Creación de sistemas SCADA para el laboratorio de microred de la Universidad de Cuenca bajo el enfoque de desarrollo dirigido por modelos
Los sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos mejor conocidos como “SCADA” (del inglés, “Supervisory Control and Data Adquisition”), son aplicaciones que recopilan información acerca de equipos que se encuentran en plantas industriales y están distribuidos en amplias áreas. En donde...
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2021
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| author | Montesdeoca Chuva, Diego Ismael Buñay Moncayo, David Efrain |
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| description | Los sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos mejor conocidos como “SCADA”
(del inglés, “Supervisory Control and Data Adquisition”), son aplicaciones que recopilan
información acerca de equipos que se encuentran en plantas industriales y están
distribuidos en amplias áreas. En donde, las tareas de control y supervisión requieren de
sofisticados esquemas de automatización que otorgan acceso a datos de producción y
variables distribuidas en el campo a distancia, en varios niveles de automatización de la
planta [4], la complejidad de estos sistemas complica sus implementaciones.
Para llevar a cabo la implementación de sistemas SCADA es necesario tener conocimientos
de lenguajes de programación específicos de un software de modelado y simulación (e.j.,
MATLAB) o conocimientos de protocolos para la conexión con dispositivos industriales (ej.,
MODBUS), por lo que una persona sin esos conocimientos no será capaz de construir un
sistema totalmente funcional [1].
Además, el desarrollo de sistemas SCADA lleva un tiempo de implementación alto con lo
cual el costo de la construcción del sistema aumenta [1]. Por lo cual, el enfoque de
desarrollo dirigido por modelos (MDA) es ampliamente utilizado por la Ingeniería de
Software, este enfoque se basa en modelos y aplica transformaciones durante el proceso
de desarrollo, de esa manera se pueden desarrollar sistemas de forma automatizada y
reutilizando componentes de software. El enfoque MDA propone varios modelos para
presentar el sistema, cada modelo describe el sistema desde un nivel de abstracción alto[2].
Para construir sistemas SCADA basados en modelos, se ha llevado a cabo la construcción de
una infraestructura de software, con un enfoque de desarrollo dirigido por Modelos para la
generación automática del código fuente que implementa el diseño de Sistemas SCADA. La
infraestructura provee: i) Un editor gráfico que facilita la creación de modelos que describen
el diseño un sistema SCADA, ii) Un motor de transformación que toma como insumo
modelos de diseño de sistemas SCADA y genera el código que implementa el sistema SCADA
de acuerdo al lenguaje de programación de un software de modelado que permite
programar la funcionalidad SCADA (e.j., MATLAB) [3]. MATLAB es un software privativo de
MathWorks, además es un sistema de control utilizado por los ingenieros en todas las
etapas de desarrollo, desde la modelización de la planta hasta el diseño, ajuste de los
algoritmos de control y la lógica de supervisión [3], la efectividad de esta infraestructura
tecnológica ha sido puesta a prueba en el laboratorio de micro-red de la Universidad de
Cuenca, para diseñar, implementar sistemas SCADA |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-373332021-11-15T08:00:57Z Creación de sistemas SCADA para el laboratorio de microred de la Universidad de Cuenca bajo el enfoque de desarrollo dirigido por modelos Montesdeoca Chuva, Diego Ismael Buñay Moncayo, David Efrain Zuñiga Prieto, Miguel Ángel Ingeniería de Sistemas Redes informáticas Tecnologías informáticas Los sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos mejor conocidos como “SCADA” (del inglés, “Supervisory Control and Data Adquisition”), son aplicaciones que recopilan información acerca de equipos que se encuentran en plantas industriales y están distribuidos en amplias áreas. En donde, las tareas de control y supervisión requieren de sofisticados esquemas de automatización que otorgan acceso a datos de producción y variables distribuidas en el campo a distancia, en varios niveles de automatización de la planta [4], la complejidad de estos sistemas complica sus implementaciones. Para llevar a cabo la implementación de sistemas SCADA es necesario tener conocimientos de lenguajes de programación específicos de un software de modelado y simulación (e.j., MATLAB) o conocimientos de protocolos para la conexión con dispositivos industriales (ej., MODBUS), por lo que una persona sin esos conocimientos no será capaz de construir un sistema totalmente funcional [1]. Además, el desarrollo de sistemas SCADA lleva un tiempo de implementación alto con lo cual el costo de la construcción del sistema aumenta [1]. Por lo cual, el enfoque de desarrollo dirigido por modelos (MDA) es ampliamente utilizado por la Ingeniería de Software, este enfoque se basa en modelos y aplica transformaciones durante el proceso de desarrollo, de esa manera se pueden desarrollar sistemas de forma automatizada y reutilizando componentes de software. El enfoque MDA propone varios modelos para presentar el sistema, cada modelo describe el sistema desde un nivel de abstracción alto[2]. Para construir sistemas SCADA basados en modelos, se ha llevado a cabo la construcción de una infraestructura de software, con un enfoque de desarrollo dirigido por Modelos para la generación automática del código fuente que implementa el diseño de Sistemas SCADA. La infraestructura provee: i) Un editor gráfico que facilita la creación de modelos que describen el diseño un sistema SCADA, ii) Un motor de transformación que toma como insumo modelos de diseño de sistemas SCADA y genera el código que implementa el sistema SCADA de acuerdo al lenguaje de programación de un software de modelado que permite programar la funcionalidad SCADA (e.j., MATLAB) [3]. MATLAB es un software privativo de MathWorks, además es un sistema de control utilizado por los ingenieros en todas las etapas de desarrollo, desde la modelización de la planta hasta el diseño, ajuste de los algoritmos de control y la lógica de supervisión [3], la efectividad de esta infraestructura tecnológica ha sido puesta a prueba en el laboratorio de micro-red de la Universidad de Cuenca, para diseñar, implementar sistemas SCADA Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems are applications that collect information about equipment located in industrial plants and distributed over wide areas. Where control and supervision tasks require sophisticated automation schemes that provide access to production data and variables distributed in the field remotely, at various levels of plant automation [4], the complexity of these systems complicates their implementations. To carry out the implementation of SCADA systems it is necessary to have knowledge of specific programming languages of a modeling and simulation software (e.g., MATLAB) or knowledge of protocols for connection with industrial devices (e.g., MODBUS), so a person without such knowledge will not be able to build a fully functional system [1]. In addition, the development of SCADA systems takes a long implementation time, which increases the cost of building the system [1]. Therefore, the Model Driven Development (MDA) approach is widely used by Software Engineering, this approach is based on models and applies transformations during the development process, so that systems can be developed in an automated way and reusing software components. The MDA approach proposes several models to represent the system, each model describes the system from a high level of abstraction [2]. To build model-based SCADA systems, the construction of a software infrastructure has been carried out, with a Model Driven Development approach for the automatic generation of the source code that implements the design of SCADA Systems. The infrastructure provides: i) A graphical editor that facilitates the creation of models that describe the design of a SCADA system, ii) A transformation engine that takes as input SCADA system design models and generates the code that implements the SCADA system according to the programming language of a modeling software that allows programming the SCADA functionality (e.g., MATLAB) [3]. MATLAB is a proprietary software from MathWorks, and it is a control system used by engineers in all stages of development, from plant modeling to design, adjustment of control algorithms and supervisory logic [3], the effectiveness of this technological infrastructure has been tested in the micro-grid laboratory of the University of Cuenca, to design and implement SCADA systems Ingeniero de Sistemas Cuenca 2021-11-09T21:30:09Z 2021-11-09T21:30:09Z 2021-11-09 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/37333 spa TS;287 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 149 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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