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Waste Water Treatment -SCADA -  Plant-IQ

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What are the Differences between DCS and SCADA?

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https://www.wonderware.es/industrias/alimentos-bebidas-y-envasados/

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

Interfaz gráfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinópticos gráficos.

Módulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de variables leídas. La programación se realiza por medio de bloques de programa en lenguaje de alto nivel (como C, Basic, etc.).

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.

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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Optimización de recopilación datos para la gestión de la calidad, control estadístico y gestión de la producción.

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Optimización de recopilación datos para la gestión de la calidad, control estadístico y gestión de la producción.

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Dentro de diversas fabricas podemos manejar los datos obtenidos para mejorar en un área especifico, tales como:

Gestión de la Calidad:
Los datos de su equipo pueden ayudar a su planta de fabricación a proporcionar garantía de calidad al mostrarle los límites de su producción e identificar variaciones en la calidad del producto. La plataforma de software zenon puede generar informes fácilmente para ayudarlo a evaluar la calidad del producto para que pueda abordar cualquier problema.

Control Estadístico:
Este sistema de almacenamiento centralizado ofrece varias ventajas diferentes. El software SCADA bien integrado permite a las plantas combinar datos de fuentes muy diferentes, procesarlos y enviarlos a otros sistemas. El software SCADA moderno   puede asumir un papel central en el manejo de los datos de la planta dentro de la empresa.

Gestión de la Producción:
Utilizar los datos recopilados para optimizar sus operaciones de fabricación. Por ejemplo, puede examinar los datos de la configuración de la máquina para determinar cuáles son más eficientes, o puede usar sus datos para evaluar las configuraciones del sistema o la velocidad y precisión de los empleados. Los datos de su equipo también pueden guiarlo hacia áreas en las que los empleados podrían necesitar más capacitación.

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Los sistemas SCADA han representado un gran avance tecnológico para la automatización industrial ya que permite visualizar de manera gráfica los procesos productivos de una planta y tomar mejores decisiones en base a la información obtenida. En la Industria 4.0. los sistemas SCADA fueron utilizados para la supervisión y la automatización de procesos de sectores de gas, energía eléctrica y de agua.
Los sistemas SCADA juegan un papel muy importante en la industria inteligente ya que ayudan a mantener la eficiencia, a manejar problemas relacionados con los sistemas de comunicación, asegurar un procesamiento de datos más inteligente y reducir el tiempo de inactividad.

Los sistemas SCADA siguen siendo cruciales para:

Monitorizar, adquirir, almacenar y procesar datos en tiempo real, de forma continua y segura.

Obtener representaciones gráficas de los procesos y la monitorización de las alarmas.

Arquitectura abierta y flexible que permite la ampliación y adaptación de todo el sistema.

Interactuar con dispositivos como válvulas, sensores, motores, bombas y otros, directamente a través de la interfaz hombre máquina (HMI).

https://www.cic.es/scada-y-la-industria-4-0/

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Existen diferentes tipos de sistemas SCADA que pueden considerarse arquitecturas SCADA de cuatro generaciones diferentes:

1. Primera generación: Sistemas SCADA Monolíticos o Tempranos

Las funciones de los sistemas SCADA monolíticos en la primera generación temprana se limitaban a monitorear sensores en el sistema y marcar cualquier operación en caso de superar los niveles de alarma programados.
2. Segunda generación: Sistemas SCADA Distribuidos

En la segunda generación, el intercambio de funciones de control se distribuye entre los múltiples sistemas conectados entre sí mediante la red de área local (LAN).
3. Tercera generación: Sistemas SCADA en Red

Los sistemas SCADA de tercera generación utilizan controladores lógicos programables (PLC) para monitorear y ajustar los operadores de señalización de rutina solo en caso de que se requieran decisiones importantes.
4. Cuarta generación: Tecnología de Internet de las Cosas, Sistemas SCADA
Estos sistemas SCADA pueden informar el estado en tiempo real utilizando la escala horizontal de la instalación de computación en la nube; por lo tanto, se pueden implementar algoritmos de control más complejos que son prácticamente suficientes para implementar en los PLC tradicionales.

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Elementos Principales que Constituyen un Sistema SCADA 

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Elementos Principales que Constituyen un Sistema SCADA 

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Guiándonos con el diagrama de bloques del sistema SCADA que se muestra en la figura, que consta de  Interfaz hombre-máquina (HMI), Sistema de supervisión, Unidades terminales remotas, PLC, Infraestructura de comunicación y Programación SCADA procederemos a conocer un poco mas de ellos:

1. Interfaz hombre-máquina (HMI)

Es un dispositivo de entrada-salida que presenta los datos del proceso para ser controlados por un operador humano.

2. Sistema de supervisión

El sistema de supervisión se utiliza como servidor para la comunicación entre los equipos del sistema SCADA como RTU, PLC y sensores, etc., y el software HMI utilizado en las estaciones de trabajo de la sala de control.

3. Unidades Terminales Remotas (RTU)

Estas unidades se utilizan para transmitir datos de telemetría al sistema de supervisión y recibir los mensajes del sistema maestro para controlar los objetos conectados.

4. Controladores Lógicos Programables (PLC)
Los PLC están conectados a los sensores para recopilar las señales de salida del sensor con el fin de convertir las señales del sensor en datos digitales.

5. Infraestructura de Comunicaciones
Algunos protocolos de comunicación envían información solo cuando la estación de supervisión sondea las RTU.

6. Programación SCADA
Se utiliza para crear mapas y diagramas que brindarán una información importante de la situación en caso de un evento de falla o falla del proceso.

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Ventajas

El sistema ofrece la posibilidad de almacenar una gran cantidad de datos.

Los datos pueden mostrarse en varios formatos según las necesidades del usuario.

Proporciona una interfaz para conectar miles de sensores en una amplia área para diversas operaciones de supervisión y control.

Es posible obtener simulaciones de datos reales con la ayuda de los operarios.

Se pueden recoger muchos tipos de datos de las RTU conectadas con la unidad maestra.

Desventajas

El sistema SCADA basado en PLC es complejo en términos de unidades de hardware y módulos dependientes.

Como el sistema es complejo, requiere operarios, analistas y programadores cualificados para mantener el sistema SCADA.

Los costes de instalación son mayores.

El sistema admite el uso de programas informáticos y equipos de hardware restringidos.

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Un sistema SCADA presenta una serie de particularidades que lo hacen muy valioso dentro del sector industrial. Son las siguientes:

Puede adquirir, procesar y almacenar un conjunto enorme de datos

Representar gráficamente todo el proceso productivo

Ejecutar acciones de control

Ampliación y adaptación de todo el sistema

conectividad total con otro tipo de aplicaciones industriales y bases de datos

Supervisión remota

Representar gráficamente en una interfaz sencilla todos los datos

Permite la explotación de los datos

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Qué son los sistemas SCADA y su importancia en la Industria 4.0

La implantación de soluciones para la automatización industrial en las empresas ha desarrollado todo un conjunto de posibilidades para la supervisión y el control de las plantas de producción. Un ejemplo de este tipo de aplicaciones de software es el sistema SCADA, diseñado especialmente para funcionar sobre ordenadores destinados a controlar la producción con conexión a la planta, mediante sensores y otros elementos que permiten un control absoluto para el operador o ingeniero en cuestión.

En Oasys somos expertos en sistemas SCADA, por eso hemos elaborado una mini guía para entender rápida y efizcamente qué es y las características principales de este software, vital para la automatización industrial.

¿Qué es un sistema PLC SCADA?

Un sistema SCADA es un sistema de supervisión, control y adquisición de datos que ayuda a mejorar la toma de decisiones en remoto desde una cabina de mando en la Industria 4.0.

Su aparición ha supuesto un avance muy importante dentro de la automatización industrial, ya que permite a los ingenieros de cualquier empresa llevar un control exhaustivo de todos los dispositivos en tiempo real y, además, crear alarmas y advertencias para corregir posibles desviaciones.

El sistema SCADA en la automatización industrial

La automatización industrial es uno de los aspectos más importantes de la digitalización de los procesos productivos, principalmente en la gran Industria. Gracias a los sistemas y soluciones de automatización, las compañías pueden gobernar toda su actividad y gestionar la evolución de todos los procesos sin la intervención continua de un ingeniero.

Los sistemas SCADA potencian precisamente todo el aspecto de gobernanza y gestión dentro de la automatización industrial. Gracias a este tipo soluciones, se pueden supervisar o controlar las diferentes métricas que afectan al funcionamiento de la planta.

En la actualidad, la tecnología SCADA ha desarrollado diferentes versiones mediante las que se pueden controlar y supervisar todo el proceso industrial. Se trata de los sistemas PLC o DCS, que se pueden combinar mediante una red Ethernet.

Características de un sistema SCADA

Un sistema SCADA presenta una serie de particularidades que lo hacen muy valioso dentro del sector industrial. Son las siguientes:

Puede adquirir, procesar y almacenar un conjunto enorme de datos para utilizar la información recibida de forma continua y confiable dentro del proceso productivo de la empresa.

Los sistemas SCADA pueden representar gráficamente todo el proceso productivo para controlar de primera mano las diferentes variables y monitorizarlas mediante alarmas.

Gracias a sus características, ofrece la posibilidad de ejecutar acciones de control mediante las que se puede modificar la evolución de todo el proceso industrial.

Permite la ampliación y adaptación de todo el sistema gracias a que cuenta con una arquitectura abierta y flexible, que permite funcionar en base a las necesidades de cada cliente.

Ofrece una conectividad total con otro tipo de aplicaciones industriales y bases de datos, ya sean de origen local o estén distribuidos en redes de comunicación.

La supervisión se puede realizar en remoto, ya que mediante un sistema de pantallas los ingenieros encargados del mantenimiento y control de una serie de dispositivos, pueden llevar a cabo la monitorización sin problemas.

La causa del punto anterior es la capacidad del sistema SCADA para representar gráficamente en una interfaz sencilla todos los datos que recibe en tiempo real.

Permite la explotación de los datos recabados en el día a día para mejorar la gestión de la calidad, el control estadístico y la gestión de la producción.

En definitiva, los sistemas PLC SCADA son imprescindibles en la automatización del a Industria en el mundo. Gracias a sus características, las funciones de gobernanza y control remoto de todos los dispositivos se hace mucho más sencillo.

No te pierdas nuestro artículo Del SCADA al IoT: las claves para la Industria 4.0

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Qué es el sistema SCADA e importancia en la Industria 4.0 | OASYS

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La implantación de soluciones para la automatización industrial en las empresas ha desarrollado todo un conjunto de posibilidades para la supervisión y el control de las plantas de producción.

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1. Sistemas lineales: Este tipo de sistemas tienen desarrollo lineal. Podemos incluir a los gasoductos, redes de ferrocarril y metro, redes de distribución de energía eléctrica…

2. Sistemas ramificados: Estos incluyen yacimientos, sistemas asociados a procesos que dependen de manera importante de unas características particulares o redes de distribución de recursos como agua, gas o electricidad.

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Para comprender los orígenes de SCADA, debemos comprender los problemas que las organizaciones industriales están tratando de resolver. Antes de que se introdujera el concepto de SCADA a mediados del siglo XX, muchos pisos de fabricación, plantas industriales y sitios remotos dependían del personal para controlar y monitorear manualmente los equipos a través de botones pulsadores y diales analógicos.

A medida que los pisos industriales y el sitio de controles remotos comenzaron a escalar en tamaño, se necesitaron soluciones para controlar equipos a largas distancias. Las organizaciones industriales comenzaron a utilizar relés y temporizadores para proporcionar algún nivel de control de supervisión sin tener que enviar personas a ubicaciones remotas para interactuar con cada dispositivo.

A principios de la década de 1950, las computadoras se desarrollaron y utilizaron por primera vez con fines de control industrial. El control de supervisión comenzó a popularizarse entre los principales servicios públicos, oleoductos y gasoductos y otros mercados industriales en ese momento. En la década de 1960, se estableció la telemetría para el monitoreo, lo que permitió que las comunicaciones automatizadas transmitieran mediciones y otros datos desde sitios remotos a equipos de monitoreo. El término "SCADA" se acuñó a principios de la década de 1970, y el surgimiento de microprocesadores y PLC durante esa década aumentó la capacidad de las empresas para monitorear y controlar procesos automatizados más que nunca.

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Aprenda en este artículo todo lo que debe saber sobre SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

¿Qué es SCADA?
Lectura de 7 minutos
Explicando SCADA

El Control Supervisado y la Adquisición de Datos (SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition) es un sistema de elementos de software y hardware que permite a las organizaciones industriales:

Controlar los procesos industriales localmente o en ubicaciones remotas

Supervisar, recopilar y procesar datos en tiempo real

Interactuar directamente con dispositivos como sensores, válvulas, bombas, motores y más a través del software de interfaz hombre-máquina (HMI)

Registrar eventos en un archivo de registro

Los sistemas SCADA son cruciales para las organizaciones industriales, ya que ayudan a mantener la eficiencia, procesar datos para tomar decisiones más inteligentes y comunicar problemas del sistema para ayudar a mitigar el tiempo de inactividad.

La arquitectura SCADA básica comienza con controladores lógicos programables (PLC) o unidades terminales remotas (RTU). Los PLC y RTU son microcomputadoras que se comunican con una variedad de objetos como máquinas de fábrica, HMI, sensores y dispositivos finales, y luego enrutan la información de esos objetos a computadoras con software SCADA. El software SCADA procesa, distribuye y muestra los datos, lo que ayuda a los operadores y otros empleados a analizar los datos y tomar decisiones importantes.

Por ejemplo, el sistema SCADA notifica rápidamente a un operador que un lote de producto muestra una alta incidencia de errores. El operador pausa la operación y ve los datos del sistema SCADA a través de una HMI para determinar la causa del problema. El operador revisa los datos y descubre que la Máquina 4 no funcionaba correctamente. La capacidad del sistema SCADA para notificar al operador de un problema lo ayuda a resolverlo y evitar una mayor pérdida de producto.

Un Diagrama SCADA Básico

¿Quién usa SCADA?

Los sistemas SCADA son utilizados por organizaciones industriales y empresas de los sectores público y privado para controlar y mantener la eficiencia, distribuir datos para tomar decisiones más inteligentes y comunicar problemas del sistema para ayudar a mitigar el tiempo de inactividad. Los sistemas SCADA funcionan bien en muchos tipos diferentes de empresas porque pueden variar desde configuraciones simples hasta instalaciones grandes y complejas. Los sistemas SCADA son la columna vertebral de muchas industrias modernas, que incluyen:

Generación de Energía

Alimentos y Bebidas

Manufactura

Petróleo y Gas

Distribución de energía

Reciclaje

Transporte

Agua y Aguas Residuales

Y muchas más

Prácticamente en cualquier lugar que mire en el mundo actual, hay algún tipo de sistema SCADA funcionando detrás de escena: mantener los sistemas de refrigeración en el supermercado local, garantizar la producción y la seguridad en una refinería, lograr estándares de calidad en una planta de tratamiento de aguas residuales o incluso rastrear su consumo de energía en el hogar, por dar algunos ejemplos.

Los sistemas SCADA efectivos pueden resultar en ahorros significativos de tiempo y dinero. Se han publicado numerosos estudios de casos que destacan los beneficios y ahorros de utilizar una solución de software SCADA moderna como Ignition.

El Nacimiento de SCADA

Para comprender los orígenes de SCADA, debemos comprender los problemas que las organizaciones industriales están tratando de resolver. Antes de que se introdujera el concepto de SCADA a mediados del siglo XX, muchos pisos de fabricación, plantas industriales y sitios remotos dependían del personal para controlar y monitorear manualmente los equipos a través de botones pulsadores e indicadores analógicos.

A medida que los pisos industriales y el sitio de controles remotos comenzaron a escalar en tamaño, se necesitaron soluciones para controlar equipos a largas distancias. Las organizaciones industriales comenzaron a utilizar relés y temporizadores para proporcionar algún nivel de control de supervisión sin tener que enviar personas a ubicaciones remotas para interactuar con cada dispositivo.

Oficina de Información Científica y Técnica (OSTI) del DOE, Oficina de Ciencias [dominio público], a través de Wikimedia Commons

Si bien los relés y temporizadores resolvieron muchos problemas al proporcionar una funcionalidad de automatización limitada, comenzaron a surgir más problemas a medida que las organizaciones continuaban expandiéndose. Los relés y los temporizadores eran difíciles de reconfigurar, detectar fallas y los paneles de control ocupaban racks sobre racks de espacio. Se necesitaba un sistema de control y seguimiento más eficiente y completamente automatizado.

A principios de la década de 1950, las computadoras se desarrollaron y utilizaron por primera vez con fines de control industrial. El control de supervisión comenzó a popularizarse entre los principales servicios públicos, oleoductos y gasoductos y otros mercados industriales en ese momento. En la década de 1960, se estableció la telemetría para el monitoreo, lo que permitió que las comunicaciones automatizadas transmitieran mediciones y otros datos desde sitios remotos a equipos de monitoreo. El término "SCADA" se acuñó a principios de la década de 1970, y el surgimiento de microprocesadores y PLC durante esa década aumentó la capacidad de las empresas para monitorear y controlar procesos automatizados más que nunca.

La Evolución de SCADA

La primera iteración de SCADA comenzó con computadoras mainframe. Las redes tal como las conocemos hoy en día no estaban disponibles y cada sistema SCADA funcionaba por sí solo. Estos sistemas eran lo que ahora se denominaría sistemas SCADA monolíticos.

En los años 80 y 90, SCADA continuó evolucionando gracias a sistemas informáticos más pequeños, tecnología de redes de área local (LAN) y software HMI basado en PC. Los sistemas SCADA pronto pudieron conectarse a otros sistemas similares. Muchos de los protocolos de LAN utilizados en estos sistemas eran propietarios, lo que daba a los proveedores el control de cómo optimizar la transferencia de datos. Desafortunadamente, estos sistemas no pudieron comunicarse con sistemas de otros proveedores. Estos sistemas se denominaron sistemas SCADA distribuidos.

En la década de 1990 y principios de la de 2000, basándose en el modelo de sistema distribuido, SCADA adoptó un cambio incremental al adoptar una arquitectura de sistema abierto y protocolos de comunicaciones que no eran específicos del proveedor. Esta iteración de SCADA, denominada sistema SCADA en red, aprovechó tecnologías de comunicaciones como Ethernet. Los sistemas SCADA en red permitieron que los sistemas de otros proveedores se comunicaran entre sí, aliviando las limitaciones impuestas por los sistemas SCADA más antiguos y permitieron a las organizaciones conectar más dispositivos a la red.

Si bien los sistemas SCADA han experimentado cambios evolutivos sustanciales, muchas organizaciones industriales continuaron luchando con el acceso a datos industriales desde el nivel empresarial. A finales de la década de 1990 y principios de la de 2000, se produjo un auge tecnológico y la informática personal y las tecnologías de TI se aceleraron en su desarrollo. Las bases de datos de lenguaje de consulta estructurado (SQL) se convirtieron en el estándar para las bases de datos de TI, pero los desarrolladores de SCADA no las adoptaron. Esto resultó en una brecha entre los campos de los controles y la TI, y la tecnología SCADA se volvió anticuada con el tiempo.

Los sistemas SCADA tradicionales todavía usan tecnología patentada para manejar datos. Ya sea un historiador de datos, un conector de datos u otro medio de transferencia de datos, la solución es complicada e increíblemente cara. Los sistemas SCADA modernos tienen como objetivo resolver este problema aprovechando lo mejor de los controles y la tecnología de TI.

Sistemas SCADA Modernos

Los sistemas SCADA modernos permiten acceder a los datos en tiempo real de la planta desde cualquier parte del mundo. Este acceso a la información en tiempo real permite a los gobiernos, las empresas y las personas tomar decisiones basadas en datos sobre cómo mejorar sus procesos. Sin el software SCADA, sería extremadamente difícil, si no imposible, recopilar datos suficientes para tomar decisiones consistentemente bien informadas.

Además, la mayoría de las aplicaciones de diseño SCADA modernas tienen capacidades de desarrollo rápido de aplicaciones (RAD) que permiten a los usuarios diseñar aplicaciones con relativa facilidad, incluso si no tienen un conocimiento extenso del desarrollo de software.

La introducción de prácticas y estándares de TI modernos como SQL y aplicaciones basadas en web en el software SCADA ha mejorado enormemente la eficiencia, seguridad, productividad y confiabilidad de los sistemas SCADA.

El software SCADA que utiliza el poder de las bases de datos SQL ofrece enormes ventajas sobre el software SCADA anticuado. Una gran ventaja de utilizar bases de datos SQL con un sistema SCADA es que facilita la integración en los sistemas MES y ERP existentes, lo que permite que los datos fluyan sin problemas a través de toda la organización.

Los datos históricos de un sistema SCADA también se pueden registrar en una base de datos SQL, lo que permite un análisis de datos más fácil a través de tendencias de datos.

Conozca Acerca De Ignition: El Nuevo SCADA®

Software Ignition HMI/SCADA

Ignition por Inductive Automation® es una plataforma de software de automatización industrial a la que muchas empresas y organizaciones se han cambiado para satisfacer sus necesidades de HMI / SCADA.

Ignition se ha instalado en miles de ubicaciones en más de 100 países desde 2010. Su naturaleza poderosa y robusta permite a los integradores de sistemas SCADA alcanzar las demandas de sus clientes con un costo menor que otras soluciones de software SCADA.

Estas son algunas de las razones por las que más empresas eligen Ignition:

Ignition utiliza prácticas de TI modernas que lo hacen compatible con los componentes actuales del sistema SCADA.

Su modelo de licencia único permite a los usuarios pagar una tarifa fija en función del número de servidores. Otros proveedores de SCADA suelen cobrar por cliente o por etiqueta, pero Ignition ofrece clientes y etiquetas ilimitados.

Ignition se puede implementar en la web: se puede descargar e instalar en unos minutos, y los clientes se pueden iniciar o actualizar al instante.

El lema de Inductive Automation "Sueñe, hágalo" es una encarnación perfecta de lo que Ignition puede hacer. Si bien sus afirmaciones audaces pueden parecer demasiado buenas para ser verdad, una demostración del software demuestra lo poderoso que es realmente. Una vez que vea lo que es posible, comenzará a imaginar cómo el software puede adaptarse a sus necesidades SCADA y abrir nuevas posibilidades.

Arquitectura Ignition SCADA

Lea también: Guía Introductoria para SCADA
Publicado en español el 17 de Marzo del 2021. Originalmente publicado el 12 de Setiembre del 2018.
Fuente original: https://inductiveautomation.com/resources/article/what-is-scada

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Aprenda en este artículo todo lo que debe saber sobre SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

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El control de supervisión y la adquisición de datos (SCADA) es un sistema de elementos de software y hardware que permite a las organizaciones industriales:

Controle los procesos industriales localmente o en ubicaciones remotas

Supervisar, recopilar y procesar datos en tiempo real

Interactúe directamente con dispositivos como sensores, válvulas, bombas, motores y más a través del software de interfaz hombre-máquina (HMI)

Registra eventos en un archivo de registro

Los sistemas SCADA son cruciales para las organizaciones industriales, ya que ayudan a mantener la eficiencia, procesar datos para tomar decisiones más inteligentes y comunicar problemas del sistema para ayudar a mitigar el tiempo de inactividad.

La arquitectura SCADA básica comienza con controladores lógicos programables (PLC) o unidades terminales remotas (RTU).
Los PLC y RTU son microcomputadoras que se comunican con una variedad de objetos como máquinas de fábrica, HMI, sensores y dispositivos finales, y luego enrutan la información de esos objetos a computadoras con software SCADA. El software SCADA procesa, distribuye y muestra los datos, lo que ayuda a los operadores y otros empleados a analizar los datos y tomar decisiones importantes.

Por ejemplo, el sistema SCADA notifica rápidamente a un operador que un lote de producto muestra una alta incidencia de errores. El operador pausa la operación y ve los datos del sistema SCADA a través de una HMI para determinar la causa del problema. El operador revisa los datos y descubre que la Máquina 4 no funcionaba correctamente. La capacidad del sistema SCADA para notificar al operador de un problema lo ayuda a resolverlo y evitar una mayor pérdida de producto.