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UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE COMPUTACION ASIGNATURA: AUTOMATIZACIÓN. UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOS. PROFESOR: ING. GERARDO ALBERTO LEAL. Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Data (SCADA). - PowerPoint PPT Presentation
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UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
UNIDAD 3:SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y
PROCESAMIENTO DE DATOS
UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA
FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE COMPUTACION
ASIGNATURA: AUTOMATIZACIÓN
PROFESOR: ING. GERARDO ALBERTO LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Arquitectura básica de un SCADA
Radio Remoto
PLC / RTU
Antena
Radio Remoto
PLC / RTU
Antena
Unidades Terminales Remotas (RTU`s)
Servidor Recolector
Radio Modem
Unidad RecolecciónMaestra (URM)
Unidad Control y Procesamiento (UCP)
Servidor BD
Tiempo Real
Servidor BD
Históricos
LAN / WAN / TCP/IP
Servidor Interfaz
Aplicaciones
Otros Sistemas
Unidad Terminal Maestra
IHMOperadores
Centro de Operaciones
Automatizadas (COA)
Sistema deTelecomunicaciones
Software Scada
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Sistema de Telecomunicaciones en un SCADA
Canal de Transmisión
DTEEquipo Terminal de
Datos(Modulo Comunicación
RTU/PLC)
RTU
DTEEquipo Terminal
de Datos(Recolector maestro
de la UTM)
UTM
DCEEquipo de
Comunicación de Datos(MODEM)
Tx: TransmisorRx: Receptor
DCEEquipo de
Comunicación de Datos(MODEM)
Tx: TransmisorRx: Receptor
Cable Telefónico 0-4000 Hz, 300 -9,6 KB/S
Coaxial 0-100 MHz, 12 MB/S
Radio de Datos UHF 800 MHZ
Microondas mayor a 800 MHZFibra Óptica 3 GHz / 1 GB/S
Satélite 0 a 9000 GHz
RX
Manejo de los Datos de Proceso
TXFRECUENCIA
CANAL
MODEM(Modulador y Demodulador)
RTU Datos Digitales (RS-232)
Protocolo de Comunicación
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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:
Servidor de Canales de Comunicaciones
Servidor de Base de Datos Tiempo Real
Interfaz con los sistemas deControl y Procesamiento
Servidor de Base de Datos de Histórico y Tendencias
Interfaz con otros Sistemas yAplicaciones
Sala de Computadores de la UTM
Interfaz Humano Maquina deMantenimiento y Configuración
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
UTM
CANAL 1
Servidor de Canales de Comunicación UTM-UTR`s
RTU -01 RTU -02 RTU -03
RTU -01 RTU -02 RTU -03
RTU -01 RTU -02 RTU -03
CANAL 2
CANAL 3
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
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
IHM Configuración y Mantenimiento
Servidores (UCP)
Servidores (URM)
Servidores de Aplicaciones
Red TCP/IP GigaBit
Sistemas Red
Usuarios Analistas de Sistemas e Ing. de Mantenimiento
(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.
Sala de Servidores
Impresoras
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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:
Servidor de Base de Datos Tiempo Real
Interfaz con los sistemas deIHM y control de Estaciones de
Trabajo Usuarios
Servidor de Base de Datos de Histórico y Tendencias
Interfaz con otros Sistemas yAplicaciones, Alarmas,
Impresoras
Sala de Computadores de la UTM
Interfaz Humano Maquina deMantenimiento y Configuración
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Usuarios y Software de Scada
Bases de Datos ( Excel, Access, SQL, Oracle)
Aplicaciones Scada ( InTouch, Wonderware, RealFlex, Honeywell, Valmet )
Reportes ( Excel, Visual )
Comunicaciones ( Modbus, Bisap, Bristol )
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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Interfaz Humano Maquina de un SCADA Diversos tipos de despliegues del sistema
Alarmas
RTU y Comunicaciones
Información por RTU
Lista de Puntos en Base de Datos
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE 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 UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Plataforma de Integración de Sistemas y Control de Gestión
INSTRUMENTACIÓN
RTU-PLC
SCADA / DCS
INTEGRACIÓN Y
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
UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO UNIDAD 3: SISTEMAS DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y PROCESAMIENTO DE DATOSDE DATOS
Arquitectura de una Plataforma de Integración de Sistemas
INTERFAZ OPC/COM
Central DataManagement System
(CDMS)TUXEDO MACHINE
URM SCADA4
OPC CLIENT
WTO, ASMS, SG, SEDILAG RULES
iGESTUXEDO CLIENT
FLOSYSTEM, SEDILAG
EPS FloSystem, C++
PROCESS CONTROLPLC / RTU
URM SCADA5
UCP SCADA 2 TUXEDO MACHINE
TUXEDO CLIENT
DGO EPS Reo
TUXEDO CLIENT
DATA RECONC.OSI Sigmafine
OM&S CP&SiGES, VBOPC CLIENT
NEURAL NETSG2
TUXEDO CLIENT
URM SCADA2
UCP SCADA 1
TUXEDO MACHINE
URM SCADA1
URM SCADA3
URM SCADA6
UCP SCADA 3 TUXEDO MACHINE
UCP SCADA 4 UCP SCADA 5 SCU SCADA 6
PLC RTU PLC
DET
ISTratamient
o Agua
CENTINELAIDB
ORACLERDMS
CDB
ISTratamient
o Crudo
ISInyeccion Quimica
VB
TW TW TW GUI GUI GUIIE 5
INSTRUMENTACION YCONTROL PROCESOS
SCADAS Y CENTROSDE CONTROL
OPTIMIZACION
INTEGRACION
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL