SISTEMAS DE VISUALIZACIÓN INDUSTRIAL

ANTECEDENTES:

HISTORIA

2000 a.C: Ya se tenía conocimiento

de ábacos.

1452 - 1519: Da Vinci esbozo la primera maquina capaz de realizar operaciones matemáticas.

1620: Edmundo Gunther inventa la

escala logarítmica.

1623: William Oughtret invento un mecanismo sencillo que operaba mediante logaritmos.

1642: Se ideó un mecanismo de

calculo (Pascalina).

1663: Samuel Morland creo una maquina capaz de realizar cálculos trigonométricos.

1664: Leibnitz creó una maquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir.

PRIMEROS PROCESADORES

Charles Babbage inventó una maquina capaz de calcular tablas matemáticas, las maquinas de diferencias.

1801: Joseph- Marie Jackard, inventó el telar automático mediante tarjetas de madera perforadas.

1833: Ada Lovelace, ayudó en la programación del telar de Jackard y en los inventos de Babbage.

1890: Se realiza el censado en E.U.A usando un sistema de tarjetas perforadas desarrollado por Herman Hollerith.

PRIMEROS ORDENADORES

1937: Claude E Shanon describe utilizar la lógica simbólica y

el número binario.

1938: Konrad Zuse, construye una calculadora

electromecánica llamada 21. Años después sacó más

versiones.

En 1945 desarrollo un de programación llamado Plan Kal Kul.

1936 - 1942: Jhon Vincent Atanasoft desarrolla oficialmente

la primera computadora digital (ABC Atanasoft Berry

Computer).

1934: IBM y la Universidad de Harvard construyen uno de los

primeros computadores electromagnéticos: el Mark1.

1936: Alan Turiag demostró que una maquina podía

aprender, de ahí nace el termino IA.

1946: Se creó un ordenador para el cálculo de trayectorias de

tiro: ENIAC.

1945: Shon Von Neumann propuso mejoras a ENIAC.

1951: Se creó ORDVAC I

1904: Fleming construye el primer tubo

de vacío o Diodo

1947: Se termina en E.U. lo que seria la

primera computadora digital: ENIAC.

1949: Basado en mejoras de ENIAC se

crea EDVAC.

1950: Se usa la primera computadora

comercial para realizar censos en E.U: UNIVAC 1.

1953 – 1954: IBM crea las primeras

computadoras electrónicas (IBM 701 y IBM 650).

1957: Surgió la idea (militar) de crear red

de ordenadores distribuidos geográficamente.

1951: Forrester descubre la memora de

toroide magnético.

1958: Primer versión del lenguaje

ALGOL

1° GENERACIÓN (1951-58) 2° GENERACIÓN

EVOLUCIÓN:

1947: Aparece el transistor.

El lenguaje COBAL se

encuentra comercialmente.

1957: IBM fabrica el primer

disco magnético RAYMAC

650.

1960: Douglass Engebaret

precursor del ratón.

1964: Se crea en Dautmoth

College lenguaje Basic.

1958: Jack Kilby, de Texas

Instrument construyó el

primer circuito integrado.

1964: IBM produce a serie

360 de transitares

3° GENERACIÓN 4° GENERACIÓN (1971)

1969: Busicom e Intel Corporation

comienzan el desarrollo de un integrado con todas las características para una calculadora de mesa. Se comienza el estudio de las memorias magnéticas de burbujas. 1971: Se pone a la venta el INTEL 4004. 1972: Aparece la CPU 8080

IBM lanza el disco flexible. 1976: Stephen Wozniak y Steb Jobs

inventan la primer microcomputador de uso general Zilog lanza el Z-80 1978: Intel lanza el primer microprocusador

de 1BIT: 8080 1981: IBM saca la primera computadora de

uso personal IBM PC. 1984: Aparece la CPU 80286: PC-AT 1988: IBM presenta el ordenador personal

IBM PS/2 1991: Aparece la computadora Intel 80486.

Motorola saca la CPU 68040. La alianza Apple, IBM y Motorola dan origen al Power Pc. 1993: Intel comercializa Pentium.

DISPONIBILIDAD:

CRITERIOS DE

SELECCIÓN Y DISEÑO

HARDWARE

Se basa en dos pilares fundamentales para diseño: el software y el hardware. Hardware: Es un elemento físico y se

basa en un elemento de redundancia, o sea, asume las funciones de otro de forma transparente al sistema que sirve. Robustez: Ante un fallo de diseño, un

accidente o intrusión, un sistema eficiente debe poder mantener un nivel de operatividad suficiente. Seguridad: Un fallo en el diseño, un

usuario malintencionado o una situación imprevista podrían alterar los parámetros de funcionamiento de un sistema. Prestaciones: Se refiere al tiempo de

respuesta del sistema. Mantenibilidad: Los tiempos de

mantenimiento pueden ser reducidos al mínimo si el sistema esta propuesto de buenas herramientas de diagnóstico. Escalabilidad: Está relacionado con la

posibilidad de ampliar el sistema con nuevas herramientas o prestaciones.

ARQUITECTURA DE UN

SISTEMA SCADA

El desarrollo del ordenador personal ha permitido su implementación en todos los campos del conocimiento y todos los niveles inimaginables. Mediante herramientas de visualización y control el usuario tiene acceso al sistema de control y proceso. La comunicación suele darse por ETHERNET. El sistema de procesos capta el estado del sistema a través de los elementos sensores o el HMI. La transmisión entre sensores y actuadores se lleva a cabo mediante bases de campo. Mediante el software de adquisición de datos y control de las maquinas son introducidas al mundo empresarial. La estructura funcional de un sistema de visualización y adquisición de datos obedece generalmente a la estructura

maestro-esclavo.

Un sistema SCADA se

divide en dos bloques:

captadores de datos y

utilizadores de datos.

*Unidad central (MTU):

Centraliza el mando del

sistema.

*Unidad remota (RTU):

Elemento dedicados a

labores de control y/o

supervisión de sistemas

alejados del centro de

control. Se puede dar por:

-RTU

-PLC

-IED

-SISTEMAS REMOTOS

*Sistemas de comunic.:

intercambian información

entre servidores. Lo

pueden hacer mediante

líneas telefónicas, cable

coaxial o fibra óptica.

Los drivers realizan la función de traducción

entre el lenguaje Scada y la red de gestión

de la empresa.

En un programa Scada tendremos dos

bloques bien definidos: el programa de

desarrollo y el programa de ejecución Run-

Time.

*Comunicación entre operaciones: los

métodos mas comunes de comunicación

son;

-OPC: Método fiable para acceder a los

datos desde aparatos de campo.

-OBDC: Permite a las aplicaciones el acceso

de datos en sistemas de gestión de Base de

Datos.

-SQL: Permite una interface común para el

acceso a los datos por parte de cualquier

programa.

-ASCII: Permite el intercambio de datos.

-API: Permite que el usuario pueda adaptar

el sistema a sus necesidades mediante

rutinas de programación propias escritas en

lenguaje estandarizado.

El almacenamiento de datos puede ser en:

- Ficheros

- Bases de datos

- Bases de datos relacionales

- Bases de datos industriales.

SOFTWARE

-

MÓDULOS

EL MAYOR SISTEMA SCADA DEL MUNDO

BASADO EN WINDOWS.

Los módulos más habituales del sistema SCADA

son:

-Configuración: Permiten definir el entorno de

trabajo para adaptarlo a las necesidades de

aplicación.

-Interface grafica: Permite la elaboración de

pantallas graficas de usuario con múltiples

combinaciones de imágenes y/o textos.

-Tendencias: Utilidades que permiten representar

de forma cómoda la evolución de variables del

sistema.

-Alarmas y eventos: Las alarmas se basan en la

vigilancia de los parámetros de las variables del

sistema.

-Registros y archivos: Por registros se entienden

los archivos temporales de valores, generalmente

basándose en un patrón chico y limitando el

tamaño.

-Control de procesos: Programa de alto nivel como

Visual Basic, Java o C que permiten tareas que

responden a eventos del sistema.

-Comunicación: Soporta el intercambio de

información entre los elementos de planta, la

arquitectura de hardware implementada y los

elementos de hardware de gestión.

Un ejemplo muy ilustrativo de sistema SCADA es la explotación minera de

Olympic Dam en Australia.

La compañía WMC empezó sus propósitos en el sur de Australia, en la zona de

Olympic Dam en 1988 produciendo inicialmente 45,000 toneladas anuales de

cobre y derivados.

La explotación de la mina en 1999 tenia mas de 440,000 variables y el tiempo

medio de respuesta era menor a 0.014 s.

Las empresas encargadas del reto eran Allen Bradley, Citec, ambas en compañía

de SIEMENS.