UNIDAD 1CAPTULO 1INTRODUCCIN A SISTEMAS SCADADefinicin de Sistemas Scada.- SCADA proviene de las siglas de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervision,Control y Adquisicin de Datos). Es una aplicacin de software, que se comunica con los dispositivos de campo y controla el proceso de forma automtica, desde la pantalla del ordenador. Proporcionando informacin del proceso a diversos usuarios: operadores, supervisores de control de calidad, supervisin, mantenimiento, etc.Esquema Bsico de un Sistema SCADA.

Funciones Principales.Adquisicin de datos.- Para recoger, procesar y almacenar 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.

Funciones 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 los datos. Interfaz del Operador o HMI (Human Machine Interface). Explotacin.- De los datos adquiridos para gestin de la calidad, control estadstico, gestin de la produccin y gestin administrativa y financiera.Interfaz HMI.

Prestaciones. Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para reconocer una parada o situacin de alarma, con registro de incidencias. Generacin de histricos de seal de planta, que pueden ser 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 ciertas condiciones. Posibilidad de programacin numrica, que permite realizar clculos aritmticos de elevada resolucin sobre la CPU del ordenador, y no sobre la del autmata, menos especializado, etc.

Requisitos Un Sistema SCADA debe cumplir varios requisitos: Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse segn las necesidades cambiantes de la empresa. Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario con el equipo de planta y con 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.Mdulos.Los mdulos o bloques software son los siguientes: Configuracin.

Interfaz Grfico del Operador.

Mdulo de Proceso.

Gestin de Archivo de Datos.

Comunicacin.

Componentes de Hardware.Un Sistema SCADA est formado por: Ordenador Central o MTU (master terminal unit). Es un computador que permita correr un programa SCADA de cierta complejidad, que comprende diversas funcionesOrdenadores Remotos o RTUs (remote terminal units). Reciben seales de los sensores de campo y comandan elementos finales de control. Tienen un canal serie de comunicacin para interconexin por cable o radio frecuencia Son programables y tienen capacidad de algoritmos de control. Un PLC tambin puede integrarse dentro de una RTU y formar parte de la estrategia de control que se quiera implementar en el lugar.Red de comunicacin. Redes digitales bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie que conectan dispositivos de campo como transductores, actuadores, sensores, mdulos de E/S, controladores de velocidad, terminales de operador con los sistemas de control: PLCs, PCs

Instrumentacin de campo.Es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en ste

CAPTULO 2INSTRUMENTACIN BSICADefiniciones.Campo de medida (range): Espectro o conjunto de valores de medida que estn comprendidos dentro de los lmites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisin del instrumento. Viene expresado estableciendo los dos valores extremos. Alcance (span): Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. Para el ejemplo el valor es de 200 C. Error: Es la diferencia entre el valor ledo transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida. El error medio del instrumento es la media aritmtica de los errores determinados para todos los valores crecientes y decrecientes de la variable medida. Precisin (accuracy): Es la tolerancia de media o de transmisin del instrumento y define los lmites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio. Se puede expresar de las siguientes maneras: a) Porcentaje del alcance. Para el ejemplo de la una lectura de 150 C y una precisin de 0.5 %, la lectura se encontrar entre 149 y 151 C, ya que 150 C 0.005/200 = 150 C 1 C. b) Directamente. Por ejemplo, 1 oC. c) Porcentaje de la lectura efectuada. Por ejemplo, precisin de 1% de 150 C, es decir, 1.5 oC. d) Porcentaje del valor mximo del campo de medida. Precisin de 0.5 % de 300 C, 1.5 oC. La precisin vara en cada punto del campo de medida, el fabricante la especifica en todo el margen del instrumento indicando a veces su valor en algunas zonas de la escala. Cuando se desea obtener la mxima precisin en un punto determinado de la escala, se puede calibrar nicamente para este punto de trabajo, sin considerar los valores restantes del campo de medida. Zona muerta (dead zone o dead band): Es el campo de valores que no hace variar la indicacin o seal de salida del instrumento, es decir, que no produce su respuesta. Viene dada como porcentaje del alcance de la medida. Para el instrumento de la figura es de 1 %, es decir, 0.001 200 C = 0.2 oC. Sensibilidad (sensitivity): Es la razn entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que la ocasiona, despus de alcanzarse el estado de reposo.

Por ejemplo, si en un transmisor electrnico de 0-10 bar, la presin pasa de 5 a 5.5 bar y la seal de 11.9 a 12.3 mA (en una lnea 4-20 mA), la sensibilidad es: 12.3 mA 11.9mA 20mA 4mA 5.5 bar 5 bar 10 bar = 0.5 Tambin puede venir expresada en forma de porcentaje del alcance de la medida. Si la sensibilidad del instrumento de la figura es de 0.05 %, su sensibilidad ser de 0.1 C. Repetibilidad (repeatability): Es la capacidad de reproduccin de las medidas o seales de salida del instrumento al medir repetidamente valores idnticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de la variacin, recorriendo todo el campo. Se considera en general su valor mximo (repetibilidad mxima) y se expresa como porcentaje del alcance, un valor representativo es el de 0.01%. El trmino Instrumentacin industrial repetibilidad no incluye la histresis. Para determinarla, el fabricante comprueba la diferencia entre el valor verdadero de la variable y la indicacin o seal de salida del instrumento recorriendo todo el campo, y partiendo, para cada determinacin, desde el valor mnimo del campo de medida. Histresis (hysteresis): Es la diferencia entre los valores indicados por el instrumento para un valor cualquiera del campo de medida cuando la variable recorre toda la escala en sentido ascendente y descendente. Se expresa como porcentaje del alcance. Por ejemplo, si un termmetro de 0-100 C, para el valor de la variable 40 C, la temperatura es de 39.9 C al subir la temperatura desde 0 C, e indica 40.1 C al bajar la temperatura desde 100 C, el valor de la histresis es de: 40.1 C 39.9 C 100 C 0 C 100 = 0.2%Revisin de Norma ISA S5.1

Medicin de Temperatura.Termometro de Vidrio.- El termmetro de lquido encerrado son los ms familiares y constan de un depsito de vidrio que contiene, por ejemplo, mercurio y que al calentarse se expande y aumenta su volumen en el tubo capilar.

Mercurio...........................................................-35 hasta +280 C Mercurio (tubo capilar lleno de gas).................-35 hasta+450 C Pentano...........................................................-200 hasta +20 C Alcohol............................................................-110 hasta +50C Tolueno.......................................................... -70 hasta +100C

Termometro Bimetalico.-Los termmetros bimetlicos se basan en el coeficiente de dilatacin de dos metales diferentes, tales como latn, monel o acero y una aleacin de ferronquel o Invar laminados conjuntamente. La diferencia en la relacin de coeficiente de expansin de cada metal provoca que el elemento bimetlico se doble.La precisin del instrumento es de 1% y su campo de medida (rango) es de 200 a +500 C.

Termoresistencia RTD.-El RTD o bulbo de resistencia es un medidor de la variacin de la resistencia en funcin de la variacin de la temperatura y solo se debe disponer de un alambre bobinado de metal puro, que permita tener una resistencia alta.En general el RTD de Pt utilizada en la industria tiene una resistencia de 100 ohms a 0 C, y por esta razn, y por las ventajosas propiedades fsicas del Pt fue elegido este termmetro como patrn para la determinacin de temperaturas entre los puntos fijos desde el punto del (-183 C) hasta el punto de (630 C).Con un termmetro de este tipo convenientemente graduado, se pueden hacer medidas con una exactitud de 0,01 C y cambios de temperatura de 0,001 C pueden medirse fcilmente.

Medicin de Nivel.Medicin de Caudal.Elementos Finales de Control.Alarmas.