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Interfaces de Entrada/SalidaIng. Mario Urrutia E.Sistemas Automticos de ControlF3-T5

Fase 3Sistemas Automticos de Control1

IntroduccinFase 3Sistemas Automticos de Control2IntroduccinUn PLC debe relacionarse con el proceso industrial para:Conocer la situacin de cada mquina que tiene que controlar, para lo cual debe recibir informacin de las variables fsicas a travs de los sensores que se conectan al PLC mediante circuitos de acoplamiento o interfaces de entradaActuar sobre cada mquina del proceso industrial como resultado de la ejecucin del programa de control, para lo cual debe generar las variables de salida y aplicarlas al proceso a travs de los actuadores, los que tambin se conectan al PLC mediante circuitos de acoplamiento o interfaces de salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 3Fase 3Sistemas Automticos de ControlLos circuitos electrnicos de acoplamiento o interfaces de E/S mediante los cuales el PLC se relaciona con el proceso controlado, se denominan Interfaces de conexin con el proceso.Adems, el PLC debe comunicarse con los usuarios para:Desarrollar en algn caso, programas de control externo e introducirlos al PLCModificar parmetros del programa de controlRecibir informacin del estado del proceso controladoDetectar fallos20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 4Fase 3Sistemas Automticos de Control

ClasificacinFase 3Sistemas Automticos de Control520.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 6Fase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaces de conexin con el proceso de aplicacin generalFase 3Sistemas Automticos de Control7Su misin es simplemente transferir al PLC la informacin del proceso (sensores) o aplicarle a dicho proceso las variables de salida (actuadores)Tanto las variables de entrada o salida pueden ser digitales (todo-nada) o analgicas, de all su clasificacin.20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 8Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaces de variables digitalesFase 3Sistemas Automticos de Control920.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 10Clasificacin de los circuitos de interfaz digitalVariableEntradaSalidaAlimentacinContinuaAlternaAcoplamientoCon aislamiento galvnicoSin aislamiento galvnicoLas variables de entrada digital las generan todos los sensores todo-nada (termostatos, presostatos, interruptores de caudal, finales de carrera, pulsadores, interruptores, etc).Dichos sensores cierran o abren un contacto o hacen que un transistor, tiristor o triac se encuentre en corte o saturacin por lo que la interfaz puede tener dos tipos de alimentacinSin aislamiento galvnico entre sensor y PLC es cuando ambos tienen al menos dos puntos unidos elctricamente, es decir, estn al mismo potencial elctrico.Con aislamiento galvnico, indica que el valor de la tensin de salida del sensor influye en el de la entrada del PLC sin que exista conexin elctrica entre ambos, logrando as que una sobretensin o sobrecorriente en la entrada no afecte al PLCFase 3Sistemas Automticos de ControlINTERFACES DE ENTRADA DIGITALESAlimentacin continuaSensores con salida tipo relSensores de dos hilosSensores de tres hilosSalida tipo transistor NPNSalida tipo transistor PNPAlimentacin alternaSensores con salida tipo relSensores de dos hilosSensores de tres hilos20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 11Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 12INTERFACES DE SALIDA DIGITALESAlimentacin en continuaSalida del tipo relSalida del tipo transistor PNPSalida del tipo transistor NPNAlimentacin en alternaSalida del tipo relSalida del tipo rel de estado slido (tiristor o triac)Si la alimentacin de la carga que se conecta a la salida del PLC es continua, la salida debe ser del tipo rel o transistor, si es alterna, la salida tiene que ser rel triac o tiristorFase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables digitales de Entrada sin aislamiento galvnico20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 13

Se implementan solo en continuaFiltro pasabajo R1C elimina rebotes del contacto y filtra interferencias EMEl LED da informacin visual del estado del contactoInterfaz adecuada cuando la longitud de los cables del contacto con el circuito es reducidaFase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnico20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 14Con alimentacin en continua

Circuito tpicoSensor desimple contactoFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 15Con alimentacin en continuaCircuito de un sensor con salida tipo rel y alimentacin externa para el opto

Sensor con circuito que acta sobre un relInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 16Con alimentacin en continuaCircuito de un sensor con salida tipo rel y alimentacin del PLC para el optoSensor con circuito que acta sobre un relInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control1620.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 17Un conjunto de interfaces pueden agruparse en mdulos con alimentacin nicaCon alimentacin en continuaCircuito donde el terminal comn es el negativo de la fuente auxiliar

Interfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 18Con alimentacin en continuaCircuito donde el terminal comn es el positivo de la fuente auxiliar

Interfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 19Con alimentacin en continuaCircuito de un sensor digital de dos hilos

La alimentacin se realiza a travs de uno de los terminales de salida conectado a la carga, que en este caso es el circuito de interfaz del PLCInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 20Con alimentacin en continuaCircuito de un sensor digital de tres hilos con salida mediante transistor PNPEstos sensores se alimentan a travs de un terminal distinto que el de salida por lo que la alimentacin no pasa a travs del circuito de entrada del PLCLos sensores de salida PNP conmutan la corriente que sale del circuito del mdulo de entrada por lo que el negativo de la fuente auxiliar es comn a todas las entradasInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 21Con alimentacin en continuaCircuito de un sensor digital de tres hilos con salida mediante transistor PNPLos sensores de salida NPN conmutan la corriente que entra al mdulo de entrada por lo que el positivo de la fuente auxiliar es comn a todas las entradasInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 22Con alimentacin en alternaCircuito de interfaz tpico con aislamiento galvnico y alimentado en alternaEl puente proporciona una seal variable continua y R1 limita la corriente que ha de pasar por D1 y D2. El filtro pasabajos R2C elimina rebotes, interferencias y componentes alternas de la seal

Interfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnicoFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 23Con alimentacin en alternaCircuito de interfaz tpico de un mduloLos circuitos de esta interfaz tambin se agrupan en mdulos que tienen un terminal comn y el otro conectado a una fase de la alimentacin a travs del sensorInterfaz de variables digitales de Entrada con aislamiento galvnico

Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables digitales de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 24Con alimentacin en continuaCircuito tpico implementado con relsTodos los contactos de salida estn libres de potencial, lo que permite que las cargas se puedan alimentar en continua o en alterna y que adems cada salida pueda activar actuadores con distinto tipo de alimentacin y valores

Los fabricantes comercializan mdulos de salida con rels cuyos contactos tienen un terminal comn para simplificar el conexionado adems de incorporar circuitos de proteccin del contacto del relFase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaz de variables digitales de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 25Con alimentacin en continuaCircuito tpico implementado con transistores NPN en colector abiertoLos transistores NPN son controlados a travs de comparadores.El actuador debe alimentarse en continua y debe comprobarse que la corriente de saturacin sea inferior a la corriente mxima que puede conmutar.La conexin del actuador debe hacerse entre el colector del transistor y el positivo de la fuenteFase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables digitales de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 26Con alimentacin en continuaCircuito tpico implementado con transistores NPN y diodos de libre circulacinVariante del anterior.El D2 (sealizacin de salida activada) est ubicado en la parte del circuito alimentado por la fuente externa.El D3 (diodo de libre circulacin) elimina sobretensiones que se producen al cortar la corriente que pasa por los actuadores inductivos (rels, contactores, electrovlvulas)

Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables digitales de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 27Con alimentacin en continuaCircuito tpico implementado con transistores PNP y diodos de libre circulacinEl actuador tambin se tiene que alimentar en continua y debe conectarse entre el colector del transistor y el negativo de la fuente auxiliar.D3 es de libre circulacin y D2 est situado en la parte del circuito alimentado por la fuente del PLC

Fase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaz de variables digitales de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 28Con alimentacin en alternaCircuito tpico implementado con triacs y optodiacFase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaces de variables analgicasFase 3Sistemas Automticos de Control29Pueden ser de 2 tipos:i. Variables analgicas de tensin:20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 30

PLCSensorFase 3Sistemas Automticos de Controlii. Variables analgicas de corriente:20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 31PLCSensor

Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables analgicas de EntradaMuchos sensores suministran variables analgicas de tensin o corriente cuyo valor puede variar dentro de un rango, por ejemplo, el nivel de un lquido de un tanque cuya tensin de salida del sensor vare entre 0 y 10 V segn el nivel del lquido.Los fabricantes de PLC comercializan interfaces de este tipo con diferentes niveles de resolucin y rangos de V y I.Los rangos de V ms habituales son: 0 a 5V, 1 a 5V, 0 a 10V, -10V a +10V, -1V a 1V, etc, y los de corriente son: 0 a 20 mA, -20mA a 20mA y de 4 a 20mA.A veces la seal que proporciona un sensor de 4-20mA se transforma en una tensin variable de 1 a 5V mediante una resistencia de 250

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 32Fase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaz de variables analgicas de Entrada20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 33Diagrama de bloques tpicoEl PLC selecciona a travs de la unidad de acoplamiento y mediante un mux analgico las variables analgicas.El circuito S&H mantiene estable el valor de la seal analgica mientras se realiza la conversin (en us).El C A/D transforma la variable analgica en un conjunto de n bits que se introducen a la memoria del PLCFase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables analgicas de Entrada20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 34Durante la fase de ejecucin del programa, el procesador digital escribe en la memoria FIFO las combinaciones binarias correspondientes a todos los sensores y luego el PLC las lee y transfiere a la memoria de las variables de entrada del PLC

Al circuito anterior se le aade un procesador de control digital y una memoria FIFO.Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables analgicas de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 35Diagrama de bloques tpicoEl PLC proporciona a su salida diversas combinaciones binarias en un determinado cdigo.A la mayora de los actuadores se les debe aplicar seales analgicas por lo que debe incorporarse un C D/A, adems de una etapa de salida que puede proporcionar tensin o corriente para lo cual debe tener la impedancia de salida adecuada

Fase 3Sistemas Automticos de ControlInterfaz de variables analgicas de Salida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 36El desarrollo de la microelectrnica ha propiciado mejoras notables.La interfaz analgica de la figura, tiene un procesador digital, una memoria serie de tipo circular, un solo C D/A y un circuito S&H en cada salida analgica.

El PLC introduce en la memoria la informacin de cada salida analgica y el procesador realiza cclicamente una lectura de la memoria y la apertura secuencial de los circuitos S&H para mantener estable la tensin a su salidaFase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaces de conexin con el proceso de aplicacin especficaFase 3Sistemas Automticos de Control37Denominadas mdulos de aplicacin especficos de E/S.Son sistemas acoplables a los PLCs para realizar un determinado tipo de proceso de forma ms eficiente (en menor tiempo) que si se realiza por programa.Los tipos de mdulos dependen de la capacidad de E/S del PLC y varan de un fabricante a otro.El avance tecnolgico ha hecho que se requiera medidas de variables especficas no normalizadas tanto en entradas (por ejemplo, codificadores incrementales) como en salidas (por ejemplo, motores paso a paso).20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 38Fase 3Sistemas Automticos de ControlUnidades de entrada de medida de temperaturaLa temperatura y el caudal son de las variables fsicas ms medidasSegn el rango de T se usan distintos tipos de sensores (termopares, termoresistencias, termistores, etc) que necesitan circuitos de acondicionamiento diferentes para convertir la seal que proporcionan en una seal analgica normalizada convertible en digital.Por ello, los fabricantes comercializan diferentes mdulos, dentro de los ms difundidos se encuentran para las termoresistencias Pt-100, Pt-200, Pt-500 y Pt-100020.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 39Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 40Unidades de entrada de medida de temperatura

Circuito de acondicionamiento: divisor de tensin o puenteAmplificador de instrumentacinConexin de 2, 3, o 4 hilos en funcin de la distancia Diagrama tpico de mdulo de temperatura para termoresistencia Pt-100Fase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 41Unidades de entrada de medida de temperaturaCircuito para la compensacin de la unin fraAmplificador de instrumentacinControl de todos los elementos para proporcionar al PLC el dato binarioDiagrama de bloques para un termoparFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 42

Mdulo para sensores de temperatura SM 331.Posee entradas de tensin y corriente para diversos tipos de sensores, adems dispone de los circuitos de acondicionamiento para termoresistencias Pt-100, Ni-100 y termopares tipos E, N, J y KFase 3Sistemas Automticos de ControlUnidades de entrada de contajeRealizan el conteo de los pulsos generados por sensores (codificadores angulares incrementales) que, por su frecuencia no pueden ser contados por programa debido al ciclo de operacin del PLC.Los mdulos de conteo cuentan pulsos de frecuencia del orden de los kHz y peridicamente la unidad central consulta el contenido del contador o el propio contador enva una seal a la unidad central cuando alcanza el valor previamente seleccionado20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 43

Mdulo de conteo FM 350-1 que puede contar pulsos de 500 kHzFase 3Sistemas Automticos de ControlUnidades de E/S remotasEn muchas aplicaciones, los sensores y los actuadores estn situados a una cierta distancia del PLC y su conexin al mismo, a travs de los mdulos de E/S analizados hace que sea necesario usar un cable distinto para cada uno de ellos, lo que eleva el costo del cableado as como la influencia de las interferencias EM.Por ello los fabricantes comercializan unidades de E/S remotas (RTU: Remote Terminal Units) denominadas tambin periferia descentralizada20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 44Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 45

Procesador digital con capacidad para enviar/recibir mensajes a un PLC a travs de un bus de campo que forma parte de la red de controlDiagrama de bloques de una RTUMdulos de E/S de aplicacin general o especfica que conectan sensores y actuadores. Algunos incorporan procesadores de comunicacionesFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 46Sistema de control distribuido implementado con PLC S7-300 o S7-400 como master y estaciones remotas ET-200X a travs de una red de control ProfiBUS DP

Fase 3Sistemas Automticos de ControlUnidades de posicionamientoControlan la posicin de uno o ms ejesSu combinacin con un PLC, convierte a ste ltimo en un sistema de control numricoPor su modo de operacin se encuentran:Mdulos de control en bucle cerradoMdulos de control en bucle abierto20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 47Fase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 48Mdulo FM 351Permite el control de dos ejes independientes.Para el control de cada eje dispone de 5 salidas digitales que controlan el motor y una entrada para el codificador angularControlan el movimiento del motor: avance, retroceso, movimiento rpido, movimiento lentoMedir la posicin del eje mediante un codificador angularMdulos de control en bucle cerradoFase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 49Mdulo FM 353 y StepdrivePermite controlar motores cuyo nmero de pasos puede variar entre 500 y 10000 por revolucinUtilizan motores paso a paso y se caracterizan porque la posicin del eje slo depende del nmero de pasos que gira el eje del motor lo que hace innecesaria la medicin del giro con un codificador angular.Usados en mquinas herramientas, robots, etcMdulos de control en bucle abiertoFase 3Sistemas Automticos de Control

Interfaces de conexin PLC-usuarioFase 3Sistemas Automticos de Control50IntroduccinLos usuarios necesitan comunicarse con el PLC para:Usar las herramientas CAD que el fabricante pone a su disposicin, para lo que necesitan una unidad de programacinModificar parmetros y observar el estado de determinadas variables para lo que es necesario una unidad de acoplamiento entre el usuario y la mquina o HMI (Human Machine Interface) o MMI (Man Machine Interface). Adems la interfaz mquina-usuario est asociada a un programa, que muchos fabricantes llaman SCADA20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 51Fase 3Sistemas Automticos de ControlUnidades de programacinFase 3Sistemas Automticos de Control52Inicialmente eran procesadores digitales especializadosEl desarrollo de las PCs ha hecho que ahora se usen como estaciones de diseo de sistemas de controlVentajas: capacidad de tratamiento, almacenamiento y facilidad de comunicacin20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 53

Fase 3Sistemas Automticos de ControlEquipos de interfaz mquina-usuario (HMI)Fase 3Sistemas Automticos de Control5420.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 55

Diagrama de bloques de una HMI anterior a 1960El control se llevaba a cabo con rels y vlvulasLas rdenes: digitales: interruptores y pulsadores; analgicas: potencimetrosLa visualizacin: digitales: lmparas; analgicas: voltmetrosFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 56

Diagrama de bloques de una HMI actualHMI: (Interfaz mquina-usuario)Equipo de visualizacin - actuacinFase 3Sistemas Automticos de ControlCaractersticasSu uso es necesario cuando la aplicacin exige que el usuario pueda:Modificar parmetros del programa de control y dar rdenes a los actuadores a travs de lRecibir informacin del estado del proceso controlado por el PLCDetectar fallos en el conjunto formado por el PLC y el proceso controlado por l, que dan lugar a alarmas ante las cuales el operador debe realizar acciones oportunas20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 57Fase 3Sistemas Automticos de ControlTipos:20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 58i. Paneles de operacin

Fase 3Sistemas Automticos de ControlTipos:20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 59ii. Pantallas tctiles

Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 60

ii. Sistemas embebidos:Por las caractersticas de los procesos a controlar, los HMIs pueden incluir el sistema de control embebido o empotrado en los mismos, de modo que ocupe el mnimo espacio posible, y proporcione ms funciones como: mayor capacidad de memoria, funciones de PLC, funciones SCADA, etcFase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 61ii. Sistemas embebidos:Sistema embebido de arquitectura cerrada:Sistema fsico no ampliableSistema operativo propietarioEmulador de PLC (soft-PLC)Programa SCADA

Fase 3Sistemas Automticos de Control

20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 62ii. Sistemas embebidos:Sistema embebido de arquitectura abierta:Microprocesador de elevadas prestacionesSistema fsico ampliableSistema operativo abiertoSlot para PLC fsicoPrograma SCADAFase 3Sistemas Automticos de ControlFactores de eleccinPara la eleccin del HMI debe evaluarse la calidad de utilizacin, que de acuerdo con la norma ISO 9241 est compuesta por tres factores:Eficacia: indica el grado de cumplimiento de las necesidades del usuarioEficiencia: indica la rapidez con la que el usuario aprende a utilizarloSatisfaccin: indica si contribuye al usuario a facilitarle el trabajo que debe realizar20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 63Fase 3Sistemas Automticos de ControlSistemas de supervisin y adquisicin de datos (SCADA)Fase 3Sistemas Automticos de Control64Un HMI facilita la interaccin entre el usuario y el sistema de control, pero en la mayora del control de procesos, es necesario adems:Representar grficamente instalaciones de fabricacin o procesos muy complejos que exigen la visualizacin de un gran nmero de datosAlmacenar en memoria del computador una secuencia de informaciones (alarmas, evolucin histrica, reportes, etc) para que el usuario tenga constancia de lo sucedido.Facilitar la ampliacin de la instalacin o modificacin de las funcionesTener elevada disponibilidad para evitar inconvenientes de la puesta a fuera de servicio del computador ligado al HMIGestionar un sistema de comunicaciones que permita adquirir datos y enviar rdenes de forma distribuida20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 65Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 66Para cumplir lo anterior, no solo ha de disponerse de un HMI, sino que adems ste, ha de estar asociado con un computador que ejecute un programa para adquirir la informacin, almacenarla y gestionar la visualizacin. A dicho programa se le suele denominar SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)SCADA: herramienta informtica cuya misin es facilitar la adquisicin de datos de los sensores y controladores, enviar rdenes a los actuadores y gestionar la comunicacin con el usuario a travs de equipos HMIFase 3Sistemas Automticos de ControlMdulo de un SCADAMdulo de configuracin: permite al usuario definir el entorno de trabajo del programa SCADAMdulo de Interfaz Grfica de Usuario: proporciona al usuario las funciones de control y supervisin de la planta en forma grficaMdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando programadas a partir de los valores adquiridosMdulo de gestin y archivo de datos: almacena y procesa los datos para que otra aplicacin o dispositivo pueda tener acceso a ellosMdulo de comunicaciones: Se encarga de la transferencia de la informacin entre la planta y el computador en el que se ejecuta el SCADA y entre ste y el resto de los elementos informticos20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 67Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 68

Los primeros SCADA contenan controladores (drivers) diseados a medida para cada dispositivo de campo diferente generando problemas de incompatibilidad entre los SCADA y los controladores ya que para cada nueva interfaz el SCADA deba desarrollar un nuevo driverFase 3Sistemas Automticos de ControlPero a la par de ello, los desarrolladores de software disearon una nueva forma de gestionar documentos compuestos por elementos heterogneos basada en la programacin orientada a objetos denominada OLE (Object Linking and Embedding).OLE permite insertar (Embedding) o vincular (Linking) distintos objetos (hojas de clculo, representaciones grficas) en diversos programas de aplicacin general (suites de oficina).El xito de OLE y su aplicacin en Windows promovi a que los fabricantes de equipos de automatizacin y derivados propugnen la tecnologa OPC (OLE for Process Control) que constituye una norma para facilitar la interconexin entre programas informticos (SCADA) y cualquier sistema de control de procesos20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 69Fase 3Sistemas Automticos de Control20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 70El fabricante del SCADA, coloca en l un programa cliente OPC que puede trabajar con diversos servidores OPC, uno por cada sistema controlado por el SCADA.Los servidores OPC pueden estar en el mismo computador del SCADA o en el sistema controlado por el SCADA

Diagrama de bloques de un sistema basado en OPCFase 3Sistemas Automticos de ControlDe lo expuesto, un programa SCADA esta asociado siempre por: Procesador digital programable (computador industrial)Sistema de adquisicin de datosConjunto de sensores y actuadoresComo todos estn distribuidos espacialmente, algunos autores denominan a todo el sistema como DCS (Sistema de Control Distribuido), el cual est formado por un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 71Fase 3Sistemas Automticos de ControlSistema fsico:Computador principal, denominado Unidad Terminal Principal (MTU)Conjunto de unidades distribuidas de adquisicin de datos, control y actuacin (RTU: Remote Terminal Units) conectadas a la MTUConjunto de sensores y actuadores inteligentes (IED: Intelligent Electronic Devices) con suficiente capacidad para conectarse con RTUs y el MTUSistema de comunicaciones a pequeas o grandes distancias que enlaza la MTU con los RTU y los IEDEn el computador principal se ejecuta el programa SCADA que monitoriza y controla las RTUs y los IED20.06.2014Mario Urrutia EspinozaF3T1 - 72Fase 3Sistemas Automticos de Control