Thesis
Supervisión, monitoreo y control automatizado de un proceso industrial a nivel prototipo con un software y hardware basado en un sistema SCADA.
Autor
Tomas Diaz, Carlos Malaver
Institución
Resumen
El objetivo de este trabajo de grado es desarrollar un sistema de supervisión, monitoreo y control de un proceso industrial a nivel prototipo. Este proceso está basado en los sistemas SCADA, que son sistemas basados en computadoras que permite supervisar y controlar a distancia una instalación de cualquier tipo. Frecuentemente involucran el monitoreo de una gran cantidad de datos sobre grandes áreas geográficas en tiempo Real.
Estos sistemas están constituido por varias etapas: las variables que se quieren controlar, estas variables involucran fenómenos físicos que tienen que ser convertidos en señales eléctricas por medio de transductores o sensores que cumplen la función de transformar un fenómeno físico a uno eléctrico para que luego se pueda acondicionar la señal, posteriormente los datos se dirigen a los RTU’s, que son equipos encargados de controlar, supervisar, procesar la información y tomar decisiones sobre los dispositivos que están en el campo o industria.
Por último, luego de ser procesada la información, es enviada al computador por un medio de comunicación para que el operador supervise y controle todo el proceso.
En el caso que se analiza en este trabajo, el proceso consta de cinco elementos comunes en una industria, a los cuales se les va a controlar ciertas variables.
Los elementos son los siguientes: un motor AC, un motor DC, un ventilador, un horno y un intercambiador de calor. Estos elementos son controlados por un microcontrolador, el cual tiene ciertos atributos que facilitan la supervisión de diferentes variables que se le quieren controlar a cada uno de estos.
A la salida de cada microcontrolador se implementó un diferential bus transceiver que cumple con la función de asegurar la información que viaja a grandes distancias por el bus.
Por medio del puerto serial y con la ayuda de un MAX232 se comunica la PC con todos los RTU o esclavos. En la PC se desarrolló un programa en VISUAL BASIC, el cual va a ser controlado por el operador de la industria. El programa tiene una interfaz gráfica que contiene todas las variables que se le quieren controlar a cada esclavo.
El funcionamiento básico para la comunicación entre el PC, el maestro y los esclavos está basado en un protocolo, en donde cada esclavo tiene un ID diferente para identificarse y ciertos comandos que debe ejecutar si se le ordena.
Como en toda industria es muy probable que pueda ocurrir un error, en la cual falle uno de los elementos, para eso se colocaron ciertos sensores los cuales están constantemente supervisando el correcto funcionamiento, y de ocurrir alguna falla se le indica al operador para tomar la acción necesaria.
Los costos asociados al diseño, instalación de los equipos, software y hardware son relativamente bajos en comparación con los beneficios que ofrece este sistema.