lunes, 24 de septiembre de 2012

Sistema SCADA

INTRODUCCION

Definicion

SCADA proviene de las siglas de Supervisory Control And Data Acquisition (Adquisición de datos y supervisión de control). Es una aplicación software de control de producción, que se comunica con los dispositivos de campo y controla el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador. Proporciona información del proceso a diversos usuarios: operadores, supervisiores de control de 
calidad, supervisión, mantenimiento, etc.Los sistemas de interfaz entre usuario y planta basados en paneles de control repletos de indicadores luminosos, instrumentos de medida y pulsadores, están siendo sustituidos por sistemas digitales que implementan el panel sobre la pantalla de un ordenador.
El control directo lo realizan los controladores autónomos digitales y/o autómatas programables y están conectados a un ordenador que realiza las funciones de diálogo con el operador, tratamiento de la información y control de la producción, utilizando el SCADA.

DESCRIPCION


Módulos de un SCADA


  • 1.Configuración: permite al usuario definir el entorno de trabajo, adaptándolo a la aplicación deseada.

  • 2.Interfaz gráfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta.

  • 3.Módulo de proceso: ejecuta las acciones de mando pre programado a partir de los valores actuales de variables leídas.

  • 4.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.

  • 5.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.



Componentes del sistema

  • Unidad de Terminal Remota
    La unidad de terminal remota se conecta al equipo físicamente y lee los datos de estados digitales o analógicos.
  • Estación MaestraEstación maestra se refiere a los servidores y el software para comunicarse con el equipo de campo. Dependiendo que tipo pequeño o a gran escala el sistema SCADA puede estar en un solo computador o puede incluir muchos servidores.
  • Infraestructura de ComunicaciónLos sistemas SCADA tienen una combinación de radios y señales directas seriales o conexiones de modem para conocer los requerimientos de comunicaciones.

Conclusion


Los sistemas SCADA o sistemas de supervisión y control y adquisición de datos, comprenden todas aquellas soluciones de aplicación, especialmente diseñada para el control de producción y controlando el proceso de forma automática. Las ventajas que presenta SCADA es la solución de automatización completa que integra la visualización, el control e Internet en un solo producto, publicación inmediata de datos en la red, uso de tecnología integrada de control de procesos, funcionamiento en un ambiente unificado, construcción de aplicaciones en red, protección de inversión gracias a estándares, fácil y poderosa administración de usuarios en BD centralizadas y utiliza estándares internacionales.


Necesidades de un sistema SCADA


Para que se pueda implementar un sistema SCADA es necesario que el proceso a controlar 
cumpla con las siguientes características:
  • El número de variables a monitorear es alto.
  • El proceso está geográficamente distribuido. Esta condición no se limita, ya que puede 
  • instalarse un SCADA para la supervisión y control de un proceso concentrado en una localidad.
  • La información del proceso se necesita en el momento en que se producen los cambios, o sea, la información se requiere en tiempo real.
  • Optimizar y facilitar las operaciones de la planta, así como la toma de decisiones, tanto gerenciales como operativas.
  • Los beneficios obtenidos en el proceso justifican la  inversión en un sistema SCADA. 
  • Estos beneficios pueden reflejarse como aumento de la efectividad de la producción, de los niveles de seguridad, etc.
  • La complejidad y  velocidad del proceso permiten que la mayoría de las  acciones de control sean iniciadas por un operador. En caso contrario, se requerirá de un Sistema de Control Automático, el cual lo puede constituir un Sistema de Control Distribuido, PLC´s, Controladores a Lazo Cerrado o una combinación de ellos. 

FUNCIONAMIENTO

Funciones Principales de un Sistema SCADA

  • Supervisión remota de instalaciones y equipos: Permite al operador conocer el estado de desempeño de las instalaciones y los equipos alojados en la planta, lo que permite dirigir las tareas de mantenimiento y estadística de fallas.
  • Control remoto de instalaciones y equipos: Mediante el sistema se puede activar o desactivar los equipos remotamente (por ejemplo abrir válvulas, activar interruptores, prender motores, etc.), de manera automática y también manual. Además es posible ajustar parámetros, valores de referencia, algoritmos de control, etc.
  • Procesamiento de datos: El conjunto de datos adquiridos conforman la información que alimenta el sistema, esta información es procesada, analizada, y comparada con datos anteriores, y con datos de otros puntos de referencia, dando como resultado una información confiable y veraz.
  • Visualización gráfica dinámica: El sistema es capaz de brindar imágenes en movimiento que representen  el comportamiento del proceso, dándole al operador la impresión de estar presente dentro de una planta real. Estos gráficos también pueden corresponder a curvas de las señales analizadas en el tiempo.
  • Generación de reportes: El sistema permite generar informes con datos estadísticos del proceso en un tiempo determinado por el operador.
  • Representación se señales de alarma: A través de las señales de alarma se logra alertar al operador frente a una falla o la presencia de una condición perjudicial o fuera de lo aceptable. Estas señales pueden ser tanto visuales como sonoras.
  • Almacenamiento de información histórica: Se cuenta con la opción de almacenar los datos adquiridos, esta información puede analizarse posteriormente, el tiempo de almacenamiento dependerá del operador o del autor del programa.
  • Programación de eventos: Esta referido a la posibilidad de programar subprogramas que brinden automáticamente reportes, estadísticas, gráfica de curvas, activación de tareas automáticas, etc.



Componentes Hardware

  • – Ordenador Central o MTU (master terminal unit).
  • – Ordenadores Remotos o RTU’s (remote terminal units).
  • – Red de comunicación.
  • – Instrumentación de campo.

EJEMPLOS

Algunos de los programas SCADA, o que incluyen SCADA como parte de ellos, son: 
  • Aimax, de Desin Instruments S.A.
  • CUBE, Orsi España 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. 
Bibliografía o Referencias




viernes, 24 de agosto de 2012

SISTEMAS NEUMÁTICOS: Definición

DEFINICIÓN

Neumática es la parte de la mecánica que estudia y aplica la fuerza obtenida por el aire a presión. Un sistema neumático aprovecha la presión y volumen del aire comprimido por un compresor de aire y lo transforma por medio de actuadores ( cilindros y motores ) en movimientos rectilíneos y de giro, que se usan para automatizar maquinaria en casi todas las industrias. Los actuadores se controlan por una serie de válvulas de dirección, control de presión y control de flujo , principalmente entre otras. La sincronía de los actuadores se logra controlando las válvulas por medio de controladores electrónicos , eléctricos y neumáticos. Un sistema básico, como se muestra en la figura, esta compuesto por los siguientes elementos:
  • Fuente de aire (ej. compresor, bomba): suministra aire a presión.
  • Filtro.
  • Válvula de retención.
  • Válvula de alivio o desahogo
  • Medidor de presión.
  • Botellas de almacenamiento (este elemento aparece dependiendo que tipo de sistema se quiere actuar).
  • Válvula de control.
  • Tuberías.
  • Restrictores.


ELEMENTOS DE UN SISTEMA NEUMÁTICO E HIDRÁULICO


Los elementos que un sistema neumático e hidráulico requiere se pueden dividir en las siguientes categorías:



1.    Elementos generadores de energía

Para que el aire introduzca la energía necesaria al sistema, un compresor eleva la presión de la masa de aire que se va a usar hasta conseguir un valor conveniente (aprox. 6 bar).Los compresores pueden ser accionados por un motor eléctrico o por un motor de combustión interna.

¿Qué es un compresor?

La presión atmosférica es una presión muy pequeña como para poder ser utilizada en los circuitos neumáticos. Por ello es necesario disponer de aire a presiones superiores, obteniendo de esta forma lo que se conoce como aire comprimido. El elemento cuya función es la de elevar la presión del aire se denomina compresor. De esta forma podemos definir como compresor a una máquina que toma el aire en unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión mayor a la de entrada. El compresor para poder realizar este trabajo de compresión debe tomar la energía de un motor eléctrico.

Algunos tipos de compresores son:

Ø  De émbolo.
Ø  De paletas.
Ø  De tornillo.
Ø  Dinámicos.

2.    Elementos de acondicionamiento del aire (sistema neumático e hidráulico)

Dentro del compresor, el aire acumula impurezas que no debe contener para poder lograr un mejor aprovechamiento de las características del sistema. Así mismo, es necesario secar el aire y regular su presión. Los elementos que se encargan de realizar esto son:

Ø  Filtro.
Ø  Regulador de presión.
Ø  Lubricador.

Neumático

Elemento de tratamiento de los fluidos. En el caso de los sistemas neumáticos, debido a la humedad existente en la atmósfera, es preciso proceder al secado del aire antes de su utilización; también será necesario filtrarlo y regular su presión, para que no se introduzcan impurezas en el sistema ni se produzcan sobrepresiones que pudieran perjudicar su funcionamiento.


Hidráulico

Los sistemas hidráulicos trabajan en circuito cerrado, y por ese motivo necesitan disponer de un depósito de aceite y también, al igual que en los sistemas neumáticos, deberán ir provistos de elementos de filtrado y regulación de presión.


3.    Elementos de mando y control

Se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido hacia los elementos actuadores. En este grupo se encuentran los siguientes:

Ø  Redes de distribución, que se componen por diversas tuberías de diámetro adecuado que conducen el aire comprimido hasta los puntos de consumo con las menores perdidas posibles.
Ø  Válvulas, que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión y el caudal del fluido enviado por una bomba o almacenado en un depósito. Las válvulas se clasifican de la siguiente forma:
Ø  Válvulas distribuidoras: Seleccionan los elementos hacia los que se dirige el fluido. Interrumpen, dejan pasar o desvían el flujo con una presión y caudal fijos.
Ø  Válvulas de bloqueo: Su misión es cortar el paso del aire comprimido con ayuda de una pieza de bloqueo. 
Ø  Válvulas de caudal: Estas ajustan el caudal circundante a un valor fijo o constante.
Ø  Válvulas de presión: Mantienen constante la presión del fluido a partir del punto en que se encuentran colocadas.

4.    Elementos actuadores

Transforman la energía de presión del aire comprimido o del aceite en energía mecánica que después se aplicará para conseguir el efecto deseado. Según el tipo de movimiento que se desee, hay dos tipos de actuadores:

Ø  Cilindros, que proporcionan un movimiento lineal. Alojan en su interior un émbolo que es empujado por el fluido haciendo que se desplace el vástago.
Ø  Motores, se usan para conseguir un movimiento rotatorio. Su construcción es similar a la de los compresores, aunque su objeto es el opuesto.

Como podemos ver, son varios los elementos de los que se compone un sistema neumático, y existen varios tipos de cada elemento, dependiendo del uso que se requiera.
Es necesario conocerlos bien para tener un sistema con un funcionamiento óptimo y con el mayor rendimiento.



http://www.buenastareas.com/ensayos/Elementos-De-Un-Sistema-Neum%C3%A1tico/3444910.html
http://cursos.aiu.edu/Sistemas%20Hidraulicas%20y%20Neumaticos/PDF/Tema%202.pdf