El sistema SCADA y su importancia en la digitalización industrial

El sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), es una herramienta clave en la industria 4.0. Los datos han adquirido una trascendencia vital para la industria de manufactura de hoy en día. Por tanto, es importante que las empresas puedan capturar su "Big Data" y aprovechar esos datos como marco para una toma de decisiones eficiente y rápidas.

En una planta de fabricación, se estima que pueden ocurrir millones de eventos relacionados con sensores durante un período de 24 horas. Cada una de esas transacciones relacionadas con los sensores es tan sólo una parte de los datos, y la mayoría de esos datos pueden y deben ser utilizados para mejorar la eficiencia operativa.

A medida que va creciendo la cantidad de sensores de campo y actuadores inteligentes instalados en la planta de fabricación, estos dispositivos anteriormente 'básicos' ahora están integrados y comienzan a sumarse a la corriente de datos. Los datos obtenidos se convierten en información útil, que sirve para respaldar el proceso de toma de decisiones.

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)

El sistema SCADA es una solución clave para conectar los activos distribuidos de una planta a fin de generar una inteligencia procesable; en las aplicaciones tradicionales, los nodos del sistema podrían estar ubicados físicamente a kilómetros de distancia. Por ejemplo En los nuevos entornos conectados y con gran densidad de datos, estos nodos podrán estar separados ahora por centímetros.

Un sistema SCADA tiene la capacidad de unir datos provenientes tanto de activos fuertemente acoplados como de activos muy dispersos. El resultado es un entorno más flexible, confiable y transparente con una automatización más inteligente y la capacidad de recolectar y analizar “big data” en tiempo real para obtener información procesable y tomar mejores decisiones de negocio.

Tiene múltiples beneficios entre ellos están:

  • Aumento de la capacidad de producción y la flexibilidad para satisfacer la demanda en constante cambio e impulsar las ventas.
  • Mejorar los niveles de calidad del servicio al cliente y reducir los costos de producción.
  • Mejorar el posicionamiento competitivo agilizando la innovación, mejorando la calidad del producto y ampliando las carteras de productos y servicios.
  • Optimización de la eficacia, control de costos y agilidad de fabricación mediante la automatización y la digitalización.

Los datos son la nueva materia prima, esencial en todas las áreas de la empresa, desde la investigación y desarrollo hasta la ingeniería. Por esta razón automatizar el el flujo de información a través a herramientas como el Big data y el IOT, es una prioridad para los líderes de fabricación actuales.

La Fábrica Digital

En la fábrica digital, los dispositivos ‘inteligentes’ trabajan juntos, mientras el sistema de control interconecta los procesos dispares, todo con un solo objetivo en mente: lograr competitividad. De esta forma se consigue una mayor eficiencia, un menor tiempo de llegada al mercado y una mayor flexibilidad de manufactura gracias a un sistema subyacente optimizado para procesar datos.

El concepto digitalizado de recolección, centralización y análisis de datos permite integrar las cinco etapas básicas del ciclo de vida de un producto: diseño, planificación de la producción, ingeniería, producción y servicios.

Contribución de SCADA al flujo de datos

Los dispositivos inteligentes instalados en la planta se convierten en parte de la red SCADA, facilitando el flujo de datos.

A continuación, se enumeran cinco áreas donde los sistemas SCADA agregan valor a la operación de una planta digitalizada.

Gestión de datos

La enorme variedad de dispositivos de campo genera cada uno sus propios datos. Para que estos datos sean de utilidad, sus formatos deben ser consistentes. Y es allí donde entra en juego la gestión de datos.

Tener datos consistentes a través de todo el proceso de producción es la base para el funcionamiento transparente de una planta y el logro de la empresa digital. La gestión de datos es esencial.

La gestión inteligente incluye un alto rendimiento y un archivado fiable de datos de producción y recetas, así como la interconexión con sistemas empresariales de nivel superior (por ejemplo, ERP, MES), accesibles centralmente con un historiador de procesos.

El registro de gestión de datos incluye tres elementos: registro de PLC, registro de SCADA y el historiador de proceso.

  • Registro de PLC: archivado de rendimiento; acceso remoto, y administración eficiente.
  • Registro SCADA: archivado de rendimiento; transparencia completa, y reconocer tempranamente las tendencias.
  • Historiador de proceso: cantidad ilimitada de datos; archivamiento eficiente, y conexión de sistemas externos.

Dentro de la gestión de datos, el SCADA es en tiempo real y local, mientras que el historiador de proceso es a largo plazo y global. En conjunto, empoderan las decisiones sobre una base empresarial.

Un sistema SCADA muestra los datos en tiempo real y también los archiva para su posterior análisis. Luego, el sistema podrá identificar tendencias o involucrarse en la resolución de problemas.

2| Gestión de la información

La gestión de la información potencia la producción transparente para procesos optimizados, lo cual permite que se tomen las decisiones correctas al instante. Sus herramientas incluyen:

  • Informes y controles basados en la web.
  • Análisis específico de grupo de datos de producción con un servidor de información.
  • Control y monitoreo basado en la web, flexible en diversos dispositivos y navegadores y acceso remoto completo.
  • Control remoto de las estaciones de trabajo.
  • Acceso basado en navegador para: comunicación óptima de la información, información segura y facilidad de uso.
  • Funcionamiento coordinado de múltiples estaciones.
  • Configuración cliente/servidor para soluciones.

3| Gestión de la energía

A la fecha, la gestión de la energía se ha transformado en un tema tanto de reglamentación como de control de costos. La adhesión a estándares como ISO50001 permite conservar recursos, enfrentar el cambio climático y bajar costos de electricidad, gas y agua.

Para reducir el consumo de energía, el primer paso es medir cuánta energía se consume.

Un sistema SCADA puede actuar como mecanismo que captura datos de consumo de energía de distintos dispositivos, tales como transformadores, medidores, disyuntores y accionamientos de motores; Luego, al comprender estos patrones de uso de energía, se podrán evitar las tarifas pico de los servicios públicos.

Las herramientas para realizar un seguimiento de la gestión de la energía deben permitir un registro fácil y eficiente de los datos y facilitar la reducción de los costos operativos a través de un sistema integral de gestión.

4| Gestión de diagnósticos

La gestión de diagnósticos ayuda a aumentar la disponibilidad de máquinas y plantas de producción. A través del TIA Portal, los diagnósticos se pueden examinar y poner en el sistema SCADA, permitiendo un seguimiento y una corrección de las excepciones más rápido. Entre sus beneficios:

  • Revisión simple de la información con acceso rápido al estado de diagnóstico de todos los dispositivos.
  • Alarmas de diagnóstico para cortocircuitos, rotura de cables, cargas de voltaje perdidas, limitaciones de violaciones, etc.
  • Visualización uniforme en todos los dispositivos (PLC, HMI local, SCADA y servidor web).
  • Identificación rápida de errores que muestran la operación defectuosa directamente en la notificación.
  • Corrección de errores rápidamente con información clara sobre la localización, causa y solución de problemas.
  • Servicio sin programación: visión general y diagnóstico detallado directamente en el panel de mando.
  • Integrado: generación automatizada de código PLC y visualización del estado actual.
  • Sin contragolpe: define supervisiones independientemente del programa de usuario.

5| Comunicación entre sistemas

La digitalización está impulsando la fusión de los sistemas de automatización con el mundo informático, por lo que hay cada vez más sistemas interconectados, incluso aquellos considerados tradicionalmente incompatibles.

La comunicación abierta de un sistema SCADA permite combinar automatización y TI para aprovechar todos los datos de producción relevantes. Además, permite una integración fácil de sistemas de nivel superior, como MES y ERP.

La comunicación de datos entre sistemas se realiza a través de interfaces estándar con un puente de datos industriales, Esto permite: transferencia bidireccional de datos entre sistemas a través de interfaces estándar; transmisión fiable y segura mediante el uso de parametrización en lugar de programación, y aplicabilidad universal como servicio del sistema o como opción integrada del sistema SCADA.

la Digitalización como Ventaja

La digitalización es una ventaja competitiva que puede adoptarse a través del tiempo. A la hora de modernizar una planta, incorporar un sistema SCADA es una decisión vital para conseguir interoperabilidad, cuyas ventajas contribuyen a aumentar la competitividad del entorno de manufactura:

A medida que evolucione el proceso de digitalización, los sistemas SCADA se van reposicionando para ofrecer nuevos niveles de integración y, consecuentemente, nuevas funcionalidades integrables con el nivel OT e IT. Al intensificarse la digitalización, el sistema conserva su función de facilitador principal de redes y flujo de información en pos de una planta más conectada y competitiva.

En Indusoft Solutions hemos desarrollado diferentes proyectos de sistema SCADA con distintas empresas manufactureras, del sector retail, mineras, Marina de Guerra del Perú, entre otros. 

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