Comunicación vía modem PLC-SCADA

Abstract

Este trabajo presenta un sistema distribuido para la monitorización y control de dos procesos industriales, utilizando comunicación a través de un módem entre una Unidad Terminal Remota y un SCADA, supervisando los datos sensados, estudiando y analizando las variantes que sobre ellos se presenten. Así mismo, se pueden integrar sensores con el PLC (Controlador Lógico Programable) el cual trabaja como RTU y este con el SCADA, para controlar procesos que utilicen variables físicas como presión, nivel, flujo, accionar motores, controlar válvulas proporcionales, etc. Al desarrollar el sistema SCADA se permite la visualización y control de procesos distribuidos ofreciendo ventajas como la visualización de las tendencias del proceso e interacción con bases de datos profundizando en el estudio de los procesos industriales y a su vez evaluar el comportamiento de los protocolos RTU-SCADA. La aplicación posee características avanzadas de software de comunicaciones, que resultan vitales en cualquier entorno donde se produzca un intercambio de datos entre dispositivos programables físicamente dispersos. Su capacidad de adaptación al entorno de operación hace sumamente fácil su puesta en funcionamiento, permitiendo automatizar procesos que en la mayoría de los casos se realizan de forma manual y bajo supervisión Los Sistemas de Control Distribuido se caracterizan por realizar las acciones de control en forma automática. Hoy en día es fácil hallar un sistema SCADA realizando labores de control automático en cualquiera de sus niveles, aunque su labor principal sea de supervisión y control por parte del operador. El flujo de la información en los sistemas SCADA es como se describe a continuación: El fenómeno físico lo constituye la variable que deseamos medir. Dependiendo del proceso, la naturaleza del fenómeno es muy diversa, siendo relevantes para este caso específico parámetros como valores de voltaje, corriente, nivel de presión, nivel de flujo, etc. Este fenómeno debe traducirse a una variable que sea inteligible para el sistema SCADA, es decir, en una variable eléctrica. Para ello, se utilizan los sensores o transductores. Los sensores o transductores convierten las variaciones del fenómeno físico en variaciones proporcionales de una variable eléctrica. Las variables eléctricas más utilizadas son: voltaje, corriente, carga, resistencia o capacitancia. Sin embargo, esta variedad de tipos de señales eléctricas debe ser procesada para ser entendida por el computador. Para ello se utilizan acondicionadores de señal, cuya función es la de referenciar estos cambios eléctricos a una misma escala de corriente o voltaje. Además, provee aislamiento eléctrico y filtraje de la señal con el objeto de proteger el sistema de transientes y ruidos originados en el ambiente. Una vez acondicionada la señal, la misma se convierte en un valor digital equivalente en el bloque de conversión de datos. Generalmente, esta función es llevada a cabo por un circuito de conversión analógico/digital. El computador almacena esta información, la cual es utilizada para su análisis y para la toma de decisiones. Simultáneamente, se muestra la información al usuario del sistema, en tiempo real. Basado en la información, el operador puede tomar la decisión de realizar una acción de control sobre el proceso, comanda al computador para realizarla, y de nuevo debe convertirse la información digital a una señal eléctrica. Esta señal eléctrica es procesada por una salida de control, la cual funciona como un acondicionador de señal, para manejar un dispositivo dado: bobina de un relé, set point de un controlador, etc. El sistema SCADA trabaja la información adquirida mediante RTU’s o PLC’s en tiempo real, y esta es almacenada en una base de datos centralizada es decir el almacenamiento de la información se guarda en una sola computadora. Los sistemas de comunicación para monitorear las RTU’s son diversos y cada uno de ellos presenta ventajas y deficiencias, las que dependen de la aplicación que se necesite implementar. Además el Sistema SCADA, debe ser capaz de comunicarse con otros paquetes de software, por medio del canal de comunicación, implementados por el sistema operativo, que permite que diversos paquetes de software envíen y reciban datos comunes. Como ejemplo se puede relacionar una celda de una hoja de cálculo con una variable del sistema y así variar puntos del proceso.