SCADA es parte de la ola de la Industria 4.0, pero ¿es solo una moda o tiene un lugar en su negocio?
Es una pregunta que vale la pena plantearse y responder, especialmente si desea seguir siendo competitivo ahora. Tiene opciones y necesita saber cuáles son.
Una aplicación SCADA respalda a una empresa mediante la supervisión remota. A menudo se utiliza para controlar funciones críticas y recopilar datos entrantes para ayudar a que las operaciones funcionen sin problemas.
SCADA se ha convertido en la clave para un control más inteligente y rentable de los sistemas de energía. Aquí encontrará todo lo que necesita saber para asegurarse de que sea adecuado para usted.
¿Qué es SCADA?
SCADA es un acrónimo de Control de Supervisión y Adquisición de Datos. SCADA denota un sistema de control automatizado favorecido en industrias de gran escala como petróleo y gas, agua, energía, productos farmacéuticos y otras industrias industriales, manufactureras, de construcción e ingeniería a gran escala.
Pero SCADA puede resultar difícil de definir porque no se trata de una tecnología específica, sino de un proceso. Piénselo como un programa de aplicación que recibe datos operativos sobre una serie de sistemas. La aplicación utiliza los datos entrantes para controlar y optimizar el funcionamiento del sistema de manera proactiva o incluso predictiva.
Se empieza con un sistema centralizado que supervisa y controla los sitios, desde una sola planta hasta una serie compleja de plantas repartidas por todo el país.
SCADA funciona procesando señales de entrada de conmutadores y dispositivos. Los usuarios remotos pueden leer los datos entrantes sin estar presentes y luego controlar el equipo.
La aplicación también se apoya en una base de datos distribuida de etiquetas o puntos en toda la planta. Estos puntos son información sobre valores de entrada o salida individuales que le indican al sistema SCADA qué está sucediendo con el equipo que se está monitoreando y controlando.
SCADA también captura y almacena metadatos como controladores lógicos programables (PLC), rutas de registros y estadísticas de alarmas. La arquitectura admite colectivamente:
- Controle procesos industriales desde ubicaciones locales o remotas.
- Monitoreo, recopilación y procesamiento de datos en tiempo real.
- Interactúe directamente con dispositivos como sensores, válvulas, bombas y motores a través del software HMI.
- Registrar eventos en archivos de registro.
Cuando se observa un modelo SCADA de forma gráfica, es fácil ver que se trata de un bucle de retroalimentación con ramas de análisis paralelas. Por ejemplo, al utilizar sensores de temperatura y RTU, el servidor SCADA recibe información sobre la información para su posterior análisis y toma de decisiones.
Los componentes comunes del sistema SCADA incluyen:
- Unidad terminal remota (RTU):Un dispositivo de campo, como un PLC, que transmite datos del sensor/dispositivo de campo utilizando protocolos de comunicación de datos industriales. Las RTU son más potentes que los PLC porque son controladores inteligentes que se utilizan para ejercer control sobre otros dispositivos, que luego automatizan los procesos industriales.
- Radio/Módem:A través de la transmisión inalámbrica, los radios y módems envían y reciben datos en tiempo real de manera eficiente y confiable.
- Sensores/Transductores:Los sensores reciben señales de los sistemas físicos y luego las comunican a través de sistemas de telemetría y control. Estos sensores ayudan al técnico/operador de un sistema SCADA a medir y recopilar datos de forma remota.
- Repetidores:Al igual que los satélites, los repetidores reciben y retransmiten señales a largas distancias, incluso en presencia de obstáculos físicos.
- Maestro SCADA:El maestro es el tablero de mando, la estación de control central para todas las demás operaciones. Puede ser una sola computadora o varios servidores, aplicaciones de software, RTU y PLC para operaciones más complejas.
- Software de monitorización:El software de monitoreo es responsable de instruir al sistema y establecer una línea base de instrucciones de datos. Estas instrucciones indican cómo interactúa el sistema con todo el hardware, qué valores se esperan y qué métricas de rendimiento se requieren.
- Interfaz hombre-máquina (HMI):Una vez que el host SCADA escanea en busca de datos, el software HMI detecta una condición de alarma y le dice al operador qué buscar.
SCADA no es sólo una cuestión de comodidad. También puede ser un problema de seguridad.
Industrias como el petróleo y el gas, las plantas eléctricas e hidroeléctricas, las instalaciones de tratamiento de agua y aguas residuales y las estaciones de monitoreo ambiental dependen de las comunicaciones SCADA y la recopilación de datos porque estos recursos son muy remotos.
Incluso si se puede acceder a ellos, a veces es más seguro para los operadores de la planta permanecer despiertos, especialmente si el sistema de monitoreo remoto puede realizar esfuerzos regulares de medición y recopilación de información.
Los pozos de petróleo, los pozos de agua y las centrales eléctricas son solo algunos ejemplos de activos que dependen de arquitecturas SCADA que se apoyan en operaciones de telemetría tradicionales.
Monitoreo por telemetría
Las aplicaciones SCADA no serían nada sin la monitorización por telemetría.
La telemetría es una parte fundamental de la adquisición, recepción, monitoreo y análisis de datos entrantes sobre el estado del equipo en tiempo real.
Los sistemas meteorológicos que miden, monitorean y predicen el clima son un buen ejemplo de un sistema de monitoreo por telemetría. El monitoreo por telemetría se realiza de forma remota y requiere un conjunto de instrumentos de recolección de datos conectados (incluso de forma inalámbrica) a un conjunto de sistemas informáticos.
La comunicación entre ambas interfaces se realiza a través de tecnologías como radio, ultrasonidos, infrarrojos, teléfono o redes informáticas.
Hay cuatro tipos de unidades de telemetría utilizadas en SCADA:
- Cableado:Ubicado físicamente dentro de la planta e incluye Ethernet, líneas telefónicas de acceso telefónico y líneas arrendadas a sitios remotos.
- Inalámbrico:Incluye redes inalámbricas dentro de la planta, como Wi-Fi, redes celulares, satelitales y redes de radio punto a punto con repetidores.
- Votación:Los informes aquí se basan en excepciones.
- Híbrido:Una combinación de una o más unidades anteriores.
La telemetría se está volviendo cada vez más útil con la llegada del big data. Proporciona un sistema de transporte rico en datos que se puede mejorar con inteligencia compleja y detallada mediante la agregación en un sistema centralizado.
Sistemas SCADA modernos
Los sistemas SCADA modernos dependen cada vez más de aplicaciones SCADA basadas en la nube para reimaginar la arquitectura SCADA.
Los conceptos del modelo son los mismos, pero los dispositivos físicos a menudo se digitalizan y automatizan, lo que hace que las operaciones sean más intuitivas, flexibles y escalables.
Los sistemas SCADA modernos de hoy aportan los mejores dispositivos de control a la flexibilidad y funcionalidad de TI. Los sistemas SCADA modernos se centran en operaciones en tiempo real: acceso, transparencia, control y toma de decisiones.
Siete reglas de oro para el éxito de SCADA
La verdadera eficacia de SCADA reside en su papel en los objetivos más amplios de la organización.
SCADA ocupa una posición muy estratégica en el centro de la pirámide de automatización:
A través de sus operaciones, SCADA controla y monitorea los datos entrantes y las operaciones según lo previsto.
También responde y envía información crítica al software MES y ERP. Una implementación exitosa de SCADA le permite convertir los datos operativos en inteligencia empresarial y planificación procesables.
1) Problemas del sistema
Su elección del sistema debe estar en línea con los requisitos de su sector e industria, así como con un proveedor con una sólida reputación en soluciones escalables.
2) Integrar correctamente su red
¿Es inevitable que se produzcan tiempos de inactividad al migrar de un sistema a otro? Un tiempo de inactividad grave puede suponer pérdida de datos, integridad de los datos comprometida o una posible transferencia de datos inexacta. Planifique para estas contingencias, ya que cualquier pérdida podría ser catastrófica.
3) Prepararse para los peligros ambientales
Las unidades RTU brindan a los operadores un acceso más seguro a la información relevante. Pero incluso las unidades RTU pueden dañarse si se exponen a entornos hostiles. Elija equipos que se adapten al clima de su región y a un programa de mantenimiento regular (o incluso predictivo).
4) Plan para reemplazar unidades obsoletas
Una unidad con obsolescencia planificada significa que puede planificar el reemplazo. Además, asegúrese de elegir componentes SCADA diseñados para una expansión futura y maximizar la flexibilidad del equipo.
5) Manténgase alejado de las amenazas de seguridad
El funcionamiento del software es tan importante como su implementación.
El 68% de los profesionales de TI afirman que los ataques de denegación de servicio (conocidos como DDOS) son la forma más común de interrumpir y explotar los sistemas SCADA.
Por más poderoso que sea SCADA, aún es vulnerable a ataques.
Parte de la vulnerabilidad proviene de la forma en que la Internet industrial de las cosas (IIOT) está cambiando el campo de la instrumentación y el control.
La ciberseguridad para SCADA debe ser tan proactiva y predictiva como la monitorización y el mantenimiento de sus dispositivos.
6) Evaluación periódica de la vulnerabilidad
Considere las evaluaciones de amenazas y vulnerabilidades, como el mantenimiento rutinario y preventivo de los equipos. No basta con informar sobre los ataques: para proteger su red de sistemas SCADA, necesita un programa de prevención específico.
Incluso los sistemas cerrados sin interfaces de comunicación externas están en riesgo.
Es vital, ineludible y necesario. Ejecutar todos los escenarios y tipos de ataques posibles utilizando expertos internos o externos, así como técnicos experimentados que sepan cómo responder a los ataques externos.
7) Consigue un equilibrio
La posición estratégica de SCADA entre la tecnología operativa y las iniciativas de planificación avanzada lo convierte en una poderosa herramienta para la inteligencia empresarial.
Pero solo si se logra un equilibrio entre seguridad e integración. Asegúrese de que los diferentes sistemas de una red de gran alcance sean interoperables, pero al mismo tiempo asegúrese de que no sea lo suficientemente abierta como para correr el riesgo de que se produzcan infiltraciones de dispositivos no autorizados.
Conclusión
Industrial MAX sabe que el software SCADA es fundamental para la misión. Como integrador certificado de instrumentación y control, hemos visto cómo SCADA está preparado para llevar su papel como centro de inteligencia valioso al siguiente nivel.
En lugar de que IIOT esté haciendo que los sistemas SCADA dejen de funcionar, estamos viendo cómo prioridades como la flexibilidad y la toma de decisiones basada en datos están reimaginando las capacidades de los sistemas SCADA modernos.
Como la integración es un asunto familiar, los sistemas SCADA no van a ninguna parte.
En cambio, veremos cómo los sellos distintivos de IIOT, como la computación en la nube, la movilidad y el análisis, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y más, son indicadores de una selección e implementación exitosa de software HIM/SCADA.