Chapter 3 System Design
3.1 Architecture Overview
3.4.2 Resource-aware Dynamic Load Granularity and Speculative Execution
OpenSCADA es un sistema SCADA abierto principalmente construido en módulos, multiplataforma y escalables. SCADA es el término que se utiliza a menudo para describir la automatización de procesos tecnológicos. El sistema OpenSCADA está diseñado para: recoger, archivar, y visualizar la información, liberar operaciones influentes, y otras operaciones relacionadas, característico de todas las funciones de sistemas SCADA como se muestra en la figura III.4.
Figura III.4. Funciones del Sistema SCADA.
3.1.1 Alcances
El sistema está diseñado para alcanzar un rendimiento en sus funciones como los sistemas SCADA comunes, y para su uso en áreas adyacentes de las tecnologías de la información.
El sistema OpenSCADA puede ser utilizado en:
Objetivos industriales, teniendo todas las funciones de un sistema SCADA.
La construcción de un sistema, como las áreas de ejecución (incluyendo PLC).
Para la construcción de varios modelos (tecnológicas, químicas, físicas, procesos eléctricos).
En los ordenadores personales, servidores y los clusters para la recolección, procesamiento, representación y el archivo de la información en el sistema y su entorno.
Como base para el desarrollo y los usos, es elegido el sistema operativo Linux, que es un sistema operativo compatible con POSIX. Además el sistema operativo Linux cuenta con buena asistencia en el momento que tenemos preguntas sobre:
Seguridad.
Flexibilidad / Escalabilidad. Disponibilidad.
popularidad y prevalencia.
Como el sistema OpenSCADA se desarrolla en sistema operativo estándar POSIX, ya que este tiene el beneficio de ser multiplataforma, y de esta manera no tener problemas al momento de adaptarse con un sistema operativo que no sea multi-plataforma.
3.1.2 Arquitectura
Es el núcleo modular del sistema. Para lograr alta velocidad en la comunicación debido a la reducción del tiempo, la arquitectura permite unir las funciones de los sistemas distribuidos en un programa.
Arquitectónicamente, el sistema OpenSCADA consiste en los siguientes subsistemas: El subsistema de seguridad.
Los módulos de subsistema de DB (Data Base).
El subsistema de transporte módulos.
Los módulos del subsistema DAQ.
El módulo de archivos del subsistema.
Los módulos de interfaces de usuarios del subsistema.
El control de módulos del Subsistema. Los módulos especiales del Subsistema.
Partiendo del principio de los módulos, los subsistemas modulares especifican que modulo puede ampliar la funcionalidad mediante la conexión de módulos del tipo correspondiente.
El núcleo modular del sistema OpenSCADA se maneja en forma de librerías estáticas y compartidas. Este permite construir en función de los programas existentes en el sistema, y también para crear nuevos programas sobre la base de un núcleo modular del sistema OpenSCADA.
Sin embargo, el núcleo modular es autosuficiente y se puede utilizar para iniciar un programa simple.
Módulos del sistema OpenSCADA se almacenan en librerías dinámicas. Cada librería dinámica puede contener un conjunto de módulos de varios tipos. La provisión de estas librerías dinámicas se define por la conectividad funcional de los módulos. Las bibliotecas dinámicas permiten el reemplazo en caliente que permite realizar la actualización de los módulos mientras están trabajando.
3.2 Likindoy
Likindoy es un SCADA libre, fuertemente basado en protocolos y tecnologías popularizadas en Internet. Intenta ser un sistema simple, fácil de entender.
Likindoy utiliza:
Tecnología Open Source: El sistema operativo es Linux.
El lenguaje de programación es Python.
El gestor de bases de datos es MySQL
Para la generación de gráficas se usa el lenguaje de programación R ideado para uso estadístico y representación visual de datos.
Likindoy es una iniciativa de Axaragua, que lo usa como sistema propio de gestión. Es un sistema que puede ser muy útil a cualquiera que necesite automatizar, controlar y/o representar flujos de datos. Por ejemplo: la temperatura en una ciudad, el tráfico de red, el consumo de agua en una finca, etc.
Likindoy es un programa diseñado para análisis industrial y sistemas de telecontrol. Permite a otros programadores ampliar su funcionamiento con facilidad.
Likindoy consta de tres módulos básicos:
El módulo con las librerías que se usan de un modo compartido por el resto de los módulos.
El módulo para la gestión de históricos (Likindoy-HTR), y
El módulo para la gestión de RTU’s (Likindoy-RTU).
3.2.1 Likindoy-HTR
El módulo para la gestión de históricos dispone de 4 niveles de procesamiento de los datos.
1. Recolección de los datos
2. Carga de los datos 3. Generación de gráficas
4. Envío de los datos
3.2.2 Likindoy-RTU
Este módulo de Likindoy tiene las siguientes características:
Es capaz de recolectar datos directamente de hardware industrial, como por ejemplo: PLCs Schneider Momentum o sistemas de adquisición de datos ADAM.
Lenguaje de comunicaciones es MODBUS sobre TCP/IP.
Actúa como un Telemando (hardware de Telecontrol), por lo que es posible descargarse de él los datos por FTP, SFTP o SOCKET.
Las versiones más recientes de Likindoy permiten además tomar decisiones y actuar sobre el Hardware gestionado.
Soporta cualquier tipo de módulos diseñados por los usuarios.
Puede recoger ficheros de datos mediante los protocolos FTP y SFTP o directamente desde un servidor WEB.
Servidor MODBUS o mediante el protocolo UDP.
3.2.3 Likindoy-HMI
Significa Human Machine Interface y es el módulo de Likindoy encargado de: Mostrar la información en tiempo real.
Esta información es posible conectarla a un mapa de una central depuradora y ver cada elemento cambiando en tiempo real mediante una web.
Las posibilidades se encuentran en las limitaciones que el programador encuentre consigo mismo para desarrollar nuevos módulos y herramientas.
En la actualidad se está diseñando un sistema basado en C que forme parte de Likindoy y que pueda ser instalado en los sistemas de adquisición de datos ADAM con capacidad para tomar decisiones en tiempo real y almacenar históricos en su memoria interna.