SCADA, máxima flexibilidad para adaptarnos a los nuevos retos

Los últimos años nos han traído un gran número de novedades tecnológicas para los sistemas SCADA, una verdadera revolución de la mano de las últimas tecnologías web, de conectividad OT/IT, o de computación en la nube o en el perímetro (Edge).

Todo esto tiene innumerables ventajas en cuanto a la flexibilidad para obtener la solución que mejor se adapte a nuestras necesidades, pero también nos enfrentaremos a retos entre los que están la necesaria estandarización que este tipo de soluciones necesita para poder sacar todo el partido posible a nuestras aplicaciones.

Actualmente se han ido difuminando las fronteras entre los sistemas HMI y los sistemas SCADA debido a la flexibilidad que nos aportan las últimas tecnologías IT. De esta manera, podemos disponer de una visualización a pie de máquina que está basada en un servidor virtual y/o en la nube y a sí mismo podemos acceder a la visualización de un HMI de campo desde cualquier dispositivo con un navegador incorporado.

Esta flexibilidad que nos aportan las modernas soluciones SCADA es a la vez una gran ventaja, pero también un gran reto.

Es una ventaja ya que nos permiten adaptar la solución final a cualquier tipología de planta, de red de comunicaciones y/o necesidades de conectividad. Pero, a la vez, el reto está en conseguir dotarnos de un estándar que facilite la interoperabilidad de todos estos sistemas y entrenar a los operarios en su manejo. A sí mismo aumentar la eficiencia en la ingeniería también es otro desafío al que vamos a tener que hacer frente.

A continuación, vamos a centrarnos en algunas de las características que permiten definir a un sistema SCADA como flexible. Entre otras quiero destacar la escalabilidad, disponibilidad de un sistema multiplataforma y que esté basado en tecnología web.

La escalabilidad es un requisito básico de cualquier sistema SCADA actual. Permitiéndonos desde arquitecturas mono-puesto, redundantes y/o cliente servidor. Adicional a esto están surgiendo los sistemas colaborativos, los cuales nos permiten implementar un nuevo paradigma en cuanto a arquitecturas SCADA.

Hasta ahora, cuando se optaba por una solución de visualización a nivel de planta normalmente teníamos dos opciones a elegir. O bien implementar un sistema descentralizado, con HMIs a nivel de línea o máquina o un sistema centralizado en el que disponemos de un servidor central y clientes de éste, a pie de línea.

La primera opción tiene la ventaja de la simplicidad y la disponibilidad, simplicidad ya que no necesitamos adaptar en gran parte la red de comunicaciones de planta y la disponibilidad de que si cae una línea el resto no se ven afectadas. Aunque nos va a suponer el mantenimiento de los proyectos individuales de todos los HMIs de planta.

La segunda opción, por el contrario, requiere para poder sacarle partido, de una buena red de comunicaciones o “Back-Bone” de planta y de un servidor redundante para asegurar la disponibilidad. Pero tiene la ventaja de solo tener que mantener un proyecto de visualización.

Como veis, ambas soluciones tienen ventajas e inconvenientes. La novedad ahora es que también disponemos de una tercera opción, implementando sistemas colaborativos como los que implementa el Sistema WinCC Unified.

Con la opción "Colaboración", los enlaces entre HMI Unified Comfort Panels y estaciones WinCC Unified basadas en PC se configuran durante la ingeniería en el TIA Portal. Esto reduce el esfuerzo de ingeniería y ofrece una integración perfecta y una usabilidad estándar, además si el día de mañana llega una nueva máquina o se integra una nueva línea de producción, si éstas tienen su visualización desarrollada con WinCC Unified, ya sea Panel o PC podremos integrarla en nuestro sistema de planta con el mínimo esfuerzo. Esto también redunda en la necesaria estandarización que comentábamos, al permitirnos desarrollar un estándar de visualización que podremos implementar a todos los niveles de planta.

Las pantallas de otras estaciones, que están vinculadas en la ingeniería, se pueden integrar perfectamente en la interfaz de usuario local y, por lo tanto, están disponibles directamente en tiempo de ejecución. En cuanto al alarmero, los mensajes se registran y archivan localmente en todas las estaciones WinCC Unified. A través de la opción colaborativa los mensajes de las estaciones vinculadas también se pueden mostrar y evaluar en el alarmero del SCADA central de planta.

No podemos dejar de comentar con respecto al tema de la escalabilidad otro reto que se nos plantea y este es el de la gestión centralizada de usuarios que viene de la mano de los requisitos que la IEC 62443 impone en materia de ciberseguridad.

Hasta no hace mucho cada sistema de visualización de planta ya fuera un HMI o un SCADA disponía de su propia gestión de usuarios local. Esto complicaba el despliegue de cambios en caso de tener que dar de alta a nuevo personal y normalmente se optaba por trabajar por usuarios y claves genéricas lo cual suponía una brecha de seguridad muy importante en nuestras instalaciones.

Con UMC (User Management Component) de Siemens, disponemos de la configuración de una administración central de usuarios. La administración de usuarios del "Componente de Gestión de Usuarios (UMC)" permite el mantenimiento central de los usuarios en toda la empresa con la conexión opcional de los directorios activos de Microsoft (Microsoft Active Directories). Gracias a la asignación de funciones y derechos específicos a cada persona, se minimiza el esfuerzo de mantenimiento y al mismo tiempo se logra un alto nivel de transparencia.

Otra característica cada vez más demandada es la posibilidad de disponer de sistemas multiplataforma como puede ser un HMI integrado en la propia CPU del controlador para parametrizaciones puntuales, pasando por los más típicos paneles de operador o los sistemas basados en PC hasta la posibilidad de trabar como una aplicación más en un entorno de Industrial Edge. 

Por esto un sistema HMI/SCADA multiplataforma nos permite desde una herramienta común de ingeniería configurar una visualización consistente y estandarizada independientemente del dispositivo que corra dicha aplicación. Aumentando de esta manera la eficiencia en la ingeniería y reduciendo los tiempos de desarrollo y despliegue.

En cuanto a Industrial Edge disponemos de la máxima libertad en la selección del entorno de flujo de trabajo. Con las aplicaciones de gestión centralizada, Industrial Edge Management, la ingeniería, la puesta en marcha y el mantenimiento de plantas repartidas por todo el mundo se vuelven aún más eficientes. Además, las aplicaciones de WinCC para Industrial Edge cuentan con la certificación ISO 9001 para cumplir con requisitos de alta calidad.

Un ejemplo del potencial que tienen las soluciones HMI/SCADA basadas en Industrial Edge es la nueva app basada en realidad aumentada que estará disponible próximamente, que nos va a permitir aumentar la conciencia operacional del personal de planta, reduciendo el tiempo de entrenamiento en el manejo de la planta o la detección de averías.

Con dicha app podremos ver, supervisar y manejar fácilmente pantallas HMI (WinCC Unified) y todo tipo de aplicaciones web en entornos de producción reales.

Basta con escanear el código QR de una máquina, un robot, un motor o un centro de producción para que la aplicación abra la información correspondiente, las pantallas HMI o las aplicaciones web. La app ofrecerá un modo AR para mostrar información en forma de hologramas de datos, así como un modo 2D para el funcionamiento seguro de la máquina.

Por último, nos queda por repasar las ventajas que obtenemos de trabajar con las últimas tecnologías web. Un sistema SCADA como WinCC Unified basado en tecnologías web HTML5, SVG y JavaScript, siempre obtienes la mejor usabilidad, independientemente del dispositivo que utilices.

WinCC Unified permite a los operadores autorizados acceder al sistema a través de cualquier navegador web actual, sin necesidad de instalar complementos independientes.

Por otro lado, con la posibilidad de gráficos SVGs dinámicos vamos a poder definir nuestras propias librerías de gráficos, la cual será el primer paso hacia un estándar de visualización propio que ya vimos era unos de los principales retos que vamos a tener que afrontar en los próximos años.

Diego Muñoz López

Responsable de producto HMI & SCADA 

en Siemens España

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Este artículo aparece publicado en el nº 548 de Automática e Instrumentación págs. 48 a 50.