Scada Introduccion

8/7/2019 Scada Introduccion

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Introduccin a SCADA

Asignatura: Interfaz Hombre Mquina

Profesores: Carlos de Castro Lozano

Cristbal Romero Morales


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Indice Control Mediante PC.

Introduccin SCADA.

Funciones y Prestaciones.

Mdulos.

Ejemplos.

OPC.

Redes Industriales y Buses de Campo.


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Control mediante PC El PC se est estableciendo en un gran nmero de campos

(oficina, casa, industria). Las tareas automatizadas decontrol y visualizacin que se efectuaban con PLC

(controladores lgicos programables o autmata) se estn

realizando con sistemas de control basados en PC,utilizando tarjetas de expansin o de adquisicin de datos.

Ventajas:

Procesamiento de datos, visualizacin, trabajo en red.

Desventajas:

Tiempo real, seguridad, robustez.

Por lo que se suelen utilizar junto a los PLC, a ms altonivel, realizando tareas de monitorizacin y control.


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Introduccin SCADA

SCADA proviene de las siglas de SupervisoryControl And Data Acquisition (Adquisicin dedatos y supervisin de control).

Es una aplicacin software de control deproduccin, que se comunica con los dispositivosde campo y controla el proceso de formaautomtica desde la pantalla del ordenador.

Proporciona informacin del proceso a diversosusuarios: operadores, supervisiores de control de

calidad, supervisin, mantenimiento, etc.


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Introduccin SCADA Los sistemas de interfaz entre usuario y planta

basados en paneles de control repletos deindicadores luminosos, instrumentos de medida ypulsadores, estn siendo sustituidos por sistemas

digitales que implementan el panel sobre lapantalla de un ordenador.

El control directo lo realizan los controladores

autnomos digitales y/o autmatas programables yestn conectados a un ordenador que realiza lasfunciones de dilogo con el operador, tratamiento

de la informacin y control de la produccin,utilizando el SCADA.


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Esquema Bsico

Esquema bsico de un sistema de

Adquisicin, supervisin y control.


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Funciones Principales

Adquisicin de datos, para recoger, procesar yalamacenar la informacin recibida.

Supervisin, para observar desde un monitor la

evolucin de las variables de control. Control, para modificar la evolucin del proceso,

actuando bien sobre los reguladores autnomos

bsicos (consignas, alarmas, mens, etc.) bien

directamente sobre el proceso mediante las salidas

conectadas.


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Funciones ms especficas Transmisin. De informacin con dispositivos de

campo y otros PC. Base de datos. Gestin de datos con bajos

tiempos de acceso. Suele utilizar ODBC.

Presentacin. Representacin grfica de losdatos. Interfaz del Operador o HMI (HumanMachine Interface).

Explotacin. De los datos adquiridos para gestinde la calidad, control estadstico, gestin de laproduccin y gestin administrativa y financiera.


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Ejemplo de Interfaz de Operario


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PrestacionesUn paquete SCADA debe de ofrecer las siguientes

prestaciones:

Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen lapresencia del operador para reconocer una parada osituacin de alarma, con registro de incidencias.

Generacin de histricos de seal de planta, que puedenser volcados para su proceso sobre una hoja de clculo.

Ejecucin de programas, que modifican la ley de control,

o incluso el programa total sobre el autmata, bajo ciertascondiciones.

Posibilidad de programacin numrica, que permiterealizar clculos aritmticos de elevada resolucin sobre laCPU del ordenador, y no sobre la del autmata, menosespecializado, etc.


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Prestaciones Con ellas, se pueden desarrollar aplicaciones basadas en

el PC, con captura de datos, anlisis de seales,presentaciones en pantalla, envo de resultados a disco eimpresora, etc.

Adems, todas estas acciones se llevan a cabo mediante un

paquete de funciones que incluye zonas de programacinen un lenguaje de uso general como C o Pascal, aunqueactualmente se est imponiendo VBA (Visual Basic for

Applications), lo cual confiere una potencia muy elevada yuna gran versatilidad.


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RequisitosUn SCADA debe cumplir varios objetivos:

Deben ser sistemas de arquitectura abierta,capaces de crecer o adaptarse segn lasnecesidades cambiantes de la empresa.

Deben comunicarse con total facilidad y de formatransparente al usuario con el equipo de planta ycon el resto de la empresa (redes locales y de

gestin). Deben ser programas sencillos de instalar, sin

excesivas exigencias de hardware, y fciles de

utilizar, con interfaces amigables con el usuario.


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MdulosLos mdulos o bloques software son los

siguientes: Configuracin.

Interfaz Grfico del Operador. Mdulo de Proceso.

Gestin de Archivo de Datos. Comunicacin.


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Mdulos Configuracin: permite al usuario definir el

entorno de trabajo de su SCADA, adaptndolo a laaplicacin particular que se desea desarrollar.


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Mdulos Interfaz grfico del operador: proporciona al operador

las funciones de control y supervisin de la planta. El

proceso se representa mediante sinpticos grficos.


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Mdulos Mdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando

preprogramadas a partir de los valores actuales de variables

ledas. La programacin se realiza por medio de bloques de

programa en lenguaje de alto nivel (como C, Basic, etc.).


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Mdulos Gestin y archivo de datos: se encarga del almacenamiento y

procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicacin

o dispositivo pueda tener acceso a ellos.


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Mdulos Comunicaciones: se encarga de la transferencia de

informacin entre la planta y la arquitectura hardware que

soporta el SCADA, y entre sta y el resto de elementos

informticos de gestin.


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Componentes Hardware

Un SCADA est formado por: Ordenador Central o MTU (master terminal

unit).

Ordenadores Remotos o RTUs (remote

terminal units).

Red de comunicacin. Instrumentacin de campo.


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Componentes Hardware


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Conexin con Internet


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Ejemplos de Software SCADA

Algunos de los programas SCADA, o que incluyenSCADA como parte de ellos, son:

Aimax, de Desin Instruments S.A.

CUBE, Orsi Espaa S.A.

FIX, de Intellution.

Lookout, National Instruments.

Monitor Pro, de Schneider Electric.

SCADA InTouch, de LOGITEK.

SYSMAC SCS, de Omron.

Scatt Graph 5000, de ABB.

WinCC, de Siemens.


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Interfase de Comunicacin

Permite al PC acceder a los dispositivos de campo.

Drivers Especficos. Utilizar el driver especfico al bus

de campo.

Drivers OPC. Utilizar un driver genrico OPC que

cada fabricante proporciona.


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Interface OPC OPC (OLE for Process Control) de Microsoft es un interfaz con

componentes de automatizacin, proporcionando un acceso simple a

los datos. La Fundacin OPC est formada por: Siemens, Fisher,Intuitive, OPTO 22, Intellution, Rockwell, etc.

Las aplicaciones que requieren servicios, es decir datos, desde el nivelde automatizacin para procesar sus tareas, los piden como clientes

desde los componentes de automatizacin, quienes a la vez proveen lainformacin requerida como servidores. La idea bsica del OPC esten normalizar el interfase entre el servidor OPC y el cliente OPCindependientemente de cualquier fabricante particular.

Los servicios prestados por los servidores OPC para clientes OPC pormedio del interfase OPC tpicamente implican la lectura, cambio yverificacin de variables de proceso. Mediante estos servicios esposible operar y controlar un proceso. Los servidores OPC apoyan elnexo de tales aplicaciones a cualquier componentes de automatizacinque est en red por medio de un bus de campo o Ethernet Industrial.


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Arquitectura OPC


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Redes Industriales

La automatizacin industrial inicialmente diolugar a islas automatizadas que eran equipos(automatas, controles numricos, robots,ordenadores, etc) aislados entre s.

La integracin de las islas automatizadas dio lugara las redes industriales.

Niveles de las Redes Industriales: Nivel bus de campo. Nivel LAN.

Nivel LAN/WAN.


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Redes Industriales Nivel de bus de campo. Nivel de red ms prximo al

proceso y se encarga de la integracin de pequeosautomatismos (autmatas compatos, multiplexores de E/S,controladores PID, equipos de medida, etc.) . Suelenformar clulas de fabricacin.

Nivel de LAN. Nivel superior al anterior que enlaza lasclulas de fabricacin. Esta formado por autmatas degama alta y ordenadores para control de calidad.

Nivel de LAN/WAN. Nivel ms proximo al rea degestin, que integra los niveles anteriores en una estructurade fbrica o mltiples factorias. Esta formado por

ordenadores y redes de ordenadores.


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Redes Industriales


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Bus de Campo El bus de campo constituye el nivel ms simple y prximo

al proceso dentro de la estructura de comunicacionesindustriales. Los buses de campo ms recientes permiten lacomunicacin con buses jerrquicamente superiores y mspotentes.

Hay diversos buses segn fabricantes y agrupaciones defabricantes, siendo los ms extendidos los siguientes:

Modbus Modicon: marca registrada de GOULD INC. Define unprotocolo de comunicacin de topologa maestro-esclavo. Suprincipal inconveniente es que no est reconocido por ninguna

normal internacional.


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