Ethernet

Industrial y Bluetooth con tecnología Schneider Electric para el

monitoreo, control y supervisión de las estaciones de nivel y presión

en el a!oratorio de "edes Industriales y Control de #rocesos de la

$niversidad de las %uerzas Armadas&ES#E E'tensión atacunga

Tutores:Ing. Marco Pilatásig (Director)

Ing. Jacqueline Llanos (Co-Director)

Autores:David Ávila L.

Vinicio Salguero .

Si !uscas resultados distintos" no #agas sie$%re lo$is$o.

&l!ert 'instein



Objetivo General:

Diseñar e implementar un sistema SCADA, utilizando Ethernet Industrial y Bluetoothcon tecnología Schneider Electric para el monitoreo, control y supervisión de las

estaciones de nivel y presión en el Laoratorio de !edes Industriales y Control de

"rocesos de la #niversidad de las $uerzas Armadas%ES"E E&tensión Latacunga



Objetivos Especí ficos:

• Analizar e investigar las particularidades (ue presentan las redes industriales con

tecnología inal)mrica mediante el uso del est)ndar IEEE *+-./ 0Bluetooth1 para

el control de procesos-

• Controlar y monitorear las estaciones remotas a trav2s de dos "LC

34DLCAE5+D!$ de la marca Schneider Electric mediante el protocolo Ethernet

industrial-

• Diseñar un 67I para el monitoreo y control de las estaciones remotas tanto de

nivel y presión utilizando una touchscreen de la marca !ed Lion para cada una de

las estaciones de control-



Descripción del proyecto:



Fundamentación Teórica:

Sistema SCADA¿Qué es?

's un SISTEMA !asadoen co$%utadoras -Su%ervisor

-Control

¿Qué permite?

Varia!les de %rocesoa distancia

And

Data

Adquisition

-Se co$unica con los

dis%ositivos de ca$%o

-Controla el %roceso de or$aauto$ática %or $edio de unsot*are es%eciali+ado



Funciones de un sistema SCADA

Supervisión remota de instaaciones ! e"uipos , 'stado de lasinstalaciones equi%os

Contro remoto de instaaciones ! e"uipos , &ctivar o desactivar losequi%os re$ota$ente

#rocesamiento de datos , La inor$acin adquirida es %rocesada"anali+ada co$%arada

$isuai%ación &r'(ica din'mica , rinda i$ágenes en $ovi$iento quere%resenten el co$%orta$iento del %roceso



Ar"uitectura de un sistema SCADA

)ard*are de sistema SCADA'l /&D0&' dentro del siste$a se !asa en la necesidad que %uedareco%ilar datos de un %roceso.

Los co$%onentes del /ard*are son1-Interace /u$ano Máquina-2nidad Central (M32)

-2nidad e$ota (32)

+T,

Siste$a de

co$unicaciones

Inter(ace )umano M'"uina

MT,



Sistema de comunicación de sistema SCADALa or$a en que la inor$acin será trans$itida" el $edio 4sico ellengua5e que se utilice.

'l siste$a de!e contar con un #+TC. DE CM,/ICACI/ES

Per$ite el interca$!io de inor$acin entredierentes ele$entos que co$%onen una edIndustrial La integracin de los

%rocesosauto$ati+ados dalugar a una estructurade redes industriales1

-uses de ca$%o-edes L&6-edes L&6-0&6



0uses de campo

Sustitue las cone7iones %unto a %unto entre los ele$entos deca$%o el equi%o de control a trav8s del tradicional !ucle detensin o de corriente de 9 a :;$&.



+edes .A/ industriaesSon las redes $ás elevadas 5erárquica$ente. Los estándares $áse7tendidos son dos1

MA#: Pro%orciona un $edio de trans$isin deter$inista. 6o act<a a

nivel de !us de ca$%o" %ero esta!lece %asarelas #acia estos !uses$ediante ter$inales.

Et1ernet: 's una es%eciicacin %ara redes de área local queco$%rende el nivel 4sico el nivel de enlace del $odelo de reerenciaIS=>=SI. Se i$%le$enta en %rinci%io so!re una to%olog4a !us serie con$ecanis$o CSM&>CD %ara el control del acceso al $edio (M&C).



+ed de 2rea #ersona Ina'm3rica 4#A/

3radicional$ente se #an utili+ado ca!les de %ro%sito es%ec4ico" sine$!argo la intercone7in $ediante ca!les es una tarea i$%roductivade!ido a da?os so!re todo en el $edio 4sico.Por esta ra+n la a%aricin de las redes inalá$!ricas es una solucin

%ara estos inconvenientes.

-3ecnolog4a luetoot#

-3ecnolog4a /o$e@-3ecnolog4a Aig!ee



So(t*are de un sistema SCADA

2n %rogra$a del ti%o /MI se e5ecuta en un ordenador o ter$inalgráico unos %rogra$as es%ec4icos le %er$iten co$unicarse con losdis%ositivos de control de %lanta (#acia a!a5o) los ele$entos de

gestin (#acia arri!a).

'stos %rogra$as son lo que se deno$ina controladores de

co$unicaciones.

'ste sot*are de!e tener la ca%acidad de $ane5ar varios %rotocolosde co$unicacin a que se tendrá dentro de la red varios dis%ositivosque %ro!a!le$ente se co$unicarán en distintos lengua5es.



'n un %rogra$a SC&D& se tiene dos !loques !ien dierenciados1

#ro&rama de Desarroo: 'nglo!a las

utilidades relacionadas con la creacin edicin de las dierentes ventanas dela a%licacin" as4 co$o suscaracter4sticas (te7tos" di!u5os"

%ro%iedades de los o!5etos" etc.).

#ro&rama +un-time: Per$ite e5ecutar la a%licacin creada con el

%rogra$a de desarrollo (en la industria es el %roducto aca!ado).



Comunicación entre apicaciones

Los $8todos de interca$!io de inor$acin entre a%licacionesinor$áticas $ás conocidos son1 =PC" =DC" &SCII" &PI.

#C: 's un estándar a!ierto que %er$ite un $8todo ia!le %ara

acceder a los datos desde a%aratos de ca$%o.

D0C: 's un estándar que %er$ite a las a%licaciones el acceso a

datos en Siste$as de Bestin de ases de Datos.

ASCII: Mediante el or$ato &SCII" se tiene un estándar !ásico de

interca$!io de datos. 's sencillo e7%ortar e i$%ortar datos deconiguracin" valores de varia!les" etc.



Diseño e Implementación

Estructura Apicación

)ard*are

2nidad Central M32 Co$%utadorCon dis%ositivo

luetoot#

2nidad e$ota 32 PLC 3*ido 30DLC&'9;D@

Interace /o$!re

MaquinaPantalla 3áctil ed Lion B;

Sistema de

comunicación

3i%o 't#ernet Industrial S*itc# Co$

CEFG93o%olog4a 'strella

3i%oCo$unicacin

luetoot#Mdulo 3*ido

V0&HEE9

3o%olog4a Punto a %unto

So(t*are Vi5eo Citect

Comunicación entre

apicaciones=PC =@S Server



=rece una velocidad $á7i$a de EM!%s con un alcance$á7i$o de unos treinta $etros.

Los %rinci%ales o!5etivos que se %retenden conseguir conesta nor$a son1

@acilitar las co$unicaciones entre equi%os $viles i5os.

'li$inar ca!les conectores entre 8stos.



'stos dis%ositivos se clasiican co$o Clase E" Clase : o Clase en

reerencia a su %otencia de trans$isin



Vinicio



Vinicio



Vinicio



Vinicio



Vinicio



Vinicio



'n la actualidad la tendencia es utili+ar tecnolog4as inalá$!ricas" de una $aneraacad8$ica se reali+a la i$%le$entacin de una de estas en un siste$a SC&D&" el$is$o que se !asa en un control distri!uido a su ve+ cada estacin de!e ser$onitoreada controlada %or su res%ectiva /MIs" el siste$a se co$%le$enta con

una red 't#ernet la que se encarga de gestionar los datos e7istentes" su $onitoreointegral se reali+a a trav8s de tecnolog4a luetoot#



Vinicio



Vinicio



3a!la de direcciones IP de la red 't#ernet



Pri$era co$unicacin entre el controlador de %resin la %antalla ed lion B; de %resin



Segunda co$unicacin entre el controlador de nivel la %antalla ed lion B; de nivel



3ercera co$unicacin" es la e7istente entre los dos aut$atas que controlan las estaciones"con el aut$ata $aster que concentra los datos %ara enviarlo inalá$!rica$ente



'n la <lti$a cone7in" se indica la ta!la de gestin de datos que tiene el servidor enla que se detalla la lectura de los datos de las dos estaciones de controlTA0.A DE DATS DE. C/T+.AD+ MASTE+



Sinton4a PID

'stacin

nivel

M8todo de sinton4a1

3anteo

C=6S3&63'S PID1

K% EH:3i :

3d E;

'stacinPresin

M8todo de sinton4a1

6ic#ols Aiegler

C=6S3&63'S PID

K% ;;

3i ;

3d ;



Vinicio



Vinicio



Datos e7%eri$entales luetoot#



•

's %osi!le la visuali+acin $onitoreo en tie$%o real de las varia!lesin$ersas en los %rocesos de nivel %resin %or intercone7ininalá$!rica luetoot# utili+ando tecnolog4a Sc#neider 'lectric.

• 's %osi!le tener seguridades de ingreso utili+ando %rioridades %aracada usuario.

• &cceso a la visuali+acin de alar$as de tendencias %ara todos losusuarios donde se %ueda to$ar acciones cuando #aa alcan+ado susl4$ites $á7i$os $4ni$os a trav8s de sus alar$as en alto !a5o

audadas de una sirena de alerta.



• Interconectar toda una red 't#ernet con dis%ositivos trescontroladores lgicos %rogra$a!les dos %antallas de /MIed Lion B;.

• 's %osi!le escri!ir leer datos #acia el servidor utili+ando las$acros de co$unicacin.

• Mani%ulacin del PID 3*idoSuite en todos sus $odos.



Las li$itaciones encontradas en el %roecto son1• 6o dis%oner de Pantallas 3ouc# de la tecnolog4a Sc#neider

'lectric.

• 6o contar con licencias de unciona$iento de sot*are %ara3*idoSuite Vi5eo Citect.

• 6o interconectar el siste$a SC&D& con otro dis%ositivo $vilco$o una 3a!let o celular con a%licacin !luetoot#.

•

6o reali+ar una red %iconet.



• 'l siste$a $onitorea en or$a re$ota controlarlocal$ente el estado de las estaciones de nivel %resinen tie$%o real.

• La tecnolog4a luetoot# se encuentra en constanteinvestigacin a nivel industrial" se está desarrollando

seguridad" alcance %or %erdidas de cone7in.

• La tecnolog4a inalá$!rica luetoot# del %roecto esClase II" tiene un alcance %ti$o de tra!a5o de E$.



• 'n la red 't#ernet %ara el $onitoreo control de lasestaciones de control" se redu5o en gran cantidad" lautili+acin de ca!les dando una solucin a este %ro!le$a

que tienen las redes de datos ca!leadas.

• 'l estándar I''' H;:.E.E (luetoot#) se encuentra

diundido a nivel industrial" $ediante Sc#neider 'lectricque %resenta soluciones inalá$!ricas en sus equi%osindustriales $ediante el uso de esta tecnolog4a 0P&6.



• La co$!inacin 't#ernet Industrial luetoot# es unanueva alternativa %ara !a5ar costos %ara %rocesosindustriales.

• Las %antallas táctiles ed Lion B; %oseen granle7i!ilidad %or su intercone7in con varios dis%ositivos

industriales de dierentes $arcas a que es co$%ati!le con$ás de :;; %rotocolos industriales.

• 'l M8todo de Sintoni+acin %or Aiegler 6ic#ols con a5usteen !ucle cerrado es eica+ en la estacin de control de%resin al o!tener una res%uesta rá%ida esta!le.



• 2tili+ar equi%os $viles %ara nuevas a%licaciones con tecnolog4aluetoot# en el la!oratorio de edes Industriales Control deProcesos.

• I$%le$entar una red Piconet colocando co$o $aestro al $duloMod!us luetoot# V0&HEE9.

• Para tener una !uena cali!racin de los trans$isores inteligentes esreco$enda!le tener instru$entos %atrones en el la!oratorio.



• Para el interca$!io de datos 't#ernet se reco$ienda utili+ar en la%rogra$acin las $acros de co$unicacin las instrucciones'7c#ange del 3*idoSuite.



Vinicio

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