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Cam unidad 4 - tema 1 - scada y dcs

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BIENVENIDOS

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Universidad de OrienteNúcleo de Monagas

Departamento de Ingeniería de SistemasCursos Especiales de Grado

Área: Automatización y Control de Procesos Industriales

 Profesor: Equipo CAM:Ing. Ing. Judith Devia Betancourt, Andreina

Ghassibe, Cristian

Maturín, Abril de 2015

Sistemas SCADA y DCS

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CONTENIDO

INTRODUCCIÓNMARCO TEÓRICO

Sistemas de Adquisición de Datos (SCADA

Funciones Principales

Módulos de un SCADA

Componentes de un SCADA

Sistema de Control Distribuido (DCS)

Niveles de control en un DCS

SCADA vs DCS

CONCLUSIÓNBIBLIOGRAFÍA

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INTRODUCCIÓN

La centralización y registro de datos es el primer paso en la implantación de un sistema de supervisión, y su simplicidad reside en la conectividad que ofrecen los actuales sistemas de control. Son los llamados sistemas SCADA o software de monitorización y control que permiten el acceso a datos del proceso y cierta interacción entre el operario (interfaces gráficos y animados) y el proceso (adquisición de datos a través de dispositivos de campo). Por otro lado también se ubican los DCS (Sistema de control discreto), estos son sistema jerarquizado en varios niveles con uno o varios microprocesadores controlando las variables que están repartidas por la planta.

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Sistemas de Adquisición de Datos (SCADA)

Según Chacón D, Dijort O y Castrillo J (2002) Un sistema SCADA es una aplicación o conjunto de aplicaciones software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores de control de producción, con acceso a la planta mediante la comunicación digital con los instrumentos y actuadores, e interfaz gráfica de alto nivel con el usuario (pantallas táctiles, ratones o cursores, lápices ópticos, etc.).

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Sistemas de Adquisición de Datos (SCADA)

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Funciones Principales

•Adquisicion de datos: Recoger, procesar y almacenar la información recibida

•Supervisión: Observar desde un monitor la evolución de las variables de control.

•Control: Modificar la evolución del proceso, actuando bien sobre los reguladores autónomos básicos

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Funciones Principales

• Transmisión: De información con dispositivos de campo y otros PC .

• Base de datos: Gestión de datos con bajos tiempos de acceso .

•Presentación: Representación gráfica de los datos. Interfaz del Operador o HMI (Human Machine Interface).

•Explotación: De los datos adquiridos para gestión de la calidad, control estadístico, gestión de la producción y gestión administrativa y financiera.

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Módulos de un SCADA

Los módulos o bloques software que permiten las actividades de adquisición, supervisión y control son los siguientes:

Configuración:Interfaz gráfico del operador: Módulo de proceso:Gestión y archivo de datos Comunicaciones  

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Módulos de un SCADA

CONFIGURACION:

Permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SCADA, adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar. 

 

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Módulos de un SCADA Interfaz gráfico del

operador:

Proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinóptico gráfico almacenado en el ordenador de proceso y generado desde el editor incorporado en el SCADA o importados desde otra aplicación durante la configuración del paquete.  

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Módulos de un SCADA

Módulo de proceso:

Ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de variables leídas.   

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Módulos de un SCADA

Gestión y archivo de datos:

se encarga del almacenamiento y procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicación o dispositivo pueda tener acceso a ellos. 

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Módulos de un SCADA

Comunicaciones:

se encarga de la transferencia de información entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre ésta y el resto de elementos informáticos de gestión.

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Componentes de un SCADAA) La Estación Maestra O Master:

Recibe datos de las condiciones de los equipos en campo que es enviada por las estaciones remotas (RTU). Procesa la información y envía comandos a las estaciones remotas para mantener las variables de los procesos dentro de los parámetros establecidos.B)Las Unidades Remotas O RTU

Controlan todas las señales de entrada y salida del campo como válvulas, equipos de medición, motores, etc. Monitorean las condiciones de los dispositivos de campo y almacenan los estados de las alarmas. Envían los estados y alarmas de los equipos en campo y reciben comandos de la estación maestra..

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C)Red de Telemetría

Permite establecer el intercambio de información entre la estación maestra y las unidades remotas. Cuando hablamos de telemetría nos referimos básicamente a tres componentes:La topología usada; Modo de transmisión; El medio utilizado: D)La estación de Supervisión

Permite la visualización gráfica del estado del proceso, es decir proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinópticos almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado en el SCADA o importados desde otra aplicación durante la configuración del paquete

Componentes de un SCADA

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Componentes de un SCADA

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Sistema de Control Distribuido (DCS)

León A. (s.f) define al DCS como:  Sistema de control en que los elementos de control no están ubicados localmente, sino que se distribuyen en todo el sistema con cada componente o sub-sistema controlado por uno o más controladores. Todos los componentes del sistema están conectados a través de redes de comunicación y monitoreo. 

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Niveles de control en un DCS

Nivel de Operación: Este nivel es el de interacción del sistema con los operadores de la planta y es donde se encuentran los sistemas informáticos para la monitorización del proceso y adquisición de la información en tiempo real, que se almacena en la base de datos transformándola en datos históricos para análisis posteriores. Este nivel gestiona además el intercambio de información con otros sistemas de mantenimiento y planificación de la producción. 

Un DCS aborda la complejidad de los procesos induustriales dividiendo en cuatro niveles funcionales su alcance

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Niveles de control de un DCS

Nivel de control:

En un DCS la responsabilidad del control de las diferentes partes funcionales del proceso, se asignan a varios controladores locales distribuidos por la instalación, en lugar de centralizar estas funciones en un solo punto. Los controladores están conectados entre sí y con las estaciones de operación mediante redes de comunicación.

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Niveles de control de un DCS

Nivel módulos de Entrada/Salida: 

Los módulos de entradas/salidas para señales

cableadas, se distribuyen por la instalación, es lo que

se denomina "periferia descentralizada", esto ahorra

tiradas de cables de señal aproximando la electrónica

del control hasta los elementos de campo.

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Niveles de control de un DCS

Nivel de elementos de campo:

 Desde el año 2000, ha ido creciendo la necesidad de

integrar directamente los instrumentos y los

actuadores en los buses de campo del SCD, de forma

que estos equipos son en realidad una extensión

natural del nivel anterior.

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SCADA vs DCS

 Tanto DCS y SCADA son sistemas de monitoreo y de control que se utilizan en las aplicaciones industriales. Los sistemas monitorean los equipos y los procesos para asegurar que todos los procesos y equipos se estén ejecutando dentro de las tolerancias y especificaciones requeridas.

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SCADA vs DCS

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CONCLUSIONES

Los sistemas SCADA mejoran la eficacia del proceso de monitoreo y control proporcionando la información oportuna para poder tomar decisiones operacionales apropiadas

En un SCADA, recoge los datos de varios sensores y de los equipos de vigilancia a lo largo de una fábrica o un complejo industrial y los envía a una computadora central para su procesamiento. Mientras en un DCS, los elementos del controlador no están centralizados, sino que están distribuidos por toda la fábrica o complejo industrial

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CONCLUSIONES

En Un DCS es más confiable que un sistema SCADA. Dado que los controladores DCS están distribuidos, un solo accidente de trabajo no perjudicará a todo el sistema. Por otro lado, un solo incidente puede paralizar un sistema basado en SCADA.

Un DCS es una mejor solución para los sistemas más grandes, más complejos y geográficamente dispersos, donde varios controladores que estén distribuidos son esenciales.

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BIBLIOGRAFÍA

Creus Solé Antonio; Instrumentación Industrial, 8va Edición; Marcambo S.A.; 2010. Colomer, J. Meléndez, J. Ayza, J. (s.f), Sistemas de Supervisión. . [Documento en línea]. Disponible http://www.ceautomatica.es/sites/default/files/upload/10/files/sistemas%20de%20supervision.pdf (Consultado 20-04-2015). David Chacon Oscar Dijort Jacinto Castrillo (2002) SUPERVISIÓN Y CONTROL DE PROCESOS, Documento en Línea, Disponible en: http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15012628/40194-3452.pdf. Consultado (20-04-15). Dwight Chestnut (s.f). Cuál es la diferencia entre los sistemas SCADA y los sistemas DCS. Publicación en Línea, Disponible en: http://www.ehowenespanol.com/diferencia-sistemas-scada-sistemas-dcs-hechos_568650/.(Consultado 19-04-2015).

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BIBLIOGRAFÍA

Jaume Romagosa Cabús. David Gallego Navarrete. Raúl Pacheco Porras. (2004) MINIPROYECTO AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL (AUTI), Documento en Línea, Disponible en: http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15012628/40201-3452.pdf. (Consultado 20-04-2015). León A. (s.f). Sistema de Control Distribuido (DCS) ), Documento en Línea, Disponible en: http://es.slideshare.net/alleonchile/sistemas-de-control-distribuido-dcs-7298975. (Consultado 20-04-2015). Sistema de control distribuido, Publicación en Línea, Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control_distribuido. (Consultado 20-04-2015). Villaluca J. (2009), Componentes en un sistema SCADA, Publicación en Línea, Disponible en: http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/cursos-sistemas-scada/item/149-componentes-en-un-sistema-scada.html. (Consultado 20-04-2015). 

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