Qué es realmente un sistema SCADA en tiempo real?

06 Diciembre 2009

 

El término “Control en tiempo real” es definido como “pertinente para realizar una operación de cálculo durante el tiempo que el proceso físico transpira”, en nuestro contexto se refiere a la respuesta del sistema de control a los cambios en el proceso.

Rigurosamente, un sistema en tiempo real es el que no introduce retardos o tiempo muertos entre la recepción de la medición de las variables del proceso y la señal de control.

 

 

En realidad, todos los sistemas de control introducen pequeños retardos al proceso. Esto hace que la introducción de pequeñas cantidades de retardos al proceso sin afectar la medición o rendimiento del proceso sea conocida como un sistema de control en tiempo real.

 

Muchos sistemas de control de proceso son considerados en tiempo real. La figura 7 muestra un sistema de control en tiempo real, debido a que el único retardo considerado es el tiempo de procesamiento de la información en el controlador del proceso.

 

fig.7 - sistema de control en tiempo real

Fig.7 - Sistema de control en tiempo real

 

La figura 8 muestra un simple Scada con la unidad maestra scaneando tres RTUs. La unidad maestra pregunta al RTU 1 por el flujo a través del FT101, luego este pregunta a los otros RTUs por el flujo en sus transmisores FT102 y FT103.

 

El intervalo de scan es el tiempo entre una conversación con un RTU y la próxima conversación con el mismo RTU. Es obvio que este método usado por el sistema Scada es de la baja velocidad y va introducir un tiempo de retardo.

 

 

 

Fig. 8 - Simple Scada con la unidad maestra scaneando tres RTUs

Fig. 8 - Simple Scada con la unidad maestra scaneando tres RTUs

 

La figura 9 muestra el retardo. La decisión en cómo puede afectar el tiempo de scan en el proceso, sólo puede ser realizado por una persona que conozca del proceso. Durante el inicio del diseño del sistema Scada, el intervalo de Scan puede ser seleccionado para minimizar los efectos de retardos de tiempo.

 

Fig. 9 - Retardo en comunicacion en RTU's

 

Fig. 9 - Retardo en comunicacion en RTU's

 

En particular, los sistemas para indicar estados o alarmas deben ser diseñados de tal manera que los retardos de tiempo entre la detección de la alarma y el reconocimiento por parte de operador deben ser mínimos. Muchos ejemplos pueden ayudar a entender de este tema. Por ejemplo, una falla en un equipo ha sido detectado. El sistema Scada avisa al operador de la condición de alarma existente. Una respuesta por parte del operador es hecha para retornar el proceso a sus condiciones nominales.

 

 

Ejemplo 1, de una condición fuera de límite:

 

Una bomba de descarga, de aceite, se ha detenido en la localización 10-22. Como la bomba alimenta a un reservorio el flujo hacia este tanque se detiene. Una señal de alarma aparece “Bomba 10-22 detenida”. La respuesta esperada es que en la próxima visita a campo el operador pierda suficiente tiempo en el lugar en determinar la causa de la falla de la bomba. Puede escribir una descripción de la falla y puede llamar al personal de mantenimiento para reparar el problema. El tiempo económico factible está en el orden de las horas hasta días.

 

 

Ejemplo 2, de una condición fuera de límite:

 

Una bomba sumergible localizada en la sección 6-33 se ha detenido.

Señal de alarma es “Bomba 6-33 Detenida”

Respuesta esperada.- Las bombas sumergibles son caras y normalmente bombean altos volúmenes de flujos. Por tanto las paradas de estas bomba producen grandes pérdidas económicas a la empresa. Por tanto el tiempo para reparación del equipo debe lo mínimo posible.

El tiempo económico factible para esta respuesta está en el orden de los minutos y puede ser como máximo de una hora.

 


Ejemplo 3, de una condición fuera de límite:

 

La conexión entre el generador G150 y la línea de transmisión eléctrica se ha abierto.

Señal de alarma “Conexión abierta Generador G150”

Respuesta esperada- El generador es imprescindible para la operación de la planta. Por tanto su reconexión debe ser lo antes posible.

El tiempo económico factible está en el orden de los segundos. Como máximo 5 segundos.

 

 

De estos ejemplos queda claro que el diseño del sistema Scada depende de las condiciones a controlar en el proceso y se debe ajustar a tener un menor tiempo de respuesta que el proceso para que el sistema Scada sea reconocido como un sistema en “Tiempo Real”.

 

José Carlos Villajulca

Soy un apasionado ingeniero especializado en Control, Automatizacion e Instrumentación Industrial. Con mas 9 años de experiencia desarrollando proyectos y manteniendo sistemas de control en diversas plantas industriales. Soy director y webmaster de InstrumentacionyControl.NET y de MyAutomationClass.com. Cualquier consulta o comentario lo puedes hacer en la parte de abajo y escribiendo nuestro foro: http://instrumentacionycontrol.net/foros/.

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