SISTEMAS DE VISUALIZACIÓN INDUSTRIAL
ANTECEDENTES:
HISTORIA
2000 a.C: Ya se tenía conocimiento
de ábacos.
1452 - 1519: Da Vinci esbozo la primera maquina capaz de realizar operaciones matemáticas.
1620: Edmundo Gunther inventa la
escala logarítmica.
1623: William Oughtret invento un mecanismo sencillo que operaba mediante logaritmos.
1642: Se ideó un mecanismo de
calculo (Pascalina).
1663: Samuel Morland creo una maquina capaz de realizar cálculos trigonométricos.
1664: Leibnitz creó una maquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir.
PRIMEROS PROCESADORES
Charles Babbage inventó una maquina capaz de calcular tablas matemáticas, las maquinas de diferencias.
1801: Joseph- Marie Jackard, inventó el telar automático mediante tarjetas de madera perforadas.
1833: Ada Lovelace, ayudó en la programación del telar de Jackard y en los inventos de Babbage.
1890: Se realiza el censado en E.U.A usando un sistema de tarjetas perforadas desarrollado por Herman Hollerith.
PRIMEROS ORDENADORES
1937: Claude E Shanon describe utilizar la lógica simbólica y
el número binario.
1938: Konrad Zuse, construye una calculadora
electromecánica llamada 21. Años después sacó más
versiones.
En 1945 desarrollo un de programación llamado Plan Kal Kul.
1936 - 1942: Jhon Vincent Atanasoft desarrolla oficialmente
la primera computadora digital (ABC Atanasoft Berry
Computer).
1934: IBM y la Universidad de Harvard construyen uno de los
primeros computadores electromagnéticos: el Mark1.
1936: Alan Turiag demostró que una maquina podía
aprender, de ahí nace el termino IA.
1946: Se creó un ordenador para el cálculo de trayectorias de
tiro: ENIAC.
1945: Shon Von Neumann propuso mejoras a ENIAC.
1951: Se creó ORDVAC I
1904: Fleming construye el primer tubo
de vacío o Diodo
1947: Se termina en E.U. lo que seria la
primera computadora digital: ENIAC.
1949: Basado en mejoras de ENIAC se
crea EDVAC.
1950: Se usa la primera computadora
comercial para realizar censos en E.U: UNIVAC 1.
1953 – 1954: IBM crea las primeras
computadoras electrónicas (IBM 701 y IBM 650).
1957: Surgió la idea (militar) de crear red
de ordenadores distribuidos geográficamente.
1951: Forrester descubre la memora de
toroide magnético.
1958: Primer versión del lenguaje
ALGOL
1° GENERACIÓN (1951-58) 2° GENERACIÓN
EVOLUCIÓN:
1947: Aparece el transistor.
El lenguaje COBAL se
encuentra comercialmente.
1957: IBM fabrica el primer
disco magnético RAYMAC
650.
1960: Douglass Engebaret
precursor del ratón.
1964: Se crea en Dautmoth
College lenguaje Basic.
1958: Jack Kilby, de Texas
Instrument construyó el
primer circuito integrado.
1964: IBM produce a serie
360 de transitares
3° GENERACIÓN 4° GENERACIÓN (1971)
1969: Busicom e Intel Corporation
comienzan el desarrollo de un integrado con todas las características para una calculadora de mesa. Se comienza el estudio de las memorias magnéticas de burbujas. 1971: Se pone a la venta el INTEL 4004. 1972: Aparece la CPU 8080
IBM lanza el disco flexible. 1976: Stephen Wozniak y Steb Jobs
inventan la primer microcomputador de uso general Zilog lanza el Z-80 1978: Intel lanza el primer microprocusador
de 1BIT: 8080 1981: IBM saca la primera computadora de
uso personal IBM PC. 1984: Aparece la CPU 80286: PC-AT 1988: IBM presenta el ordenador personal
IBM PS/2 1991: Aparece la computadora Intel 80486.
Motorola saca la CPU 68040. La alianza Apple, IBM y Motorola dan origen al Power Pc. 1993: Intel comercializa Pentium.
DISPONIBILIDAD:
CRITERIOS DE
SELECCIÓN Y DISEÑO
HARDWARE
Se basa en dos pilares fundamentales para diseño: el software y el hardware. Hardware: Es un elemento físico y se
basa en un elemento de redundancia, o sea, asume las funciones de otro de forma transparente al sistema que sirve. Robustez: Ante un fallo de diseño, un
accidente o intrusión, un sistema eficiente debe poder mantener un nivel de operatividad suficiente. Seguridad: Un fallo en el diseño, un
usuario malintencionado o una situación imprevista podrían alterar los parámetros de funcionamiento de un sistema. Prestaciones: Se refiere al tiempo de
respuesta del sistema. Mantenibilidad: Los tiempos de
mantenimiento pueden ser reducidos al mínimo si el sistema esta propuesto de buenas herramientas de diagnóstico. Escalabilidad: Está relacionado con la
posibilidad de ampliar el sistema con nuevas herramientas o prestaciones.
ARQUITECTURA DE UN
SISTEMA SCADA
El desarrollo del ordenador personal ha permitido su implementación en todos los campos del conocimiento y todos los niveles inimaginables. Mediante herramientas de visualización y control el usuario tiene acceso al sistema de control y proceso. La comunicación suele darse por ETHERNET. El sistema de procesos capta el estado del sistema a través de los elementos sensores o el HMI. La transmisión entre sensores y actuadores se lleva a cabo mediante bases de campo. Mediante el software de adquisición de datos y control de las maquinas son introducidas al mundo empresarial. La estructura funcional de un sistema de visualización y adquisición de datos obedece generalmente a la estructura
maestro-esclavo.
Un sistema SCADA se
divide en dos bloques:
captadores de datos y
utilizadores de datos.
*Unidad central (MTU):
Centraliza el mando del
sistema.
*Unidad remota (RTU):
Elemento dedicados a
labores de control y/o
supervisión de sistemas
alejados del centro de
control. Se puede dar por:
-RTU
-PLC
-IED
-SISTEMAS REMOTOS
*Sistemas de comunic.:
intercambian información
entre servidores. Lo
pueden hacer mediante
líneas telefónicas, cable
coaxial o fibra óptica.
Los drivers realizan la función de traducción
entre el lenguaje Scada y la red de gestión
de la empresa.
En un programa Scada tendremos dos
bloques bien definidos: el programa de
desarrollo y el programa de ejecución Run-
Time.
*Comunicación entre operaciones: los
métodos mas comunes de comunicación
son;
-OPC: Método fiable para acceder a los
datos desde aparatos de campo.
-OBDC: Permite a las aplicaciones el acceso
de datos en sistemas de gestión de Base de
Datos.
-SQL: Permite una interface común para el
acceso a los datos por parte de cualquier
programa.
-ASCII: Permite el intercambio de datos.
-API: Permite que el usuario pueda adaptar
el sistema a sus necesidades mediante
rutinas de programación propias escritas en
lenguaje estandarizado.
El almacenamiento de datos puede ser en:
- Ficheros
- Bases de datos
- Bases de datos relacionales
- Bases de datos industriales.
SOFTWARE
-
MÓDULOS
EL MAYOR SISTEMA SCADA DEL MUNDO
BASADO EN WINDOWS.
Los módulos más habituales del sistema SCADA
son:
-Configuración: Permiten definir el entorno de
trabajo para adaptarlo a las necesidades de
aplicación.
-Interface grafica: Permite la elaboración de
pantallas graficas de usuario con múltiples
combinaciones de imágenes y/o textos.
-Tendencias: Utilidades que permiten representar
de forma cómoda la evolución de variables del
sistema.
-Alarmas y eventos: Las alarmas se basan en la
vigilancia de los parámetros de las variables del
sistema.
-Registros y archivos: Por registros se entienden
los archivos temporales de valores, generalmente
basándose en un patrón chico y limitando el
tamaño.
-Control de procesos: Programa de alto nivel como
Visual Basic, Java o C que permiten tareas que
responden a eventos del sistema.
-Comunicación: Soporta el intercambio de
información entre los elementos de planta, la
arquitectura de hardware implementada y los
elementos de hardware de gestión.
Un ejemplo muy ilustrativo de sistema SCADA es la explotación minera de
Olympic Dam en Australia.
La compañía WMC empezó sus propósitos en el sur de Australia, en la zona de
Olympic Dam en 1988 produciendo inicialmente 45,000 toneladas anuales de
cobre y derivados.
La explotación de la mina en 1999 tenia mas de 440,000 variables y el tiempo
medio de respuesta era menor a 0.014 s.
Las empresas encargadas del reto eran Allen Bradley, Citec, ambas en compañía
de SIEMENS.
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