Los sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) son esenciales en la automatización industrial, permitiendo a los ingenieros supervisar, controlar y analizar procesos industriales en tiempo real. Ingenieros este artículo explora que es un sistema SCADA, su arquitectura basada en el Modelo Purdue y como funciona en la industria.
Definición de SCADA
Un sistema SCADA es una combinación de hardware y software utilizada para supervisar y controlar procesos industriales a distancia. Recopila datos de sensores y dispositivos en el campo, los procesa y presenta en interfaces gráficas, permitiendo a los operadores monitorear y controlar las operaciones desde una ubicación central.
Componentes Clave de un Sistema SCADA
1. Sensores y Actuadores
- Dispositivos que recopilan datos de variables físicas (temperatura, presión, flujo) y ejecutan acciones (abrir válvulas, encender motores).
2. Controladores Lógicos Programables (PLC)
- Dispositivos que procesan datos de los sensores y envían comandos a los actuadores. Los PLCs controlan el funcionamiento de una línea de ensamblaje o producción.
3. Unidades Terminales Remotas (RTU)
- Dispositivos que recopilan datos de los sensores remotos y los transmiten a los sistemas centrales. Los RTUs pueden adquirir datos de estaciones lejanas como el bombeo de agua, pozos de petroleo o gas.
4. Interfaz Hombre-Máquina (HMI)
- Interfaz gráfica que permite a los operadores interactuar con el sistema SCADA. Las pantallas táctiles, PC industriales, o cualquier dispositivo que permita visualizar los procesos industriales en centros de control.
5. Redes de Comunicación
- Infraestructura que conecta todos los componentes del sistema SCADA. Las Redes Ethernet industriales, los enlaces PtP incluso el internet es forma parte de las redes de comunicaciones.
Arquitectura de un Sistema SCADA Basado en el Modelo Purdue
El Modelo Purdue divide la arquitectura de un sistema SCADA en varios niveles, proporcionando una estructura clara para la segmentación y protección de redes industriales.
Nivel 0: Dispositivos de Campo
- Incluye sensores y actuadores que recopilan datos y ejecutan comandos en tiempo real.
Nivel 1: Controladores Básicos
- PLCs y RTUs que procesan datos de los dispositivos de campo y controlan operaciones específicas.
Nivel 2: Supervisión y Control
- HMIs, PCs y sistemas que proporcionan interfaces gráficas para la supervisión y control de procesos.
Nivel 3: Control de Planta
- Sistemas como el MES (Manufacturing Execution Systems) que gestionan la producción y optimizan operaciones a nivel de planta.
Nivel 4: Gestión de la Empresa
- Sistemas como el ERP (Enterprise Resource Planning) que integran información de toda la empresa para la planificación y gestión estratégica.
Nivel 5: Redes Externas
- Conexiones a Internet y servicios en la nube que permiten la supervisión y gestión remota.
Funcionamiento de un Sistema SCADA
1. Recolección de Datos:
Los sensores recopilan datos en tiempo real y los envían a los PLCs o RTUs y los actuadores ejecutan las acciones recibidas de los PLCs o RTUs.
2. Procesamiento de Datos:
Los PLCs/RTUs procesan los datos y ejecutan comandos según las configuraciones preestablecidas.
3. Transmisión de Datos:
Los datos se transmiten a través de redes de comunicación seguras a los servidores SCADA.
4. Supervisión y Control:
Los operadores monitorean y controlan los procesos a través de las HMIs, tomando decisiones basadas en los datos presentados.
Ventajas de Utilizar el Modelo Purdue
1. Segmentación de Redes
- Mejora la seguridad al aislar diferentes niveles de operación.
- Limita el alcance de posibles ciberataque y facilita la gestión de redes.
2. Escalabilidad
- Permite la expansión modular de los sistemas SCADA.
- Facilita la adición de nuevos dispositivos y tecnologías sin afectar la operación existente.
3. Gestión Eficiente
- Proporciona una estructura clara para la supervisión y control de procesos.
- Mejora la eficiencia operativa y la toma de decisiones.
Conclusión
Un sistema SCADA es una herramienta vital para la automatización y control de procesos industriales. Utilizando la arquitectura del Modelo Purdue, se puede mejorar significativamente la seguridad, escalabilidad y eficiencia de las operaciones. Conocer su estructura y funcionamiento es esencial para los ingenieros que trabajan en la industria.
Si estás interesado en un SISTEMA SCADA o GAP Análisis, no dudes en contactarnos para obtener una cotización.
Contacta
FAQs
¿Qué es el Modelo Purdue y cómo se aplica a SCADA? El Modelo Purdue es una arquitectura que segmenta los sistemas SCADA en niveles (desde dispositivos de campo hasta redes externas) para mejorar la seguridad y gestión.
¿Cuáles son los beneficios de utilizar el Modelo Purdue en SCADA? Los beneficios incluyen una mejor seguridad, escalabilidad modular y gestión eficiente de procesos industriales. La segmentación aísla diferentes niveles de operación, limitando el alcance de posibles ataques cibernéticos y facilitando la gestión de redes.
¿Qué es un sistema SCADA? Un sistema SCADA es una combinación de hardware y software utilizado para supervisar y controlar procesos industriales a distancia, permitiendo la recolección, procesamiento y monitoreo de datos en tiempo real.