SI quieres saber qué es un sistema SCADA este es el artículo que andabas buscando. Aquí desgranamos todo respecto a la automatización con sistemas SCADA, sus beneficios, aplicaciones, componentes y hasta ejemplos de aplicaciones.

Qué es un sistema SCADA

Un sistema SCADA es algo más que un sistema de gestión y automatización de procesos. Los sistemas SCADA (del inglés, Supervisory Control and Data Acquisition) realizan la captación de datos procedentes de los procesos productivos, realizan la supervisión de los mismos y, partiendo de toda esa información, se encargan, mediante su software, de la gestión y control de dichos procesos.

Además, los sistemas SCADA están dotados de aplicaciones de software con interfaces visuales, de manera que los operarios pueden interactuar de una forma muy intuitiva.

Diferencias entre SCADA y HMI

Debido a este interfaz visual, es común confundir los sistemas SCADA con las pantallas de visualización HMI (Human Machine Interface).

Visita nuestra entrada que explica estas diferencias para entenderlo perfectamente.

¿Cómo funciona un sistema de control SCADA en la industria?

El control SCADA va más allá de la supervisión de procesos. Es el sistema que permite gestionar en tiempo real variables críticas como temperatura, presión, caudales y estados de los equipos. Al integrar datos de múltiples dispositivos, el control SCADA ofrece una visión completa y centralizada de toda la operación.

• Supervisión precisa y detallada: El control SCADA recopila información de sensores y PLCs, procesándola para presentar datos claros y accesibles en interfaces gráficas intuitivas.
• Toma de decisiones en tiempo real: Gracias a su capacidad para emitir alertas y recomendaciones basadas en datos en vivo, permite a los operarios actuar con rapidez ante cualquier anomalía.
• Optimización de recursos: Reduce tiempos de inactividad y mejora la eficiencia operativa al identificar áreas de mejora en los procesos.

Software de SCADA

El software del SCADA es el corazón del sistema y sus principales funciones y características son:

1. Agrupación de las señales recibidas de todas las unidades remotas, PLC y HMI.
2. Recopilación de todos los datos de los sensores y actuadores que se disponen en campo.
3. Accionamiento de motores, electroválvulas, etc.
4. Supervisión del proceso gracias a ofrecer una visión global del mismo.
5. Posibilidad de análisis de históricos de datos, lotes de fabricación, alarmas, advertencias, etc.

Este software de supervisión y control permite que el operario pueda controlar todas las partes de dicha instalación desde una sala centralizada o en remoto.

Tipos de sistemas SCADA

En esencia, podemos encontrar dos tipos diferentes de sistemas SCADA:

Sistema SCADA de lazo abierto

En los SCADA de lazo abierto, las variables e información que controla el proceso, solo circula en una dirección. En este caso, la salida del proceso no afecta al sistema de control.

Sistema SCADA de lazo cerrado

Aquí, la información de salida del proceso se emplea para actuar sobre el sistema de control. De esta forma, los datos que se obtienen a la salida son utilizados para regular el proceso. Podríamos decir que se trata de un sistema de automatización realimentado.

Diseño de sistemas de automatización mediante SCADA

En Konetia, como especialistas en la automatización de maquinaria, realizamos la elección del SCADA que más se adapta al cliente. De esta forma se garantizamos una correcta integración de todos los elementos.

Algunos de los más empleados son:

• SIMATIC WinCC de SIEMENS
• Schneider (Software Wonderware )
• CX-Supervisor de OMRON

De todos modos, existen muchos más fabricantes y desarrolladores que proporcionan software para estos sistemas de supervisión de procesos.

Beneficios de los sistemas de control SCADA

Es más que obvio la ventaja que representa disponer de sistemas SCADA para la automatización de procesos. No obstante, las más destacadas serían:

1. Visualización remota y en tiempo real del estado de los equipos.
2. Agrupación de las variables del sistema de producción
3. Reducción de los costes de mantenimiento de los equipos
4. Mejora de la calidad y la repetividad de los productos fabricados
5. Reducción de los tiempos de fabricación
6. Optimización de los recursos de la empresa
7. Mejora de los costes de producción
8. Posibilidad de múltiples aplicaciones en el entorno industrial

Sistemas SCADA más reconocidos

En el mercado de los sistemas SCADA, existen diversas opciones que ofrecen una amplia gama de funciones y características para satisfacer las necesidades específicas de cada industria. A continuación, exploraremos con mayor detalle algunas de las principales plataformas SCADA disponibles en la actualidad:

1. Siemens (Simatic WinCC): Siemens es uno de los proveedores líderes a nivel mundial en sistemas SCADA, y su plataforma Simatic WinCC es una opción popular entre muchas industrias. Con una amplia gama de funciones y una interfaz de usuario intuitiva, Simatic WinCC permite la monitorización y el control eficientes de equipos y procesos industriales. Además, ofrece opciones de escalabilidad para adaptarse a proyectos de diferentes tamaños y complejidades.

2. Inductive Automation (Ignition): Ignition SCADA de Inductive Automation es una plataforma versátil y potente que combina un modelo de licenciamiento ilimitado con una implementación instantánea basada en la web. Con características como IIoT Ready, soporte para múltiples sistemas operativos y escalabilidad, Ignition ofrece una solución integral para el control de supervisión y la adquisición de datos en una amplia variedad de aplicaciones industriales.

3. Schneider (Software Wonderware): Schneider Electric es un actor destacado en el campo de la automatización industrial, y su software Wonderware es una opción popular entre muchas empresas. Wonderware ofrece una amplia gama de soluciones SCADA que se adaptan a las necesidades específicas de cada industria. Con capacidades avanzadas de visualización, análisis de datos en tiempo real y conectividad a una variedad de dispositivos, Wonderware proporciona una plataforma robusta y escalable para la supervisión y el control de procesos industriales.

4. CX-Supervisor de OMRON: OMRON es otro proveedor líder en el mercado de sistemas SCADA, y su software CX-Supervisor es una opción confiable para muchas aplicaciones industriales. CX-Supervisor ofrece una interfaz de usuario intuitiva y herramientas avanzadas para la creación de aplicaciones SCADA personalizadas. Con funciones de monitorización en tiempo real, análisis de datos y generación de informes, CX-Supervisor proporciona a los usuarios las herramientas necesarias para optimizar la eficiencia y la productividad en sus operaciones.

Estos son solo algunos ejemplos de las numerosas opciones disponibles en el mercado de sistemas SCADA. Cada plataforma tiene sus propias fortalezas y características únicas, por lo que es importante realizar una evaluación detallada de las necesidades y requisitos específicos de cada proyecto antes de tomar una decisión.

Componentes de un sistema SCADA?

Un sistema SCADA está compuesto por varios elementos que trabajan en conjunto para supervisar y controlar procesos industriales de manera eficiente. Cada componente cumple un rol específico, desde la recopilación de datos en el campo hasta la supervisión centralizada en tiempo real. Conocer estos elementos es clave para entender cómo funciona este sistema y por qué es tan efectivo en entornos industriales.

1. Estación maestra: el centro de control

Imagina la estación maestra como la «sala de operaciones» del sistema SCADA. Es aquí donde se recopila, procesa y analiza toda la información enviada desde el campo. Desde esta estación, los operadores pueden tomar decisiones, emitir comandos y supervisar todo el sistema.

• ¿Qué hace? Procesa datos en tiempo real y envía órdenes a las unidades remotas o dispositivos conectados.
• Ejemplo práctico: Si una planta de tratamiento de agua detecta un nivel bajo en un tanque, la estación maestra puede enviar la orden de activar una bomba.

2. Unidades remotas (RTU) y PLC: los ojos y manos del sistema

Las unidades remotas (RTU) y los controladores lógicos programables (PLC) son los que están «en el terreno». Su función es recopilar datos y controlar los equipos directamente.

• RTU: Recoge información de sensores y dispositivos en el campo y la envía a la estación maestra.
• PLC: Toma decisiones locales para automatizar procesos específicos, como abrir una válvula o ajustar la velocidad de un motor.

Diferencia clave: Las RTU son recolectoras de datos; los PLC, además, controlan procesos directamente.

3. Interfaz Hombre-Máquina (HMI): la ventana al sistema

La HMI es el punto de conexión entre el operador y el sistema SCADA. En términos simples, es la pantalla que te muestra qué está ocurriendo en tiempo real.

• ¿Qué hace? Ofrece gráficos, tablas y controles para que el operador pueda supervisar y gestionar los procesos.
• Ejemplo práctico: En una planta de energía, la HMI puede mostrar gráficos de consumo eléctrico y permitir ajustes inmediatos con un clic.

4. Red de comunicación: el sistema nervioso

La red de comunicación es la que conecta todos los elementos del sistema SCADA. Sin ella, los datos no podrían moverse entre los dispositivos, la estación maestra y las HMI.

• ¿Qué usa? Desde cables Ethernet hasta redes inalámbricas o fibra óptica, dependiendo de las necesidades. Aunque las redes inalambricas, sólo se recomiendan cuando no hay otra alternativa posible.
• ¿Por qué es importante? Garantiza que la información fluya de manera rápida, incluso en condiciones difíciles.

5. Dispositivos de campo: los sensores y actuadores

Estos son los dispositivos que interactúan directamente con el entorno físico. Los sensores recopilan información (como temperatura o presión), mientras que los actuadores ejecutan acciones (como abrir una válvula o encender un motor).

• Ejemplo práctico: Un sensor detecta que la presión en una tubería es demasiado alta y envía esa información al sistema SCADA, que decide ajustar el flujo.

Ejemplos de sistemas SCADA en la industria

Como ya apuntamos al principio, son múltiples las aplicaciones de un sistema SCADA en la industria. Seguidamente analizaremos algunas industrias donde la integración de un sistema SCADA cobra un especial sentido.

Sistemas SCADA en la industria química

La importancia del control de los procesos en la industria química es más que evidente. El desfase de cualquier parámetro, temperatura, presión, caudal o peso de un fluido puede tener graves consecuencias.

Para este tipo de industria, la automatización de procesos de fabricación por lotes (Batch) resulta muy interesante. Así es posible garantizar la repetitividad de los procedimientos, disminuyendo la variabilidad y asegurando la calidad final de los productos.

En Konetia disponemos de la experiencia necesaria para la implantación de sistemas SCADA en la industria química. De hecho, recientemente, hemos puesto en marcha un sistema de estas características en una conocida empresa de productos químicos para la limpieza e higiene.

Concretamente en esta implantación de SCADA se ha empleado el sistema Batch. De esta forma la ejecución de cada lote de producción se realiza mediante la gestión de recetas.

Un SCADA también puede requerir, en algunas etapas del proceso, la validación de un encargado, para que revise el estado del lote de fabricación en ese punto antes de seguir avanzando con la receta.

Sistemas SCADA en redes de agua

Las redes de aguas presentan mayor complejidad a medida que va aumentando su extensión. Además son sistemas de control con bastante criticidad.

Pongamos por ejemplo la distribución de agua de un municipio. Se requerirá una central que recoja y sea capaz de almacenar todos los datos aportados por los sensores de campo.

A su vez permitirá el accionamiento remoto de compuertas y válvulas, así como la monitorización de la presión y caudales.

Los sistemas SCADA de supervisión y control son muy empleados en instalaciones como las depuradoras de aguas residuales (EDAR).

Sistemas SCADA en redes eléctricas

En cuanto a las redes eléctricas, al igual que en las redes de aguas, se extienden por un gran espacio territorial, siendo aún más crítico su control en tiempo real.

En los sistemas de redes eléctricas se requiere de una central de mandos que recoja todos estos datos y permita la visualización, comprobación de históricos, alarmas, etc., y la toma de decisiones para la realización de determinadas maniobras.

Precios de un sistema SCADA

El precio de implantación de un sistema SCADA depende de numerosos factores, teniendo entre los más influyentes la dimensión del proceso, el software empleado y las funcionalidades requeridas.

No obstante, si desglosamos los aspectos más relevantes a la hora de establecer el precio de implantación de un sistema SCADA, entre ellos encontramos los siguientes:

1. Precio de la licencia de software del fabricante.
2. Dimensionamiento del número de Tags que se deseen configurar.
3. Desarrollo de la programación, instalación y puesta en marcha
4. Funcionalidades como la gestión de recetas.