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En la era de la cuarta revolución industrial se hace imprescindible la automatización y digitalización de los procesos administrativos, de gestión y producción. De allí la importancia de un software que ayude a controlar y supervisar todo el proceso de producción como el sistema SCADA.

Además, con el software SCADA operadores, ingenieros u otros empleados logran analizar los datos que muestra el sistema, para la toma de decisiones acertadas. Por todo esto, favorece el aumento de la productividad, agiliza los procesos y ahorra costes que pudieran generarse por posibles fallos humanos.

¿Qué es un sistema SCADA?

SCADA es un sistema en dónde interviene tanto el software como el hardware de una forma armónica con la finalidad de obtener datos para mediante el monitoreo remoto lograr el control de los procesos industriales y optimizarlos.

Así, esta aplicación informática tiene como función principal la evaluación de datos para solventar posibles errores. Además, es una herramienta útil que puede ser usada a distancia, en el proceso de fabricación, para recopilar y analizar datos, controlar, supervisar y generar informes.

En un sentido más específico, tal como su nombre lo indica, Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) obtiene datos de los dispositivos instalados en puntos clave del proceso de producción y los transforma en información útil para tomar decisiones.

Sistema SCADA

Los sistemas SCADA se introdujeron en la industria a mediados del siglo XX, pero el sistema ha ido evolucionando y adaptándose al desarrollo de las TI. Ya en la actualidad utiliza tecnologías web con las que el usuario puede acceder al sistema en tiempo real desde el móvil, tablet, ordenador o servidores.

¿Para qué sirve SCADA en una industria o fábrica?

Como ya se mencionó, es un sistema que sirve para mejorar y automatizar la productividad de una fábrica. Aunque, específicamente tiene diversas funciones que permiten a las empresas:

Control remoto o local

Permite controlar a nivel local o en ubicaciones remotas los procesos de fabricación de productos de la empresa. Ofreciendo a los operarios y técnicos, información relevante sobre los procesos que se están realizando.

En este sentido, logra realizar el control de maquinarias por medio de dispositivos mecánicos que se utilizan para actuar sobre otro dispositivo (actuadores). El sistema de supervisión envía señales a estos actuadores por medio de conexiones por módem, Ethernet, Wifi o fibra óptica.

Así, los empleados que están a cargo podrán tomar decisiones sobre cuándo parar la producción si el sistema detecta algún fallo, aumentarla o realizar el mantenimiento oportuno.

Recopilar y procesar datos en tiempo real

Esto lo hace mediante la comunicación entre los microprocesadores (RTU o PLC) y una gama de instrumentos, como maquinarias, HMI, sensores y dispositivos terminales. Luego, envía los datos obtenidos al software para que este procese, distribuya y muestre la información.

Todos los datos enviados por los sensores son transmitidos a los microprocesadores (RTU) o a los autómatas programables (PLC) que a su vez distribuyen esos datos al sistema de supervisión, quien los recopila y procesa por medio del software en tiempo real.

De esta forma se podrán tomar medidas oportunas de forma inmediata sin tener que esperar a que los diferentes departamentos de la empresa realicen acciones que puedan dilatarse en el tiempo. Como, por ejemplo, acudir al lugar para revisar válvulas o mecanismos.

Generar alarmas

El sistema es capaz de emitir alertas cuando ocurra alguna incidencia como sobrecalentamientos, baja de presión o presión excesiva, fallos de maquinas, entre otros. De esta forma, el usuario puede recibir la notificación inmediata por email, SMS o mensaje de voz además de una alarma sonora en planta.

Esto aumenta la posibilidad de que un evento sea atendido y mejora la conciencia de los usuarios acerca de la ocurrencia de alarmas.

Conectarse e Interactuar con dispositivos

La conectividad con los dispositivos es la que permite extraer la información de sensores, máquinas, actuadores, etc., para visualizarla en la interfaz gráfica mediante el software de la interfaz hombre-máquina (HMI).

Esta función es extremadamente importante porque permite la centralización de toda la información en una única plataforma. Así, se tendrá todo el material necesario para cotejar y analizar los resultados y poder mejorarlos.

Obtener informes

El sistema es capaz de llevar un registro histórico y a largo plazo de toda la información recolectada. Además, es posible construir gráficos dinámicos, seleccionar variables, parámetros y fechas.

También, por medio de un informe, muestra las alarmas activas en un lapso de tiempo, el promedio en que estuvo activa las alarmas, cuánto tardaron en desactivarse y más.

Todo esto permite al usuario realizar análisis complicados, que pudieran llevar a lógicas de predicción de eventos y tomar las previsiones necesarias.

¿Cómo funcionan los sistemas SCADA?

Básicamente, estos sistemas en la actualidad funcionan mediante un proceso que conecta a las diferentes maquinas de la empresa con el software. Esto mediante redes de comunicación y microprocesadores para la obtención y envío de datos.

Por otra parte, puede utilizarse tanto para obtener indicadores de cómo se está desarrollando el proceso, como también para controlar determinados equipos implicados en la producción. De esta forma, su funcionamiento se puede entender que tiene dos sentidos, enviar y recibir datos.

También, gracias a su capacidad de procesamiento, realiza evaluaciones de procesos, emite alarmas de errores o fallos, optimiza y logra conectarse a redes de comunicación. En líneas generales, la operatividad de los sistemas SCADAs se realiza en 4 niveles de la siguiente forma:

  • Nivel 1: Los microprocesadores, autómatas lógicos programables o las terminales remotas reciben los datos, del comportamiento de la maquinaria y de los sensores. Así como también, de los activadores y arrancadores.
  • Nivel 2: Se envían los datos obtenidos por los microprocesadores al ordenador que tiene el software SCADA. Este procesa la información para que el personal la pueda analizar y realizar las acciones pertinentes.
  • Nivel 3: Dirigido a controlar o supervisar la producción.
  • Nivel 4: Su objetivo es la programación de la producción por expertos, para ello se toma en cuenta los datos obtenidos por el sistema, las metas de la fábrica, la demanda y la competencia.

Tipos de sistemas SCADA

Existen cuatro tipos principales de sistemas SCADA:

  1. SCADA Monolítico: Los primeros sistemas SCADA eran sistemas cerrados diseñados para operar de forma autónoma. Su funcionalidad estaba limitada a la supervisión y control de procesos simples.
  2. SCADA Distribuido: Este tipo utiliza una red para conectar múltiples estaciones de control. Facilita la distribución de datos y permite la gestión centralizada de múltiples procesos.
  3. SCADA en Red: Integra tecnologías de red y protocolos de comunicación estándar para mejorar la conectividad y la interoperabilidad entre diferentes sistemas y dispositivos.
  4. SCADA basado en la Web: Utiliza tecnologías web para permitir el acceso remoto y la gestión de los sistemas SCADA a través de navegadores de internet, mejorando la accesibilidad y la flexibilidad.

Componentes de un sistema SCADA

Componentes de un sistema SCADA

Los procesos y elementos que lo constituyen se pueden resumir de la siguiente forma:

  • Interfaz Hombre – Máquina (HMI): es un panel táctil donde se muestra la información ya procesada por el sistema y en el que se puede interactuar para controlar las acciones a realizar.
  • Sistema de supervisión y control: alojado en un ordenador central, ejecuta el software SCADA que procesa los datos, genera informes y permite el control de los procesos.
  • Controladores Lógicos Programables (PLC) y Unidades Terminales Remotas (RTU): recogen y procesan datos de los sensores y dispositivos del sistema, y envían comandos de control.
  • Red de comunicación: conecta todos los componentes del sistema SCADA, permitiendo la transferencia de datos y comandos entre ellos. Utiliza diversos medios como Ethernet, Wifi, fibra óptica.
  • Sensores y actuadores: Los sensores capturan datos del entorno físico, mientras que los actuadores ejecutan acciones específicas según las instrucciones del sistema.
  • Arrancadores: estos son dispositivos eléctricos que logran arrancar o apagar un motor.

¿Por qué son importantes los sistemas SCADA en la industria 4.0?

Anteriormente, las industrias controlaban y supervisaban sus procesos por medio del factor humano. Pero, debido a la demanda de producción cada vez mayor, las operaciones se hicieron más complejas y por ello la expansión de la fábrica fue inminente.

Para darle solución a esta problemática de mayor producción, en menor tiempo y sin desmejorar la calidad, se desarrollaron los sistemas SCADA. De los cuales se puede decir que su mayor beneficio para la industria es la automatización del proceso de producción.

Por medio de este software, las empresas ya pueden estudiar y predecir cuidadosamente las respuestas óptimas a eventos inesperados. Además de implementar estas respuestas de forma automática.

También permite eliminar el error humano durante los procesos y automatizar las tareas que antes debían ser repetidas una y otra vez. Esta ventaja agregada aumenta aún más la productividad y permite una mejor gestión de los errores críticos en tiempo real.

Por todo esto, en la actualidad la mayoría de las industrias tienen SCADA para su mejor funcionamiento, lo que las hace aumentar la producción y calidad de sus productos manteniéndose siempre delante de sus competidores. Definitivamente, este software ofrece un aporte significativo y un paso hacia el proceso de consolidación de la industria 4.0.

Aplicaciones y ejemplos de uso de los sistemas SCADA

Los sistemas SCADA tienen aplicaciones en diversas industrias:

  • Energía y Utilidades: Supervisión y control de redes eléctricas, plantas de energía y sistemas de distribución de agua y gas.
  • Manufactura: Gestión de líneas de producción, monitoreo de maquinaria y control de calidad para mejorar la eficiencia y reducir los tiempos de inactividad.
  • Petróleo y gas: Monitoreo y control de oleoductos, refinerías y plataformas de perforación.
  • Transporte: Gestión de sistemas de tráfico, monitoreo de infraestructura ferroviaria y control de operaciones aeroportuarias.
  • Gestión de Edificios: Supervisión de sistemas de HVAC, iluminación y seguridad en edificios comerciales y residenciales.

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Acerca de

"¡Hola! Soy Carlos Sobrino. Ingeniero Industrial y Director ejecutivo en CAPTIA Ingeniería, un proyecto que nació fruto del interés en mejorar los entornos industriales. También soy un apasionado de la tecnología y del mundo digital."