Fundamentos de SCADA y Protocolos Esenciales de Comunicación Industrial

Sistemas SCADA: Fundamentos y Aplicaciones

Un Sistema SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) es un sistema de software que se comunica con los dispositivos de campo, supervisando la totalidad del proceso industrial desde una pantalla de ordenador.

Funcionalidades Clave de los Sistemas SCADA

• Adquisición de datos.

• Supervisión: Permite observar en la pantalla la evolución de las variables del proceso.

• Control: Modifica la evolución del proceso mediante el envío de órdenes a los dispositivos que intervienen.

Ventajas Principales de la Implementación SCADA

• Gestión de alarmas: Proporciona información detallada sobre las alarmas producidas, incluyendo el registro de las incidencias.

• Generación de históricos: Recoge información sobre la evolución del proceso a lo largo del tiempo, lo que permite detectar desviaciones y optimizar el rendimiento.

• Descarga de trabajo a los autómatas (PLCs): Permite tomar datos que requieren operaciones de alta capacidad de cálculo para procesarlos y luego pasar los resultados obtenidos al PLC.

Comunicaciones Industriales: Protocolos y Buses

Las comunicaciones industriales son esenciales hoy en día, ya que los autómatas requieren comunicarse entre sí y con otros dispositivos. Para facilitar la transferencia de información con el mínimo de cables posibles, se utilizan los buses de comunicación. Generalmente, se emplean cables de par de hilos trenzados, a menudo con alimentación independiente para cada dispositivo.

Tipos de Buses de Comunicación Industrial

Modbus

Modbus es un bus que se utiliza para enviar y recibir datos de control entre los controladores y los sensores a través de un puerto RS-232 y una comunicación punto a punto. Tiene dos modos de operación:

• Modo ASCII: Se transmiten 2 caracteres (bytes) por cada mensaje.

• Modo RTU: Se transmiten 4 caracteres por mensaje.

Profibus

Profibus es un protocolo de comunicación estandarizado (EN-50170) con un bus de tipo maestro-esclavo que utiliza una topología de bus con terminación de impedancias en los extremos. El cableado puede ser de par trenzado o de fibra óptica y tiene tres versiones:

• Profibus DP (Decentralized Periphery): Optimizado para la alta velocidad y coste reducido.

• Profibus PA (Process Automation): Diseñado específicamente para la automatización de procesos.

• Profibus FMS (Fieldbus Message Specification): Es de propósito general, con la velocidad como característica preferente.

AS-i (Actuator Sensor Interface)

El protocolo AS-i surgió con la idea de eliminar el cableado complejo entre actuadores y sensores. Su principal innovación es que proporciona alimentación eléctrica a los dispositivos mediante un mismo cable de dos hilos, evitando la necesidad de llevar cables de control y cables de alimentación por separado. Se emplea en el enlace de captadores y actuadores.