¿Qué es y qué significa SCADA?

¿Cómo es posible supervisar y controlar los procesos industriales en tiempo real y de forma constante? La respuesta es el sistema SCADA.

SCADA es una sigla que representa 'Supervisory Control and Data Acquisition' en inglés, y en portugués, 'Control Supervisorio y Adquisición de Datos'. Se trata de una tecnología que desempeña un papel importante en los sistemas industriales y de automatización, proporcionando supervisión y control eficaces de procesos complejos.

En el ámbito industrial, el SCADA se utiliza para gestionar y supervisar operaciones en tiempo real, permitiendo a las empresas monitorizar y controlar procesos industriales de forma centralizada. Este sistema ofrece una visión completa de diversas variables, como la temperatura, la presión, el flujo y otros parámetros esenciales para el funcionamiento eficiente de una planta industrial.

La principal característica de SCADA es la capacidad de recopilar, analizar y presentar datos en tiempo real. Esto permite a los operadores tomar decisiones informadas, detectar fallos con antelación y optimizar el rendimiento de sistemas industriales complejos.

Además, SCADA es una tecnología fundamental en sectores como la energía, la fabricación, los servicios públicos y muchos otros, que contribuye significativamente a la automatización y la eficiencia operativa.

En el mercado brasileño, el sistema SCADA está en crecimiento, impulsado por la demanda de automatización industrial y la necesidad de mejorar la eficiencia y la seguridad de las operaciones industriales. De acuerdo con Frost & Sullivan, el mercado brasileño de sistemas SCADA debería crecer a una tasa anual del 6,5% entre 2022 y 2027, lo que representa el cenário próspero para esta tecnología.

¿Cuál es la diferencia entre SCADA y el sistema de supervisión?

El universo de la automatización industrial está permeado por términos como SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) y Sistema de supervisión, frecuentemente utilizados de forma intercambiable.

Sin embargo, hay algunas diferencias importantes entre ellos, sobre todo en lo que respecta al control, la complejidad, la aplicación y la integración de sistemas.

En primer lugar, el SCADA va más allá de un simple sistema de supervisión para incorporar funcionalidades avanzadas de control. Aunque ambos tienen como objetivo principal la supervisión de procesos industriales, el SCADA destaca por permitir no sólo la visualización en tiempo real, sino también la capacidad de control remoto. Esto significa que, además de observar datos, el SCADA permite ajustar configuraciones y enviar comandos directamente a los sistemas en funcionamiento.

La complejidad y la aplicación de estos sistemas también varían. El SCADA, a menudo asociado a sectores como la energía, la fabricación, el petróleo y el gas, funciona con operaciones críticas y procesos de gran escala. Por el contrario, un sistema de supervisión puede ser más sencillo y adecuado para aplicaciones en las que el control en tiempo real no es una prioridad extrema.

Otro punto de diferenciación reside en la integración de sistemas. Mientras que el SCADA está muy integrado y se conecta a una gran variedad de dispositivos y sistemas para ofrecer una visión completa, el sistema de supervisión puede centrarse más en la recopilación y la generación de datos específicos, sin necesidad de una integración tan amplia.

Aunque ambas tecnologías están relacionadas con la supervisión de procesos, SCADA destaca por sus avanzadas capacidades de control y aplicación en sistemas industriales complejos.

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¿Cuáles son los 3 elementos principales de un sistema SCADA?

Dentro de la arquitectura de un sistema SCADA, tres elementos fundamentales desempeñan papeles esenciales para garantizar la eficacia y la integridad de las operaciones industriales.

Unidades terminais remotas (UTRs)

Las Unidades Terminales Remotas (UTR) están compuestas por una variedad de equipos diseñados para recopilar datos sobre el terreno y transmitirlos al sistema SCADA, como sensores, transmisores, módulos de comunicación, controladores programables, fuentes de alimentación y cajas de protección.

Estos componentes se distribuyen por la planta industrial y transmiten datos directamente desde el campo, monitorizando variables físicas como la temperatura, la presión y los niveles de fluido. Su función principal es convertir estos datos en información comprensible para el sistema SCADA.

Controladores lógicos programables (CLP)

Los CLP son cruciales para la automatización y el control de procesos. Gracias a la ejecución de operaciones específicas basadas en las entradas recibidas, los CLP garantizan la respuesta eficiente del sistema a los cambios en las condiciones del proceso. Su capacidad de procesamiento y lógica contribuyen a la toma de decisiones en tiempo real.

Forman parte de este sistema elementos como la Unidad Central de Procesamiento (CPU), la memoria, las Entradas y Salidas (E/S), los módulos de comunicación, la fuente de alimentación, la interfaz de programación, el relé en tiempo real, el sistema operativo y el firmware, y el gabinete o el invólucro.

Estação de controle mestre (Master Terminal Unit - MTU)

La MTU sirve como punto central de comando y control en el sistema SCADA. Ubicada en la sala de control, recibe los datos de las UTR, procesa la información y proporciona una interfaz para que los operadores supervisen y controlen el proceso. La MTU desempeña un papel crucial en la toma de decisiones informadas, permitiendo una supervisión exhaustiva de las operaciones industriales.

Son elementos importantes de la estación de control maestro, la interfaz de usuario, la Unidad Central de Procesamiento (CPU), el Software SCADA, Bancos de Datos, Conectividad de Red, Sistema de Alarma, Herramientas de Visualización y Relatos, Seguridad y Automatización, Sistema de Gestión de Energía (EMS) o Sistema de Automatización Predial (BAS).

Estos tres grandes elementos trabajan en sintonía para crear una red eficiente de seguimiento y control. Las UTR proporcionan los datos, los CLP los traducen en percepciones y acciones, y la MTU coordina y supervisa todo el proceso.

INFOGRÁFICO

La primera son las Unidades Terminales Remotas (UTR), que se encargan de la recepción de datos en el campo.

Los segundos son los Controladores Lógicos Programados (CLP), que ejecutan operaciones específicas basándose en los datos recibidos.

Y el tercero es la Estación de Control Principal (Master Terminal Unit - MTU) que procesa la información y ayuda a tomar decisiones informadas.

¿Cómo funciona el sistema SCADA?

El proceso comienza con la recopilación de datos procedentes de los sensores de las Unidades Terminales Remotas (UTR) en el campo, controlando variables como la temperatura, la presión y los niveles de fluido.

A continuación, los datos recopilados se transmiten a la estación de control central (MTU) a través de redes de comunicación como Ethernet, radiofrecuencia o telefonía móvil, lo que permite una respuesta inmediata a los cambios en las condiciones del proceso.

En la MTU, los datos son procesados por la Unidad Central de Procesamiento (CPU), interpretando la información, realizando cálculos y ejecutando de forma lógica los controles conforme a lo programado en el software SCADA.

Los resultados se presentan a los operadores a través de la interfaz de usuario (HMI), mostrando gráficos, tablas, tendencias y alarmas en tiempo real para una supervisión y un control eficaces.

Los operadores tienen la capacidad de enviar comandos y realizar operaciones de control de forma remota basándose en la información proporcionada, destacando la característica distintiva de SCADA. Además, el sistema almacena datos históricos para análisis retrospectivos, informes de rendimiento y auditorías, contribuyendo a la identificación de tendencias y optimización a lo largo del tiempo.

El SCADA supervisa continuamente las condiciones del proceso, emitiendo alarmas en situaciones críticas.

La integración con otros sistemas, como ERP o sistemas de control avanzados, proporciona un enfoque holístico en la gestión y optimización de las operaciones industriales.

En general, el sistema SCADA actúa como un puente entre el mundo físico de los procesos y la toma de decisiones informadas, contribuyendo a la eficiencia operativa y a la seguridad en los entornos industriales.

Ventajas de SCADA en la automatización industrial

La implantación del sistema SCADA en la automatización industrial ofrece una serie de ventajas que contribuyen significativamente a la eficiencia operativa y a la optimización de los procesos.

Vamos a explorar dos aspectos clave de estos beneficios.

Mejora de la eficiencia y la productividad

SCADA es fundamental para mejorar la eficiencia y la productividad de los entornos industriales, ya que ofrece una serie de ventajas significativas.

La monitorización en tiempo real es una característica destacada, ya que proporciona una visión amplia e instantánea de las operaciones industriales. Esto permite a los operarios supervisar el rendimiento del sistema, identificar problemas inmediatamente y tomar decisiones informadas para optimizar los procesos en tiempo real.

Otro punto importante es la capacidad de control remoto y automatización proporcionada por el SCADA, que permite a los operarios realizar ajustes y operaciones directamente desde la Estación de Control Mestre (MTU). Esta funcionalidad no sólo aumenta la eficiencia, sino que también contribuye a la reducción de errores humanos, mejorando la consistencia en las operaciones diarias.

La optimización de procesos se consigue mediante el análisis de datos históricos y en tiempo real. Los operadores pueden identificar patrones, tendencias y áreas de mejora, lo que permite una optimización continua que maximiza la eficiencia operativa a lo largo del tiempo.

Además, SCADA destaca por su capacidad de integración con otros sistemas, como los sistemas de gestión empresarial (ERP) y los sistemas de control avanzados.

Esta integración crea un enfoque holístico en la gestión y optimización de las operaciones, permitiendo una visión unificada y coordinada de todas las facetas del entorno industrial.

De este modo, el SCADA no sólo ofrece supervisión y control en tiempo real, sino que también abre puertas a la automatización, el análisis avanzado de datos y la integración eficiente con otros sistemas, convirtiéndose en una herramienta esencial en la búsqueda de operaciones industriales más eficientes y productivas.

Reducción de costes y tiempo de inactividad

La implantación de SCADA en la automatización industrial no sólo mejora la eficiencia y la productividad, sino que también aporta beneficios significativos en términos de costes y tiempo de inactividad. Vea algunos:

La estrategia de mantenimiento preventivo se ve favorecida por el SCADA, gracias a la supervisión continua y al análisis de datos históricos. Esto permite que el mantenimiento se realice en condiciones reales, evitando paradas no planificadas y reduciendo el tiempo de inactividad asociado.

La rápida respuesta a las alarmas es otra de las ventajas que ofrece el sistema de alarma integrado en el SCADA. Los operadores son alertados inmediatamente sobre las condiciones anormales, permitiendo que los problemas sean abordados antes de que alcancen niveles críticos, reduciendo consecuentemente el tiempo de inactividad no planeado.

El SCADA contribuye significativamente a la eficiencia energética al optimizar el uso de los recursos y ajustar las operaciones según sea necesario. Este enfoque se traduce en ahorros de costes a lo largo del tiempo, haciendo que la gestión de la energía sea más eficaz y sostenible.

La capacidad de diagnóstico remoto del SCADA reduce la necesidad de intervenciones físicas frecuentes. Esto no solo ahorra tiempo, sino que también reduce los costes asociados a los desplazamientos y el mantenimiento local, lo que contribuye a una gestión más eficiente y económica.

La implantación de SCADA en la automatización industrial representa una solución innovadora que proporciona mejoras significativas en la eficiencia, la productividad y la eficacia operativa. Al reducir los costes y minimizar el tiempo de inactividad, SCADA se convierte en una herramienta esencial para las operaciones industriales modernas y eficientes.