Concepto de SCAD y HMI
Como hemos visto, un PLC es dispositivo de hardware en el cual se lleva a cabo la lógica de control y sus periféricos son usualmente entradas, salidas y en algunos casos la interfase de red.
Pero ¿Qué pasa cuando quiero tener información del proceso en tiempo real? ¿Y si deseo guardar esa información en una base de datos? Además, que pasa si yo deseo mantener el control basado en PLC's pero de alguna manera supervisar su desempeño usando una PC, como lo es cambiar el número de parte que se van a empaquetar, la temperatura de la reacción química, etc.
Es aquí donde entra el SCADA y el HMI.
Un sistema SCADA realiza un control supervisorio y de adquisisión de datos, de ahí su nombre mientras que un HMI es una interfase Hombre-Máquina que usualmente es para visualización del proceso y arranque y para de las máquinas.
Los sistemas SCADA evolucionaron tanto que tambien realizan las funciones de visualización en tiempo real.
Actualmente SCADA y HMI se emplean indistintamente para referirnos a una aplicación, usualmente basada en PC's que se comunica a través con los PLC's del proceso para adquirir información, variar algunos parámetros de este, escribir directamente a la memoria del PLC y ver en pantalla una esquema o diagrama animado, o inclusive ver gráficas en movimiento, como un barril que se mueve en una banda transportadora, o una prensa que sube o baja, o el nivel de un contenedor que se está llenando.
Actualmente el mercado de software SCADA/HMI's está orientado a la plataforma Windows NT Workstation 4.0 y Windows 2000 Professional.
Generalmente los sistemas SCADA/HMI consisten en varias computadoras, todas comunicándose con la red de PLC´s a través de una red propietaria(Hecha por el fabricante) o a través de Ethernet 10BaseT, la red LAN de uso administrativo más usada en el mundo. Las comunicaciones son realizadas usando un Driver de comunicación que hable el mismo protocolo de comunicación que los PLC's manejan. Por ejemplo, antiguamente cada fabricante diseñaba una tecnología de LAN para sus PLC´s por lo que si en una fabrica teníamos instaladas tres marcas de PLC's distintas necesitábamos forzosamente comprarle al fabricante su tecnología LAN.
Antiguamente, la elección de un software SCADA/HMI estaba condicionado a que contara con los drivers de comunicación para los PLC's que nosotros necesitábamos y que tenían integrados. Con el paso del tiempo, a favor de un diseño modular, tanto el software SCADA/HMI como el driver se han convertido en aplicaciones independientes que se comunican entre sí. Durante la década de los 80's, un SCADA/HMI y un driver se comunicaban usando un protocolo propietario. Durante la década de los 90's la comunicación entre un SCADA/HMI y un driver era mediante NetDDE, un protocolo de comunicación entre aplicaciones de Windows creado por Microsoft. Por cierto, nosotros usamos todos los días DDE cuando copiamos y pegamos texto e imágenes usando el portapapeles de Windows. Nosotros podemos incursionar en el mundo NetDDE usando Visual Basic, que permite desarrollar aplicaciones que se comunican entre sí con este protocolo. Actualmente la comunicación entre SCADA/HMI y drivers se hace usando un protocolo estandarizado y pensado en aplicaciones industriales llamado OPC(OLE for Process Control).
El mercado de software SCADA/HMI se ha desarrollado tanto que existe también un mercado muy grande en el desarrollo de drivers que soportan DDE y OPC.
Algunas de las marcas más conocidas en el mercado SCADA/HMI son Wonderware e Intellution quienes programan también drivers para comunicación con PLC's, así como están asociados con compañías que desarrollan dirvers para ellos( Third Party ).
Aquí se muestra una arquitectura de red recomendada por Wonderware. Su software SCADA/HMI se llama InTouch . InTouch puede leer y escribir a la memoria de los PLC's . FactoryFocus es una versión de solo visualización de InTouch. I/O Server es el nombre como producto que Wonderware le da a sus drivers. InControl es un software para control basado en PC´s. InControl queda fuera de la discusión de SCADA/HMI. Wonderware es, hasta donde yo he visto, la empresa que marca la pauta en lo que a SCADA/HMI se refiere.
Los SCADA/HMI's actuales pueden almacenar datos en una base de datos local o remota. Generan reportes de producción diarios, mantienen un sistema de alarma que se puede propagar a través de la red LAN o la Intranet. Algunos muy sofisticados, pueden comunicarse directamente a través de Internet.
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