Todo lo que debes saber sobre los sistemas SCADA y PLC

Familia de controladores EAS para la industria textil.

El sistema SCADA es alma de la automatización de las máquinas textiles. En este post analizamos a fondo este sistema en el contexto de la industria textil.

El software es la base de todas las automatizaciones industriales en cualquier sector. Tras clasificar los 3 tipos de software que podemos encontrar en la industria textil, dedicamos un par de artículos detallando la importancia de contar con un software MES para ejecutar la planificación de todo el proceso productivo y también dedicamos un artículo a averiguar por qué es necesario un sistema de gestión ERP.

Todo lo anterior no sería posible sin antes automatizar una máquina con un PLC conectado a un sistema SCADA. Podríamos decir que este es alma de la automatización y sin esto, nada tendría sentido. Así que, hemos creado un post explicando qué es y para qué sirve un sistema SCADA y PLC y el uso que le damos en el sector textil. ¡Empecemos!

 
¿Qué es un PLC industrial?

Un PLC (Programable Logic Controller) es un componente industrial que se instala en los cuadros de control de las máquinas para generar señales de entrada y controlar las de salida. Entonces, podemos decir que la finalidad del PLC es la del envío de señales y parámetros. Ambas señales vienen de una capa de software superior, el sistema SCADA.

Foto PLC marca Elrest para automatización de maquinaria textil

 
¿Qué es un sistema SCADA?

SCADA es el acrónimo en inglés de “Supervisory Control And Data Acquisition”. Un sistema bidireccional que supervisa y controla la adquisición de datos de la máquina que obtiene y por el que también podemos enviar comandos con órdenes. Este sistema se compone de los siguientes elementos:

  • HMI: Comúnmente denominado controlador. Es la interfaz que conecta la persona con la maquina presentando los datos mediante un sistema de monitoreo, controlado las acciones a través de una pantalla táctil.
  • PLC: Denominados comúnmente autómatas programables, estos son utilizados en el sistema como dispositivos de campo.
  • Red o sistema de comunicación: Se encarga de establecer la conectividad del MES y los PLC. Para ello utiliza conexiones vía modem, Ethernet, Wifi o fibra óptica.
  • Sensores: Son dispositivos que actúan como detectores de magnitudes físicas o químicas, denominadas variables de instrumentación, y las convierten en variables o señales eléctricas.
  • Actuador: Es un dispositivo mecánico que se utiliza para actuar u ofrecer movimiento sobre otro dispositivo mecánico.

Por lo general, este sistema va instalado en el cuadro eléctrico de la máquina automatizada como en el caso de las máquinas de tintura y acabados. En tejeduría son mucho más flexibles y los podemos encontrarlos cerca de la máquina, pero no es necesario que esté integrado dentro del cuadro de mando.

Foto de un controlador instalado en TecnoDosControlador instalado en un cuadro de mando de una máquina de Tintura

Este tipo de automatizaciones también las encontramos en máquinas textiles auxiliares como, por ejemplo, sistemas de dosificación o cocinas de colores, y realizan la misma función: enviar órdenes a la máquina que se ejecutan a través del PLC.

 

¿Cómo funciona el sistema SCADA junto con un PLC industrial?

El software SCADA se diseña a medida del proceso industrial a automatizar dado que debe adaptarse a las funcionalidades de la máquina a automatizar. Por lo tanto, estamos hablando de que el software es flexible y personalizable según las características de las máquinas y de las funciones que se deseen ejecutar.

Esto hace que debamos realizar un listado de todas las funciones, para asignarle unas señales de entrada y salida a través del PLC. Los datos y ejecución de las funciones las visualizaremos a través de un sinóptico con el que podremos interactuar.

Controlador Atlantis PCT-310 con sinóptico de máquina de tintura

Como muestra la foto, el sinóptico corresponde a un jet de tintura. En él apreciamos los sistemas de niveles de la máquina, las distintas válvulas, la temperatura, el tiempo, y disponemos de botones por los cuales podemos ejecutar funciones previamente asignadas y debidamente programadas.  

Por poner un ejemplo práctico: Imaginemos que necesitamos llenar la máquina con 100 litros de agua y que está programada en la función 20. Al introducirla en el controlador esta enviará la señal al PLC que activará la válvula de llenado de agua hasta conseguir el nivel deseado.

Sinóptico de consumos de producción en máquina textil

El sistema SCADA también permite extraer datos de la máquina y realizar un cálculo de los distintos consumos empleados en la producción. Estos datos en tiempo real nos ayudarán a reorganizar los distintos procesos de fabricación y adaptarlo hacia prácticas más sostenibles.

 
Conexiones con un sistema MES y ERP

Este sistema, no tiene sentido si no se conecta con un sistema MES especializado.  El sistema SCADA-PLC es la primera capa de software que aplicamos a las automatizaciones textiles, pero para interpretar y planificar estos datos extraídos necesitamos dos niveles superiores que nos ayuden en la gestión de todos estos datos y funciones.

Pirámide de organización de software

El sistema MES es el encargado de gestionar y centralizar todos los datos obtenidos de las máquinas de producción en tiempo real, con el fin de idear los planes de producción.

En EAS hemos desarrollado InfoTint, nuestro propio sistema MES especializado para la industria textil. Un sistema multiusuario que comprende desde el control de laboratorio, la gestión de las distintas recetas y procesos y la conexión con todo el parque de máquinas ejecutando funciones, ciclos y recetas desarrollados de manera sencilla y simple.

Un nivel por encima, situamos el sistema de gestión ERP. Como especialistas en la industria textil, hemos diseñado TexDrive: un ERP que conecta con la planta de producción diseñado para cumplir todas las demandas del sector y que, además, tiene la capacidad de gestionar la hoja de ruta completa de cada lote de producción.

TexDrive unifica los distintos departamentos de la empresa como la logística y distribución, almacén, inventario, y facturación. En efecto se coordina con el sistema MES, estableciendo una ruta trazable desde la materia prima, pasando por la producción, hasta la salida por el almacén.

Esta arquitectura piramidal permite digitalizar e iniciar una transición hacia la industria 4.0, transformando una planta textil convencional con sistemas manuales y departamentos separados, en una empresa textil interconectada y completamente automatizada.

 

Completa la pirámide para dar el salto a la industria 4.0

En conclusión, el sistema SCADA en combinación con un PLC es el primer paso de un sistema de automatización. Obteniendo los datos de la máquina y conectándolos a un sistema MES y ERP lograremos hacernos con el control total de la planta textil.

La digitalización industrial nos permite trazar un plan empresarial y tomar decisiones trascendentales basadas en los datos reales que obtenemos de las máquinas de producción. Este tipo de innovaciones tecnológicas en la industria textil nos ayudan a que nuestra empresa sea más competitiva y realizar una transición hacia una industria más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

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