Introducción a la informática industrial, Apuntes de Ingeniería Industrial

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INFORMÁTICA INDUSTRIAL

1. INTRODUCCIÓN.

 La asignatura está relacionada con :

 Informática y programación

 Electrónica industrial

 Regulación automática

 Control de Robots

 Sistemas digitales y microprocesadores.

INTRODUCCIÓN.

Qué son las aplicaciones industriales.

 Aplicaciones industriales SE USAN EN:

 Generación de productos

 Generación de servicios

 Proceso industrial: Conjunto de operaciones

materiales ejecutadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos naturales o artificiales.

 Las Instalaciones destinadas a estas operaciones

son instalaciones industriales. -> Les compete toda la normativa industrial vigente.

Repaso de concepto:

¿Qué es un sistema?

 Sistema: conjunto de agentes que el ser humano reúne de forma simbólica para estudiar o entender su funcionamiento.

 Se le asignan entradas, salidas y estado interno que evoluciona con el tiempo. Deben ser evaluables numéricamente.

 El estado es una instantánea de los atributos más importantes del sistema en un momento determinado.

 La interpretación de los sistemas es difícil debido a la complejidad intrínseca de los objetos reales.

 Todo sistema puede estar formado a su vez por sistemas más simples.

Sistema despertador Estado: muestra la hora.

Establecimiento de la hora y De la hora de la alarma.

Sonido acústico para poder despertar.

Aplicaciones más generalizadas de la

Informática Industrial

 Aplicaciones industriales en las que se usan dispositivos

electrónicos avanzados:  control  automatización y  supervisión y adquisición de datos  HMI (Human Machine Interface)

 Sistemas en tiempo real (STR)

 Medición y control por ordenador

 Comunicaciones industriales. Aplicación de las IT.

 Tratamiento de datos. BBDD.

TOPOLOGÍAS

Sistemas de Control Industrial

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

ICS (Industrial Control Systems)

 Concepto que engloba diferentes estructuras para un sistema de control y supervisión:  Sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)  Sistemas de Control Distribuido (SCD) (DCS = Distribuited Control Systems)  Sistemas basados en el uso de PLC (Programmable Logic Controller)

 ICS are typically used in industries such as electrical, water and wastewater, oil and natural gas, chemical, transportation, pharmaceutical, pulp and paper, food and beverage, and discrete manufacturing (e.g., automotive, aerospace, and durable goods.) (Industrial systems)

 La implementación real de ICS’s es muy posible que englobe una estrucutra híbrida entre sistemas DSC y SCADA.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Sistemas SCADA

 Objetivo: Centralización de datos y control.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Sistemas SCADA

 Los Sistemas SCADA se usan para controlar enclaves dispersos donde la centralización de datos en tan importante como el control.

 Se utilizan “históricamente” en sistemas de distribución de servicios: agua, aguas residuales, transporte de petróleo o gas, transporte y distribución de electricidad, sistemas de transporte público.

 Integran: sistemas de adquisición de datos, sistemas de transmisión de datos y software HMI.

 El objetivo d su diseño es obtener información de campo, transferirla a una centra de computadores y mostrar la información al operador gráficamente o textualmente, de tal forma que permita que el operador monitorice o realiza las operaciones permitidas de control en el tiempo real para ese sistema.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Sistemas DCS

 Se utilizan como estructuras de control de procesos de

producción que se encuentran en la misma localización geográfica.

 Se implementan de refinerías de petróleo, tratamiento de

aguas, plantas de generación de energía eléctrica ….. Procesos industriales….

 El objetivo normalmetn¡net es tener un control supervisor

centralizado que media entre un grupo de controladores localizados en el sistema, que tienen divididas entre ellos el total de las tareas que llevan adelante el proceso.

 Modularizando así el sistema de producción, un DCS reduce

el impacto de un fallo sobre la totalidad del sistema.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Sistemas DCS. Ejemplo de implementación.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Sistemas con PLC.

 La figura muestra la estructura de control de un porceso de manufactura que efectua un PLC sobre un bus de campo.

 Se accede al PLC mediante un SW de programación localizado en un ordenador y los datos se almacenan en una BD, todo conectado a una LAN.

Introducción a los SCI. Estructuras básicas.

Componentes genéricos.

 Componentes relacionados con el control

 Servidor de control (Control server)

 SCADA server (MTU)

 Remote Terminal Unit (RTU)

 Programmable Logic Controller (PLC)

 Intelligent Electronic Device (IED)

 HMI

 Data historian. BD centralizada.

 Input/Output (I/O) Sever