Este documento describe los sistemas SCADA y DCS, sus características y diferencias. Explica que un SCADA controla procesos desde una computadora central mientras que un DCS distribuye los controles para mayor confiabilidad. Finalmente, propone implementar un SCADA para controlar variables como bebederos, tanques de agua y alimentación en granjas avícolas pequeñas y medianas debido a su menor costo.

1. Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Cursos Especiales de Grado
Área de Automatización y Control de Procesos Industriales
Estrategias para Automatización Industrial
SCADA, DCS (sistemas de control distribuido)
Unidad IV: Sistemas de Supervisión y Control
Profesora: Bachilleres:
Ing. Judith Devia Carvajal Pérez, Argenis Coromoto Jr. C.I 20.616.686
Contreras Campos, Miguel José C.I 20.916.310
Equipo RTU
Maturín, Febrero 2016

2. ÍNDICE
Contenido
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1
MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................2
1.- SCADA.....................................................................................................................2
2.- Prestaciones de un SCADA......................................................................................2
3.- Módulos de un SCADA............................................................................................3
4.- Elementos de un sistema SCADA ............................................................................3
5.- Sistema de control distribuido (DCS).......................................................................4
6.- Objetivos del DCS....................................................................................................4
7.- Niveles del DCS .......................................................................................................5
8.- SCADA vs DCS .......................................................................................................6
DISCUSIÓN ...........................................................................................................................7
CONCLUSIONES..................................................................................................................9
REFERENCIAS ...................................................................................................................10

3. 1
INTRODUCCIÓN
En el campo industrial, desde las pequeñas hasta las medianas empresas, existen
diversos componentes del campo de automatización como lo son las válvulas, controladores
directos, sensores, motores, etc., que trabajan constantemente para asegurar que la planta se
mantenga en correcto funcionamiento, y al mismo tiempo resguardar la integridad de su
personal laboral.
Cabe destacar que con tan solo la utilización de estos componentes, no asegura que los
procesos dentro de la compañía se encuentren en funcionamiento, puesto que es necesario
contar con sistemas que sean capaces de unificar la información de estos elementos a fin de
ejercer una toma de decisiones de acuerdo a una configuración ya preestablecida, para
mantener trabajando a la empresa de forma estable.
Dos de los sistemas que ejercen las actividades que previamente se mencionaron, son los
SCADA y DCS o también conocidos como sistemas de control distribuido; el objetivo de
este trabajo es definir los términos relacionados de estos dos sistemas, a fin de conocer sus
características y así realizar una aplicación en el sector avícola para que de esta forma se
pueda comprender de mejor manera sobre el tema.

4. 2
MARCO TEÓRICO
1.- SCADA [1]
SCADA (Adquisición de datos y control de supervisión), se trata de una aplicación
software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control de
producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores
autónomos, autómatas programables, entre otros.) y controlando el proceso de forma
automática desde la pantalla del ordenador. Además, provee de toda la información que se
genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros
supervisores dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.
En este tipo de sistemas usualmente existe un ordenador, que efectúa tareas de
supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos. La
comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se ejecuta
normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la posibilidad
de supervisar y controlar dichos procesos. Los programas necesarios, y en su caso el
hardware adicional que se necesite, se denomina en general sistema SCADA.
2.- Prestaciones de un SCADA [1]
Entre las principales prestaciones que ofrece un sistema SCADA, están:
 Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para
reconocer una parada o situación de alarma, con registro de incidencias.
 Generación de históricos de señal de planta, que pueden ser volcados para su
proceso sobre una hoja de cálculo.
 Ejecución de programas, que modifican la le de control, o incluso anular o
modificar las tareas asociadas al autómata, bajo ciertas condiciones.
 Posibilidad de programación numérica, que permite realizar cálculos aritméticos de
elevada resolución sobre la CPU del ordenador.

5. 3
3.- Módulos de un SCADA [1]
Los principales módulos que conforman un sistema SCADA, son:
 Configuración: permite al usuario definir el entorno de trabajo de su
SCADA, adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar.
 Interfaz gráfico del operador: proporciona al operador las funciones de
control y supervisión dela planta. El proceso se representa mediante
gráficos sinópticos almacenados en la computadora. También se
puede generar gráficos desde el editor incorporado en el SCADA o
importarlos desde otra aplicación.
 Módulo de proceso: ejecuta las acciones de mando pre -programadas a
partir de los valores actuales de variables leídas.
 Gestión y archivo de datos: se encarga del almacenamiento y
procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicación o
dispositivo pueda tener acceso a ellos.
 Comunicaciones: se encarga de la transferencia de información entre la
planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre ésta y el resto
de elementos informáticos de gestión.
4.- Elementos de un sistema SCADA [2]
 Operador: Persona que monitorea de forma remota la operación de una planta y
ejecuta funciones de control supervisor.
 Interfaz hombre-máquina (HMI): Software encargado de interactuar con el
Operador del sistema. Provee de información y variables de control a través de
gráficos, esquemas, pantallas y menús.
 Unidad terminal maestra (MTU): Corresponde a la unidad central en una
arquitectura maestro/esclavo. La MTU presenta los datos al Operador a través
del software HMI, reúne la información de las unidades remotas, y transmite las
señales de control a los sitios distantes. El flujo de datos entre la MTU y las
unidades remotas es discontinuo, de baja velocidad y alta latencia. Esto hace que los
métodos de control sean en general, de lazo abierto.

6. 4
 Medios de comunicación: Proveen el canal de comunicación entre la MTU y los
dispositivos remotos. Los sistemas de comunicación pueden implementarse sobre
redes cableadas, de fibra óptica, enlaces inalámbricos, líneas telefónicas, enlaces de
radio y microondas, enlaces satelitales e internet.
 Unidad terminal remota (RTU): Corresponde al esclavo en una arquitectura
maestro/esclavo. Envía señales de control a los actuadores y recibe señales de los
sensores. Adicionalmente, recolecta la información de estos dispositivos y transmite
los datos a la MTU. Buenos ejemplos de RTU son los equipos IED y PLC. La
velocidad de transmisión entre un RTU y los dispositivos sensores o actuadores es
alta, lo que hace posible la implementación de métodos de control de lazo cerrado.
5.- Sistema de control distribuido (DCS) [3]
Un Sistema de control distribuido más conocido por sus siglas en inglés DCS
(Distributed Control Systems), es un tipo de control industrial avanzado y el más utilizado
actualmente dentro de la mayoría de las fábricas, plantas petroquímicas y refinerías. Ha
sido perfeccionado para resolver la adquisición de grandes volúmenes de información, su
tratamiento en centros de supervisión y mando, y la actuación en tiempo real sobre el
proceso a controlar. Se trata de un sistema abierto, que permite la integración con equipos
de otros fabricantes que realicen funciones específicas, y hace la función de canalizador de
todos los datos recogidos para, a través de líneas de comunicación de alta velocidad,
ponerlos a disposición de los usuarios de la planta. (Kant, 2004, p. 23)
6.- Objetivos del DCS [3]
 Diseñar sistemas de control para que el operador pueda vigilar y manipular en
forma selectiva, segura y estable.
 Permitir que el operador cambie un valor deseado o punto de consigna (valor de
referencia) sin alterar indebidamente otras variables controladas.
 Evitar cambios considerables en variables manipuladas que podrían incumplir
condición es de operación.
 Operar el proceso en forma adecuada con los objetivos de calidad de cada
producto.
 Vigilar las condiciones del producto en valores que maximicen su utilidad y
además, minimicen el consumo de energía.

7. 5
7.- Niveles del DCS [3]
Existen cuatro niveles básicos en un sistema de control distribuido, cada uno de los
cuales representa una función específica dentro de la planta, la información viaja a través
de estos niveles de forma jerarquizada, de esta forma se pueden definir dichos niveles de la
siguiente manera, empezando desde el nivel más alto. (Kant, 2004, pp.191-192)
Nivel de Gestión: El nivel de gestión es el nivel más alto del DCS, en este nivel se
encuentra el manejo administrativo de la información, costos de producción, tiempos,
cuadros comparativos, bases de datos, etc. A este nivel tienen accesos implemente los
ejecutivos de la planta. Los equipos involucrados en este nivel son: computadoras, software
de gestión y bases de datos, redes de comunicación no industrial.
Nivel de Control: El segundo nivel, es el nivel de control, también conocido como nivel
de planta, ya que aquí están involucrados tanto los ingenieros de campo y operarios. Los
equipos involucrados en este nivel son: computadoras de campo, PLC’S, HMI, buses de
comunicación industriales, otros equipos autómatas. Este nivel se encarga de definir el
funcionamiento de la planta y de los procesos, ya que aquí se encuentran almacenados los
algoritmos y programas que definen que es lo que se debe hacer en cada estación, se
encarga de la supervisión y del control de la planta.
Nivel de Campo: En este nivel se van a encontrar los sensores, actuadores,
transductores y todos los equipos necesarios para comprender en qué estado se encuentra la
planta y manipular cada proceso. Este nivel se encarga de enviar la información de la planta
hacia los niveles superiores para que sea procesada y recibir de regreso comando de
secuencias según sea el caso.
Nivel de Equipamiento: Es el nivel más bajo del DCS, aquí se encuentran
representados el proceso en si por el cual pasa la materia prima en cada estación, son las
funciones de trabajo que realizan cada uno de los componentes finales de la planta, cada
paso por el cual la materia prima es procesada, los sensores y actuares envían señales hacia
el nivel de control, y este a su vez decide como procesar la materia prima activando o
desactivando componente del nivel de equipamiento. En este nivel también se encuentran
ubicados los componentes de seguridad más básicos y primordiales de la planta tales como

8. 6
paros de emergencia manuales, estos no necesitan de un control o señal automática para su
función, además de todos los equipos finales de producción.
8.- SCADA vs DCS [4]
Ambos DCS y los sistemas SCADA, son instrumentos de vigilancia y control utilizados
en aplicaciones industriales, equipos, sistemas y procesos para asegurar que todos los
procesos y equipos de la pantalla se encuentran dentro de las tolerancias y especificaciones.
En SCADA se recoge datos de varios sensores y los equipos de vigilancia a lo largo de
una fábrica o un complejo industrial y los envía a un ordenador central para su
procesamiento. En un sistema de control distribuido (DCS), los elementos de ajuste no
están centralizados, pero se encuentran distribuidos por toda la fábrica o complejo
industrial.
DCS es más confiable que un sistema SCADA, dado que los controladores DCS se
distribuyen, en caso de haber un accidente de trabajo, no perjudicará a todo el sistema. Por
otro lado, un solo accidente puede paralizar un sistema SCADA.
Con un equipo como un controlador central, un sistema SCADA es menos costoso y es
por lo tanto aplicable a plantas industriales pequeñas. DCS es una mejor solución para
sistemas más grandes, más complejos y geográficamente donde los controladores más
distribuidos son esenciales.

9. 7
DISCUSIÓN
Ya una vez comprendido acerca de los términos, características, funciones y relaciones
de los sistemas SCADA y los sistemas DSC, los cuales son el tema principal de este
documento, se procede entonces con la aplicación del tópico en el sector avícola,
específicamente tratándose de la propuesta de trabajo de investigación de los autores del
presente trabajo, la cual es el diseño de un sistema de supervisión y control automatizado de
ambiente convencional y alimentación de pollos de engorde en Venezuela.
Una persona o entidad que decida invertir en el diseño del proyecto previamente
mencionado, tendrá la información como valor agregado del tipo de sistemas que mejor le
pueda resultar para este caso, y es que a pesar de que ambos sistemas evaluados funcionan
para monitorear y controlar las variables que hayan en una empresa, lo cierto es que
dependiendo de la índole y capacidad de la misma es que se decidirá cuál de los dos
sistemas se le es mas conveniente.
Sintetizando acerca de ambas herramientas de estudio, por un lado se tienen los sistemas
SCADA que controlan todos los procesos desde una computadora central, y por el otro se
tienen los sistemas DSC que son más confiables puesto que al estar totalmente distribuidos,
al ocurrir algún tipo de fallas, no se perjudicará o detendrá los procesos industriales en su
totalidad.
Al ser implementado el diseño de la propuesta, se puede decir que serán empresas
pequeñas y medianas puesto que la finalidad del proyecto es trabajar con los galpones
convencionales o rudimentarios de cría de pollos, para reducir costos de implementación
tecnológica; ante esta premisa puede decirse que el sistema que más aplica en este caso
serían los sistemas SCADA.
Siguiendo el orden de ideas, si bien no son tan confiables como los sistemas de control
distribuido, la verdad es que tienen la ventaja de su único computador central, el cual ya se
tenía previsto que se encontraría en una gaceta cerca de las instalaciones. En consideración
de los componentes y variables que este sistema va a controlar se encuentran los sistemas
de bebederos, el tanque de agua, los silos de comida, el sistema de luces, el sistema de
cortinas y las divisiones que se encuentren en el galpón.

10. 8
Todos estos a través de la recepción de información otorgada por los distintos sensores
de temperatura, humedad y nivel que se encontrarán a lo largo del galpón y del tanque de
agua, además de los controladores que regularan la presión de agua, y el nivel del tanque
serán manejados a través del sistema SCADA.
Hay que tener en consideración que el sistema que se escoja, tiene que ser cómodo, con
una curva de aprendizaje bastante rápida, además de ofrecer información siempre en tiempo
real, en la figura 1 se presenta un bosquejo de cómo sería el sistema SCADA con el uso de
la herramienta WinCC de la empresa Siemens para la granja avícola.
Figura 1: Visión general de toda la granja desde sistema SCADA. (Fuente [5])

11. 9
CONCLUSIONES
Toda empresa de ámbito industrial necesita componentes del campo de la
automatización para controlar de mejor forma todos sus procesos, y contando además con
sistemas que se encarguen de reunir toda la información de los elementos tecnológicos que
interactúan en la planta, se puede mejorar los procesos de supervisión a fin de mantener la
integridad de los materiales así como también de lo que se encuentren produciendo.
Tanto los sistemas DCS como los SCADA, facilitan el monitoreo y la toma de
decisiones a través de reportes estadísticos o alarmas, el escoger alguno de los dos como
herramienta a implementar en una organización, dependerá de la índole de la misma puesto
que los sistemas SCADA son más económicos y tienen su mayor aplicación en PYMES
debido a que la implementación del mismo se encuentra en un solo computador como
controlador central; por otro lado los sistemas de control distribuido tienden a integrarse
mejor en empresas grandes con altas cantidades de variables, y en donde sea necesario no
solo un computador, sino distribuir diversos controladores en la industria.

12. 10
REFERENCIAS
[1] Cortés, J (2012). Control y supervisión de un sistema pick & place neumático a través
de un PLC y un sistema SCADA. Extraído el 25 de febrero del 2016 desde:
http://200.21.217.140/index.php/revistaciencia/article/viewFile/6695/3999#page=3&zoo
m=auto,-20,438.
[2] Weber, P (2011). Diseño e implementación de plataforma SCADA para sistema de
electrificación sustentable en la localidad de Huatacon. Extraído el 25 de febrero del
2016 desde: http://repositorio.uchile.cl/tesis/uchile/2011/cf-weber_pc/html/index-
frames.html.
[3] Fernando, C y Guayasamín, R (2014). Diseño e implementación de un sistema de
control distribuido (DCS) utilizando el sistema modular de producción (MPS), mediante
el protocolo de comunicación profibus. Extraído el 25 de febrero del 2016 desde:
http://www.dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/7558/1/UPS-ST001320.pdf.
[4] Anónimo (2015). Extraído el 25 de febrero del 2016 desde: http://es.alpha-
nouvelles.com/article/cul-es-la-diferencia-entre-los-sistemas-scada-y-dcs.
[5] Martínez, G (2014). Optimización de los sistemas de control de una granja avícola.
Extraído el 25 de febrero del 2016 desde:
http://biblioteca.unirioja.es/tfe_e/R000001745.pdf
Kant, K. (2004).Computer-Based Industrial Control.Haryana: PHI Learning.