7 consejos para tener un Sistema de Supervisión en forma

Han pasado 50 años desde que se empezó a utilizar el término SCADA -por allá a principios de los años 70- para nombrar a los sistemas que operaban instalaciones de forma remota mediante telemetría. Estos sistemas se desarrollaron para monitorizar uno o varios procesos, recoger datos en tiempo real y realizar análisis de los datos que se iban recibiendo, todo sin tener que desplazar técnicos cualificados a las instalaciones.

A lo largo de los años, el SCADA se hizo un hueco allá donde existía hardware de sistema de control, tanto en industria (automóvil, química, farmacéutica, alimentación y bebidas, …) como en infraestructuras (edificios, transporte, distribución de agua potable, tratamiento de aguas residuales, …) Tanto es así que hoy en día es inconcebible un sistema de automatización donde no exista un sistema de supervisión. Es necesario e insustituible para que los operadores puedan realizar su trabajo diario.

En este artículo queremos dar 7 consejos para que diseñemos o revisemos si tenemos un sistema de supervisión en las mejores condiciones.

1. Que el ADN de la empresa desarrolladora sea industrial

El software industrial tiene ciertas peculiaridades que lo hacen diferente al resto de programas de uso personal o de ofimática. Si el procesador de texto se cuelga podrías quizá perder alguna hora de trabajo, pero lo reinicias y sigues. En un sistema de control, la pérdida de visualización puede ser muy complicada, pudiendo tener que activarse el plan de emergencia para detener la producción. Si la instalación no se puede operar en manual, o no se puede tener un registro de los datos del proceso para cumplir normativas, … el resultado de un fallo en el software industrial puede impactar negativamente en los costes de la producción, en la calidad del producto o en la reputación del fabricante.

Por eso saber que quien está detrás del software es una empresa dedicada exclusivamente al mundo industrial, nos da la confianza de que entienden estas situaciones y las contemplan a la hora de desarrollar el producto. Si esta empresa fabrica a su vez equipos de control, nos dará la garantía que necesitamos para implantar un buen sistema de automatización.

2. Que lo tengamos actualizado, pero sin obsesionarnos

Como hemos visto, la evolución del SCADA es constante, no tanto por las funcionalidades nuevas que se le exigen, como por el continuo cambio en los sistemas informáticos: sistemas operativos, virtualización, sistemas de alta disponibilidad (HA), sistemas tolerantes a fallos (FT) o la aparición de clientes ligeros, por poner algunos ejemplos. No podemos vivir en el pasado, tenemos que ir adoptando las ventajas tecnológicas que se van consolidando. Y remarco tecnologías consolidadas, no todas las nuevas, porque vemos muchas que aparecen y desaparecen por diferentes causas, o que no llegan a industrializarse. Hay que tener un equilibrio entre el “si funciona no lo toques” y adaptarnos a los nuevos retos.

Actualmente, debemos tener especial cuidado en disponer de la capacidad de incorporar las actualizaciones de seguridad de los sistemas operativos, que se van lanzando continuamente. Es muy importante que el propio fabricante del software sea capaz de testearlos y asegurarnos que no afecta al funcionamiento normal, o en el caso de que exista alguna incompatibilidad que lo pueda corregir, para que nos permita instalar estas actualizaciones con seguridad.

3. Que esté conectado, pero usando EPIs

Una de las características imprescindibles de un SCADA es que permita conectarse a cualquier equipo de control. Esto incluye PLC, controladores, variadores de velocidad, máquinas complejas, etc. (cuanto más integrada sea la comunicación con los controladores mayores ventajas obtendremos, porque podremos descargar tareas del SCADA en el PLC y viceversa). Y a su vez tiene que disponer de la capacidad para que otros sistemas informáticos sean capaces de comunicarse con él, de manera que puedan intercambiar datos lo más fácil posible.

El SCADA es el punto central para la toma de decisiones en un entorno industrial y de producción, de ahí la importancia de estar conectado con todo y a todos. PERO…. si hay elementos fuera de la red de OT, como sistemas MOM/MES, ERPs, plataformas IIoT en Cloud, accesos móviles desde tablets o smartphones, acceso desde internet a través de navegadores, etc. tenemos que plantear una arquitectura en la que sean posible esas conexiones, pero de forma cibersegura. Hay que garantizar el funcionamiento del SCADA para su función principal -que es la supervisión y control de la instalación- y a su vez estar disponibles para todo el resto del mundo.

De ahí la comparación de usar EPIs (Equipos de Protección Individual): Un operario se protege con ropa, calzado, guantes, gafas… para poder trabajar en entornos peligrosos. Que sea peligroso no quiere decir que no sea “operable”, pero se tiene que hacer con los medios necesarios para evitar cualquier accidente. De la misma manera conectar el SCADA fuera de la red de OT requiere de un análisis detenido y de una infraestructura más o menos compleja dependiendo de los objetivos: VLAN, firewalls, iDMZ, etc.

Siempre es de ayuda que el propio fabricante del software disponga de un departamento especializado en Ciberseguridad, que nos pueda aconsejar o incluso implementar soluciones concretas para evitar ciberataques y que los pueda monitorizar constantemente.

4. Que no se vaya por las nubes

Una de las tecnologías que ha venido para quedarse en IT es el Cloud. Son muchas las ventajas que tienen los sistemas que corren en la nube y cada vez son menos los inconvenientes. La discusión que existe actualmente en la industria es “¿Podemos ubicar nuestros sistemas de control en el Cloud?”. La experiencia me dice que hay muchas opiniones a favor, pero más en contra. No es una cuestión tecnológica sino de confianza. Tenemos que mantener nuestra instalación lo más fiable posible, y eso normalmente acaba por concretarse usando hardware industrial. Podríamos agruparlos en dos grandes grupos: los puestos de operación y los CPDs (Centro de Procesamiento de Datos donde se instalan los servidores).

En los primeros se instalan ordenadores industriales o PanelPC, donde los monitores son táctiles y vienen integrados con el ordenador. Esto nos asegura un primer nivel de robustez, puesto que estos ordenadores están diseñados para trabajar en un entorno industrial, diferente al de la oficina o al de casa. También pueden ser terminales industriales -más conocidos como Clientes ligeros- que sirven para visualizar los programas que se están ejecutando en los equipos remotos (servidores en un CPD, en la nube, etc.).

Son este segundo grupo el que se puede pensar en poner en la nube. Y aquí viene uno de los temas que deberían tener resuelto todas las instalaciones, no sólo las críticas, que es el Plan de Contingencia: qué hacer para responder bien a una emergencia y su potencial impacto. Por la parte que nos toca, qué hacer si nuestro sistema de servidores elegido falla. Lo más habitual hoy en día es usar sistemas redundantes en entornos virtualizados. Y estos sistemas virtualizados suelen trabajar también en modo de alta disponibilidad (HA) o tolerante a fallos (FA). La gestión de estos servidores suele recaer en el equipo de IT de la planta, y les permite recuperar una copia de seguridad del SCADA en cuestión de minutos.

Por tanto, si nuestro SCADA es capaz de funcionar igual de bien en cualquier entorno, podremos sentarnos con IT y diseñar la mejor arquitectura para nuestra instalación.

5. Que sea amigable

Al ser el interfaz entre el operador y el sistema físico, es muy importante que la visualización sea intuitiva y práctica. Hubo un momento en la historia del SCADA en que se añadieron elementos gráficos muy potentes que permitía hacer auténticas obras de arte. Incluso se representaban las instalaciones en 3D. Y aunque eso es posible seguir haciéndolo hoy en día, se reserva sólo para algunas pantallas que se puedan mostrar cuando viene alguna visita que no entiende mucho del proceso (colegios, visitas oficiales, etc.).

Después, en el día a día, se está imponiendo el estándar ANSI/ISA-101.01 en el que las representaciones visuales son quizá menos vistosas, predominan las tonalidades grises, y sólo se destacan las acciones o los eventos que son importantes de cara al operador. De este modo, gracias a este estándar se puede conseguir una mejora significativa en el SCADA, y por tanto en la forma de gestionar una instalación automatizada, creando por ejemplo librerías de objetos armonizadas. Por cierto, esta es una práctica de uso muy recomendable. Y si con el propio SCADA ya vienen librerías de pantallas y objetos preconfigurados usando el estándar, ya tenemos mucho trabajo avanzado y su incorporación en nuestro proyecto es inmediata.

6. Que no asuma otras responsabilidades

Cuando tenemos un software situado estratégicamente entre los dispositivos de campo y el resto del mundo, existe la tendencia a cargarlo de más trabajo del habitual. Y más cuando suelen ser productos muy potentes, que tienen además capacidad de ejecutar código en lenguaje de alto nivel (VBA, .NET, PowerShell, …)

Es muy tentador usar el SCADA para funciones que no le son propias, como por ejemplo la realización de cálculos de OEE, de gestor de transacciones hacia bases de datos o sistemas MES, de pasarela para enviar datos a la nube, etc. Dejemos al SCADA estar centrado en su misión, que no puede fallar, y dediquemos otros productos especializados a realizar el resto de las tareas.

Si nos fijamos los propios fabricantes de SCADA tienen otros productos en su familia dedicados a otros fines: OEE, IIoT Gateways, transacciones bidireccionales a bases de datos, gestores de energía, historizadores, herramientas de análisis, etc. Usemos cada herramienta para la finalidad para la que fue creada, es donde tendremos los mejores resultados.

7. Que sea flexible

Existen pocos procesos que no requieran realizar cambios a lo largo de su vida. Unos más y otros menos. Si ponemos el caso de la producción en el sector alimentación podemos darnos cuenta de que los cambios son continuos. Van apareciendo nuevos productos, nuevos envases, nuevas recetas, nuevos tamaños… que requieren ajustes (a veces pequeños, a veces grandes) en la línea de producción. El SCADA tiene que permitir esta flexibilidad. Aquellos que tienen la posibilidad de hacerlo online, sin tener que exigir paros constantes, nos van a permitir poder ir adaptándonos a los cambios y poder realizar mejoras sin esperar a los paros de producción.

Estos 7 consejos son fruto de la experiencia de muchos años, no los encontraréis en ningún libro. Si tenemos un sistema de supervisión que los cumple, podemos estar tranquilos que nuestra instalación está en forma, que la tenemos controlada. Y no solo eso, sino que estamos a la vanguardia de las instalaciones de supervisión porque, aunque el SCADA apareció hace 50 años, hoy en día es una parte fundamental en la Industria 4.0 (como lo fue en la tercera revolución industrial) y casi seguro lo será en la Industria 5.0.

Josep Lloret

Technology Consultant Software

Rockwell Automation Iberia

Este artículo aparece publicado en el nº 539 de Automática e Instrumentación págs. 49 a 51.