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Diapositiva 1UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y
PROCESAMIENTO DE DATOS
UNIDAD 3:
PROCESAMIENTO DE DATOS
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Data
(SCADA).
Son sistemas encargados de adquirir datos y procesarlos en tiempo real, permitiendo a
los usuarios solicitar, desplegar, archivar y ejercer control sobre la información de los procesos a operar.
Las tareas fundamentales de un Scada son:
Recolección periódica, procesamiento y monitoreo de la información del proceso
Control remoto de dispositivos y ajustes de valores en las bases de datos del sistema
Monitoreo de alarmas y despliegues de los procesos
Generación de reportes y datos estadísticos de los procesos
Almacenamiento de datos históricos y tendencias de las variables de procesos
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
*
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Arquitectura básica de un SCADA
Unidades Terminales Remotas (RTU`s)
Unidad Control y Procesamiento (UCP)
Unidad Terminal Maestra
Radio Remoto
PLC / RTU
Sistema de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Sistema de Telecomunicaciones en un SCADA
Canal de
CANAL
DTE
Coaxial 0-100 MHz, 12 MB/S
Radio de Datos UHF 800 MHZ
Microondas mayor a 800 MHZ
Fibra Óptica 3 GHz / 1 GB/S
Satélite 0 a 9000 GHz
TX
FRECUENCIA
MODEM
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Unidad de Recolección Maestra (URM)
Cluster de Servidores conectados para controlar los Sistemas de Telecomunicaciones para la recolección de los datos en tiempo real, el procesamiento inicial y el almacenamiento en disco de la información.
Sus elementos principales son:
Tiempo Real
Control y Procesamiento
de Histórico y Tendencias
Aplicaciones
Interfaz Humano Maquina de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Canales de Comunicación UTM-UTR`s
Barrido o Scan: forma periódica como la UTM interroga a cada una las RTU por canal, para actualizar los datos en tiempo real
Administra los protocolos de comunicación y la interacción de la UTM con los canales físicos y lógicos de los sistemas de telecomunicaciones.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UTM
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Bases de Datos Tiempo Real
Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores en tiempo real de cada uno de los elementos del SCADA. Esta formado por diversas BD relacionales como por ejemplo: BD de RTU´s, BD de Canales, BD de puntos Analógicos y digitales, etc.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Bases de Datos Histórica
Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores históricos de cada uno de los puntos analógicos o digitales del SCADA. Permite a través de los IHM observar el comportamiento y tendencias en forma grafica de los datos de los procesos. La cantidad de información almacenada dependerá del espacio disponible en disco.
Tendencias del comportamiento
de las variables
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
IHM Configuración y Mantenimiento
Analistas de Sistemas e
(IHM)
Elementos informáticos (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los Analistas o Ingenieros para la configuración y el mantenimiento de toda la plataforma de servidores y sistemas del SCADA, a través de la Red del Sistema.
Impresoras
Servidores (UCP)
Servidores (URM)
Servidores de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Unidad de Control y Procesamiento (UCP)
Cluster de Servidores conectados para controlar los datos en tiempo real, el procesamiento, el almacenamiento en disco de la información, los interfaces de usuarios, los recursos de la sala de control, conexiones con otras aplicaciones, IHM, etc.
Sus elementos principales son:
Tiempo Real
IHM y control de Estaciones de Trabajo Usuarios
Servidor de Base de Datos
de Histórico y Tendencias
Aplicaciones, Alarmas, Impresoras
Interfaz Humano Maquina de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Usuarios y Software de Scada
Bases de Datos ( Excel, Access, SQL, Oracle)
Aplicaciones Scada ( InTouch, Wonderware, RealFlex, Honeywell, Valmet )
Reportes ( Excel, Visual )
Los principales usuarios de un Scada son:
Operadores: interacción y operación de los procesos. (Analistas e Ing. de Procesos)
Mantenedores: configuración y mantenimiento de la infraestructura física y software
(Ingenieros de Automatización)
Administradores: administración de los sistemas y recursos informáticos y redes (Analistas de Sistemas, Ing. De Computación, Informática y Sistemas)
Soporte: mantenimiento de la infraestructura del sistema de telecomunicaciones, alimentación, sistemas remotos, etc.
Sistemas Operativos (Unix, Windows NT, Windows XP, Linux, OS-2)
Graficadores ( Autocad, otros según fabricante Scada )
Software y Aplicaciones de Scada:
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Salas de Control, Centros de Control o Centros de Operaciones Automatizadas
Elementos informáticos de entrada y salida (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los usuarios para interactuar con el sistema. Estos recursos se encuentran ubicados en forma centralizada en salas de control o centros de operaciones automatizadas.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Principal del Sistema
Muestra la vista general de entrada al sistema con los procesos y subprocesos principales
A través de los recursos informáticos, la información se obtiene a través de niveles de despliegues o templates donde los usuarios pueden acceder a la información a través de diagramas de proceso, tablas, listas, graficas, reportes, etc..
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Unifilar del Sistema
Muestra la información global de las estaciones asociadas al Scada, en base a los procesos y a su distribución geográfica. Permite la visualización de parámetros claves.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Despliegue General de la Estación
(Diagrama de Proceso a nivel de Planta)
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Muestra la información general de una instalación automatizada, generalmente los datos son recolectados por un PLC o RTU.
Permite acciones de control remoto sobre los elementos del proceso y acceso a la configuración de los puntos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Detallado de un subproceso de la Estación
(Diagrama de Proceso a nivel de sub-proceso)
Muestra la información detallada de uno de los Sub-procesos de la instalación automatizada. Permite acciones de control remoto sobre los elementos del proceso y acceso a la configuración de los puntos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Diversos tipos de despliegues del sistema
Alarmas
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegues de Tendencias e Históricos de Puntos
Permiten observar el comportamiento histórico de las variables analógicas o digitales.
Se muestran en despliegues de tendencias o en despliegues de procesos
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Reportes en Aplicaciones de Oficina
Información procesada, seleccionada y organizada en aplicaciones de ambiente de oficina, para que puedan ser analizadas por niveles gerenciales para la toma de decisiones en los procesos industriales.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Plataforma de Integración de Sistemas y Control de Gestión
Son plataformas computacionales y de redes que permiten integrar a través de servicios de Internet, Intranet o Aplicaciones de oficina, los datos de los procesos industriales, para obtener a nivel gerencial la información en tiempo real o histórica de las variables de los procesos generadas en diversos sistemas (Scada´s, DCS´s, Otros).
Solo permiten acciones de supervisión para la gestión o la supervisión administrativa de los procesos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
INSTRUMENTACIÓN
RTU-PLC
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Arquitectura de una Plataforma de Integración de Sistemas
Central Data
Management System
INTERFAZ
OPC/COM
UNIDAD 3:
PROCESAMIENTO DE DATOS
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Data
(SCADA).
Son sistemas encargados de adquirir datos y procesarlos en tiempo real, permitiendo a
los usuarios solicitar, desplegar, archivar y ejercer control sobre la información de los procesos a operar.
Las tareas fundamentales de un Scada son:
Recolección periódica, procesamiento y monitoreo de la información del proceso
Control remoto de dispositivos y ajustes de valores en las bases de datos del sistema
Monitoreo de alarmas y despliegues de los procesos
Generación de reportes y datos estadísticos de los procesos
Almacenamiento de datos históricos y tendencias de las variables de procesos
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
*
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Arquitectura básica de un SCADA
Unidades Terminales Remotas (RTU`s)
Unidad Control y Procesamiento (UCP)
Unidad Terminal Maestra
Radio Remoto
PLC / RTU
Sistema de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Sistema de Telecomunicaciones en un SCADA
Canal de
CANAL
DTE
Coaxial 0-100 MHz, 12 MB/S
Radio de Datos UHF 800 MHZ
Microondas mayor a 800 MHZ
Fibra Óptica 3 GHz / 1 GB/S
Satélite 0 a 9000 GHz
TX
FRECUENCIA
MODEM
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Unidad de Recolección Maestra (URM)
Cluster de Servidores conectados para controlar los Sistemas de Telecomunicaciones para la recolección de los datos en tiempo real, el procesamiento inicial y el almacenamiento en disco de la información.
Sus elementos principales son:
Tiempo Real
Control y Procesamiento
de Histórico y Tendencias
Aplicaciones
Interfaz Humano Maquina de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Canales de Comunicación UTM-UTR`s
Barrido o Scan: forma periódica como la UTM interroga a cada una las RTU por canal, para actualizar los datos en tiempo real
Administra los protocolos de comunicación y la interacción de la UTM con los canales físicos y lógicos de los sistemas de telecomunicaciones.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UTM
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Bases de Datos Tiempo Real
Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores en tiempo real de cada uno de los elementos del SCADA. Esta formado por diversas BD relacionales como por ejemplo: BD de RTU´s, BD de Canales, BD de puntos Analógicos y digitales, etc.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Servidor de Bases de Datos Histórica
Contiene la estructura de las bases de datos de recolección de los valores históricos de cada uno de los puntos analógicos o digitales del SCADA. Permite a través de los IHM observar el comportamiento y tendencias en forma grafica de los datos de los procesos. La cantidad de información almacenada dependerá del espacio disponible en disco.
Tendencias del comportamiento
de las variables
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
IHM Configuración y Mantenimiento
Analistas de Sistemas e
(IHM)
Elementos informáticos (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los Analistas o Ingenieros para la configuración y el mantenimiento de toda la plataforma de servidores y sistemas del SCADA, a través de la Red del Sistema.
Impresoras
Servidores (UCP)
Servidores (URM)
Servidores de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Unidad de Control y Procesamiento (UCP)
Cluster de Servidores conectados para controlar los datos en tiempo real, el procesamiento, el almacenamiento en disco de la información, los interfaces de usuarios, los recursos de la sala de control, conexiones con otras aplicaciones, IHM, etc.
Sus elementos principales son:
Tiempo Real
IHM y control de Estaciones de Trabajo Usuarios
Servidor de Base de Datos
de Histórico y Tendencias
Aplicaciones, Alarmas, Impresoras
Interfaz Humano Maquina de
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Usuarios y Software de Scada
Bases de Datos ( Excel, Access, SQL, Oracle)
Aplicaciones Scada ( InTouch, Wonderware, RealFlex, Honeywell, Valmet )
Reportes ( Excel, Visual )
Los principales usuarios de un Scada son:
Operadores: interacción y operación de los procesos. (Analistas e Ing. de Procesos)
Mantenedores: configuración y mantenimiento de la infraestructura física y software
(Ingenieros de Automatización)
Administradores: administración de los sistemas y recursos informáticos y redes (Analistas de Sistemas, Ing. De Computación, Informática y Sistemas)
Soporte: mantenimiento de la infraestructura del sistema de telecomunicaciones, alimentación, sistemas remotos, etc.
Sistemas Operativos (Unix, Windows NT, Windows XP, Linux, OS-2)
Graficadores ( Autocad, otros según fabricante Scada )
Software y Aplicaciones de Scada:
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Salas de Control, Centros de Control o Centros de Operaciones Automatizadas
Elementos informáticos de entrada y salida (PC, Monitores, Impresoras, etc.) utilizados por los usuarios para interactuar con el sistema. Estos recursos se encuentran ubicados en forma centralizada en salas de control o centros de operaciones automatizadas.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Principal del Sistema
Muestra la vista general de entrada al sistema con los procesos y subprocesos principales
A través de los recursos informáticos, la información se obtiene a través de niveles de despliegues o templates donde los usuarios pueden acceder a la información a través de diagramas de proceso, tablas, listas, graficas, reportes, etc..
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Unifilar del Sistema
Muestra la información global de las estaciones asociadas al Scada, en base a los procesos y a su distribución geográfica. Permite la visualización de parámetros claves.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Despliegue General de la Estación
(Diagrama de Proceso a nivel de Planta)
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Muestra la información general de una instalación automatizada, generalmente los datos son recolectados por un PLC o RTU.
Permite acciones de control remoto sobre los elementos del proceso y acceso a la configuración de los puntos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegue Detallado de un subproceso de la Estación
(Diagrama de Proceso a nivel de sub-proceso)
Muestra la información detallada de uno de los Sub-procesos de la instalación automatizada. Permite acciones de control remoto sobre los elementos del proceso y acceso a la configuración de los puntos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Diversos tipos de despliegues del sistema
Alarmas
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Despliegues de Tendencias e Históricos de Puntos
Permiten observar el comportamiento histórico de las variables analógicas o digitales.
Se muestran en despliegues de tendencias o en despliegues de procesos
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA
Reportes en Aplicaciones de Oficina
Información procesada, seleccionada y organizada en aplicaciones de ambiente de oficina, para que puedan ser analizadas por niveles gerenciales para la toma de decisiones en los procesos industriales.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Plataforma de Integración de Sistemas y Control de Gestión
Son plataformas computacionales y de redes que permiten integrar a través de servicios de Internet, Intranet o Aplicaciones de oficina, los datos de los procesos industriales, para obtener a nivel gerencial la información en tiempo real o histórica de las variables de los procesos generadas en diversos sistemas (Scada´s, DCS´s, Otros).
Solo permiten acciones de supervisión para la gestión o la supervisión administrativa de los procesos.
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
INSTRUMENTACIÓN
RTU-PLC
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS
Arquitectura de una Plataforma de Integración de Sistemas
Central Data
Management System
INTERFAZ
OPC/COM