¿Qué es un sistema SCADA? Descubre sus ventajas

Los sistemas SCADA son muy útiles para mejorar la eficiencia y la seguridad en sectores estratégicos. Permiten una gestión automatizada de procesos críticos y relevantes, reduciendo el margen de error humano y optimizando el empleo de los recursos. Por ejemplo, en el sector energético permiten equilibrar la producción y la demanda de electricidad, detectar fallos en la red y prevenir incidentes antes de que se conviertan en problemas mayores. Al permitir el monitoreo en tiempo real, las empresas responsables pueden responder con agilidad ante anomalías y problemas, minimizando tiempos de inactividad y mejorando la fiabilidad del suministro.

Los sistemas SCADA se aplican de una manera u otra a toda la industria. Además de en el sector energético, destaca el peso que tienen en la industria eléctrica, las plantas químicas y petroquímicas, el tratamiento y distribución de agua, la logística y los sistemas de transporte o la industria manufacturera y de automoción.

Evolución de los sistemas SCADA

Los primeros sistemas SCADA surgieron en la década de 1960 como una solución para supervisar y controlar procesos industriales de una manera más eficiente. En sus inicios, se basaban en tecnologías analógicas con capacidad limitada de procesamiento, con sistemas modestos de recopilación de datos y control que dependían de redes locales y servidores físicos. 

Con el avance de la informática y las telecomunicaciones, estos sistemas evolucionaron hacia plataformas digitales más sofisticadas, incorporando redes de comunicación, herramientas de visualización de datos, bases de datos avanzadas e inteligencia artificial. Con el tiempo, ganó peso la conectividad en línea con importantes avances en la seguridad cibernética para proteger los sistemas más críticos o fundamentales. Hoy en día, SCADA está cada vez más integrado con tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) y el cloud computing, permitiendo una gestión más eficiente y segura de las infraestructuras críticas a nivel global.

Funcionamiento y componentes principales de un sistema SCADA

Un sistema SCADA es una solución tecnológica que combina hardware y software para supervisar y controlar procesos industriales de manera eficiente. Su funcionamiento se basa en la interacción de varios componentes clave, como las Unidades Terminales Remotas (RTU), los Controladores Lógicos Programables (PLC) y las Interfaces Hombre-Máquina (HMI), que trabajan en conjunto para recopilar datos en tiempo real, procesarlos y permitir el control remoto de equipos. En un entorno industrial cada vez más automatizado, los sistemas SCADA se han vuelto fundamentales para garantizar un funcionamiento seguro, eficiente y efectivo de las instalaciones.

Los sistemas SCADA se integran con otros sistemas de control y automatización mediante protocolos estandarizados que facilitan la comunicación entre dispositivos. Esta arquitectura permite que los datos fluyan de manera eficiente y en tiempo real, lo que es crucial para la supervisión y control de procesos industriales. Además, ciertas plataformas facilitan una integración más fluida al combinar la programación y configuración de dispositivos en un entorno unificado e integrado.

El objetivo es alcanzar una gestión estable de alarmas y eventos para garantizar la seguridad y eficiencia operativa. Los sistemas SCADA están diseñados para detectar condiciones anormales o deficiencias a través de un monitoreo continuo de variables críticas. En el momento en el que se superan ciertos umbrales preestablecidos, se generan alertas automáticas que notifican a los operadores sobre la situación. Estos avisos son clasificados según su severidad, permitiendo a los operadores priorizar las respuestas a eventos críticos. Además, se puede mantener un registro detallado, lo que facilita el análisis posterior y la identificación de tendencias o problemas recurrentes.

Para conseguirlo, es necesario una red de comunicaciones fiable que asegure una transmisión segura de datos entre todos los componentes del sistema. Generalmente, se utiliza una arquitectura jerárquica que incluye redes locales (LAN) para la comunicación interna y redes de área amplia (WAN) para conectar diferentes instalaciones o sitios remotos. Así, los datos fluyen sin interrupciones desde los dispositivos de campo hasta el servidor central SCADA.

Pero, por supuesto, la supervisión humana es clave. Las Interfaces Hombre-Máquina (HMI) utilizadas en sistemas SCADA son fundamentales para facilitar la interacción entre los operadores y el sistema. Existen diferentes tipos de HMIs, desde pantallas táctiles simples hasta interfaces web más avanzadas que permiten el acceso remoto incluso a través de dispositivos móviles. Las progresivas innovaciones en la visualización y control técnico mejoran significativamente la toma de decisiones.

Es especialmente importante que todo el sistema SCADA esté sujeto a un entorno de ciberseguridad de los datos. La implementación de protocolos seguros, como cifrados y mecanismos de autenticación robustos, ayuda a proteger la información transmitida contra accesos no autorizados. Además, se llevan a cabo auditorías regulares y se aplican estándares para asegurar que las prácticas de seguridad estén alineadas con las mejores prácticas del sector, garantizando así un entorno operativo seguro y confiable.

Diferencias con otros sistemas de automatización en la industria energética

Los sistemas SCADA son solo una opción dentro de todo el ecosistema de automatización industrial, y aunque comparten ciertas funciones con otras tecnologías, presentan diferencias clave en su enfoque y aplicación. 

SCADA y Sistema de Ejecución de Fabricación (Manufacturing Execution System, MES)

Uno de los sistemas que se suelen comparar con SCADA es el Manufacturing Execution System (MES), una tecnología enfocada en la gestión y optimización de la producción dentro de entornos industriales. Permite la interconexión entre todos los niveles de las plantas de producción para calcular la eficiencia de las operaciones y mejorar la eficiencia. También facilita la capacidad de anticiparse a futuros errores con una información permanente de la recogida de datos en tiempo real.

Ambos son sistemas que pueden complementarse, mejorando el rendimiento de los procesos. Así, SCADA proporciona datos operativos y MES los usa para mejorar la planificación y la toma de decisiones estratégicas. Sus actuales aplicaciones son un ejemplo claro de esta diferencia: SCADA es habitual en áreas como las redes eléctricas, los parques eólicos o las subestaciones donde es fundamental reaccionar de inmediato a cambios o fallos, mientras que MES se utiliza a menudo en fábricas de componentes eléctricos, baterías o turbinas, donde se busca mejorar la productividad y reducir desperdicios.

SCADA y Controladores Lógicos Programables (Programmable Logic Controllers, PLC)

Los Controladores Lógicos Programables (PLC por sus siglas en inglés) son dispositivos físicos que ejecutan instrucciones programadas para controlar procesos específicos, como activar una turbina o regular la tensión en una subestación. Por su parte, SCADA puede gestionar y supervisar múltiples PLCs dentro de una red, para favorecer el monitoreo constante y el control remoto.

Un ejemplo práctico en el sector eléctrico es aquel en el que SCADA se usa para supervisar una red de distribución eléctrica completa, mientras que los PLCs controlan individualmente los interruptores y transformadores dentro de la red.

SCADA y Sistemas de Control Distribuido (Distributed Control Systems, DCS)

Los Sistemas de Control Distribuido (DCS por sus siglas en inglés) permiten gestionar procesos mediante controladores distribuidos a lo largo de una instalación y conectados mediante una red de comunicación. Permiten manejar un gran número de puntos de control, por lo que son útiles en plantas de grandes dimensiones y complejas.

En el ámbito eléctrico, SCADA y DCS se aplican de diferente forma. Mientras que SCADA da la posibilidad de gestionar varias plantas solares conectadas en diferentes aplicaciones el sistema DCS controla los procesos internos en una sola planta de generación.

SCADA y Sistema de Gestión de Energía (Energy Management Software, EMS)

Los Sistemas de Gestión de Energía (EMS por sus siglas en inglés) facilitan la optimización del consumo, la distribución y la generación de energía. Permiten analizar patrones y tomar decisiones sobre cómo una fábrica puede ser más eficiente y reducir costes.

En el sector eléctrico, EMS tiene una visión más panorámica. Así, por ejemplo, SCADA monitorea una red eléctrica y puede detectar una caída de tensión en una subestación, enviando una orden para activar una fuente de respaldo y evitar un apagón. Sin embargo, EMS analiza los datos operativos (incluidos los recopilados por SCADA) y permite redistribuir la carga eléctrica entre diferentes plantas de generación para maximizar la eficiencia. Ambos sistemas se pueden integrar en paralelo.

Sistema SCADA en Iberdrola

En Iberdrola empleamos sistemas SCADA en nuestras operaciones, incluyendo nuestros 4 Centros de Operación de Energías Renovables (CORE) actuales y centrales hidroeléctricas (En España tenemos el COHI). En el Reino Unido, el Remote Control Centre (RCC) de Iberdrola (Whitelee), a través de nuestra filial ScottishPower Renewables, opera como un CORE que supervisa en tiempo real el funcionamiento de los parques eólicos terrestres y marinos ubicados en la zona. Este centro utiliza un sistema SCADA que maneja más de un millón de variables por minuto, garantizando que los parques se mantengan operativos más del 97 % del tiempo. Esta tecnología también se aplica al National Control Center (nuestro CORE en Vancouver, EE. UU.), al Centro de Operación de Renovables de España (Toledo) y al Centro de Operación de Renovables de Brasil (Río de Janeiro).

Además, también mantenemos sistemas SCADA en varias de nuestras centrales minihidráulicas en España, implementando el INGECON HYDRO Manager, una plataforma desarrollada por Ingeteam basada en el sistema SCADA Ingesys IT, para la supervisión, control y adquisición de datos en estas plantas hidroeléctricas.