a. antecedentes de la investigacion

CAPITULO II Marco Teórico

11

A. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION :

Con el propósito de reforzar la presente investigación, se hizo necesario la

búsqueda de información de estudios realizados anteriormente referente al tema, a

pesar de no hallar específicamente el tema a investigar, manejan el ciertos criterios

sobre los sistemas de supervisión y control a distancia, necesarios para la realización

de esta investigación.

Al respecto cabe destacar la investigación presentada por Tamayo y Vielman

(1998) quienes realizaron un estudio para la Universidad Rafael Belloso Chacin

titulado “DESARROLLO DE UN SISTEMA DE SUPERVISION Y CONTROL

A DISTANCIA PARA UNA PLANTA COMPRESORA DE GAS UBICADA EN

EL LAGO DE MARACAIBO, CASO: JANTESA”. El fin de esta investigación

fue desarrollar un Sistema de supervisión y control a distancia para una planta

compresora de gas ubicada en el Lago de Maracaibo. Para ello, se realizo la

adecuación de los lazos de control en los diagramas de tuberías e instrumentos que

forman parte del sistema. Según el tipo de investigación es aplicada y explicativa.

Con el desarrollo de dicho sistema, se podrá recolectar la información de los

instrumentos de campo a través de la RTU y enviar dicha información vía radio a la

MTU ubicada en tierra, donde será presentada en pantalla a un operador, todo esto

con la finalidad de disminuir el tiempo de respuesta en caso de falla o avería.


12

La semejanza de esta investigación, plantea el desarrollo de un sistema de

control para una planta compresora de gas ubicada en el Lago de Maracaibo, ya que

dicha planta posee ciertas variables a supervisar y luego controlar a distancia,

utilizaría una plataforma de automatización para toda esa información (data)

recolectada.

Por otra parte Laporte y Jreige (1999) efectuaron en la Universidad Simón

Bolívar una investigación denominada “MODELAJE DE UN SISTEMA SCADA

PARA EL DIAGNOSTICO Y PLANIFICACION DE CARGOS EN

PROCESAMIENTO”. En esta investigación se presentan los análisis y resultados

desarrollado dentro del marco del Proyecto de Automatización de Producción

(PRAP) de la División PDVSA-Occidente.

Como una primera aproximación se presenta una familiarización con el

SCADA OASyS y su operación, algunos procesos de producción, y el diseño y

funcionamiento de la Plataforma de Telecomunicaciones que soporta el intercambio

de datos entre el campo y el centro de control. La metodología empleada en esta

investigación es de tipo aplicada y de campo. En consecuencia dicho modelaje no ha

sido implantado en su totalidad, pero al impactar dicho modelaje lo que persigue es la

unificación de todas las operaciones de campo en su distintas áreas en una sola

plataforma (SCADA). La semejanza de esta investigación se encuentra muy ligada,

ya que ambas tratan de unir en una sola plataforma (SCADA) distintas áreas de

producción.


13

En este mismo sentido, cabe destacar la investigación titulada

“DESARROLLO DE UN SISTEMA DE SUPERVISION PARA INTEGRAR

LOS PROCESOS DE EQUIPOS DE PERFORACION”, presentada por Sarno y

Boscan (1998). El propósito de esta investigación fue el desarrollo de un Sistema de

Supervisión para integrar los procesos de equipos de perforación.

La investigación fue de tipo aplicada, descriptiva y de campo, para lograrlo se

ideo una metodología propia constituida por tres fases: análisis de la situación

presentada en los equipos de perforación y las alternativas planteadas en el estudio,

desarrollo del sistema de supervisión que satisface los requerimiento del usuario,

incluyendo las características funcionales, técnicas y económicas, y un manual de

procedimiento que servirá de referencia para seleccionar y/o evaluar cualquier

sistema de supervisión propuesto y como fase final, la simulación que permitió

visualizar los beneficios económicos del sistema en la organización. En la fase del

análisis se propusieron tres alternativas posible de equipos de recopilación de data y

se estudio un software de manejo y transmisión de información.

Asimismo, Colmenares (1997), presenta una investigación titulada

“PROYECTO DE INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ADQUISICIÓN

DE DATOS, SUPERVISION Y CONTROL DE POZOS LACUSTRES Y

ESTACIONES DE FLUJO DE LA UNIDAD DE EXPLOTACIÓN

LAGOCINCO EN LA DIVISIÓN DE OPERACIONES DE PRODUCCIÓN DE

MARAVEN, S.A.”, realizada en La Universidad del Zulia. Actualmente, el sistema

monitor de cabezal de pozos (WHM, Well Head Monitor), encargado de la


14

supervisión y control de la extracción de crudo en los pozos lacustre mediante el

método de levantamiento artificial por gas (Gas Lift), y el sistema de adquisición de

datos y control supervisorio de las estaciones de flujo (SCADA Lago) son entes

totalmente aislados y falsos, por ende de una visión global de ambos procesos

profundamente vinculados.

Este tipo de investigación es aplicada, proyectiva, transversal y descriptiva,

conformada con una metodología propia. El objetivo que persigue el investigador es

establecer una arquitectura de red industrial, tanto de telemetría y telecontrol como de

área local, que permita la integración de dichos sistemas.

Por otro lado, en el Instituto Universitario Politécnico de las Fuerzas

Armadas Nacionales (I.U.P.F.A.N.), Quero (1998), desarrollo un estudio titulado

“DISEÑO DE UN MODELO PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS

DE COMUNICACION QUE ASISTEN LA AUTOMATIZACIÓN DE LAS

OPERACIONES DE PRODUCCIÓN DE PDVSA E&P EN OCCIDENTE”. La

plataforma de telecomunicaciones de los sistemas SCADA´s de Maraven y Lagoven

funcionan de manera independiente y separada, los procesos de supervisión y control

son efectuados de forma aislada acorde a las exigencias de cada empresa.

Posterior a la integración de estas filiales como PDVSA, se identifica la

oportunidad de unificar los sistemas de comunicación e implementar un medio que

permita el transporte de datos de telemetría en forma eficiente y aprovechando al

máximo los recursos. El tipo de investigación de aplicada, descriptiva y factible.


15

En consecuencia la Gerencia de E&P de Occidente se plantea la posibilidad

de integrar y racionalizar los sistemas, para ofrecer una posible solución a dichos

planteamiento.

La presente investigación, al igual que las anteriores, estuvo orientada al

desarrollo de un sistema de supervisión local y/o remoto, permanentes y confiables

que garanticen máxima seguridad en los procesos supervisados, no obstante

aportando a su vez aporten beneficios en el área de producción.

B. BASES TEORICAS:

1. FILOSOFIA DE LABORATORIOS INTEGRALES DE CAMPO:

La necesidad de incrementar la tasa de recobro a corto y mediano plazo en

yacimientos altamente complejos y en avanzado estado de agotamiento, así como los

continuos incremento de los costos de producción e inversiones asociadas a los planes

de explotación, han llevado a realizar, los estudios de yacimiento para incrementar y

optimizar las tasas de recobro final de los mismos. Los Laboratorios Integrales de

campo (LICs), son la principal estrategia tecnológica de la corporación (PDVSA).

El concepto de Laboratorios Integrales de Campo (LICs) son plataformas de

evaluación acelerada de tecnologías para la explotación de yacimiento, esto

representa una tipología especifica de yacimientos y genera ejemplos que debe ser

agrupada y visualizada a todos los niveles operacionales de exploración y producción

y ser divulgado. Intranet PDVSA.


16

Los LICs es un poco más amplio que la prueba piloto, pues es la conjunción

de ideas de:

Ø Evaluar un proceso de explotación de yacimiento.

Ø Evaluar las diferentes tecnologías de seguimiento y control factibles de aplicar en

el proceso.

Ø La visualización y simulación del mismo.

Ø Elaboración de base da datos integradas y sistemas de información inteligente que

permitan predecir cambios y actuar de maneras proactiva en el desarrollo de la

prueba.

Ø Ser un centro de adiestramiento del personal.

1.1. OBJETIVOS DE LOS LICS: Dicho Laboratorio tienen como único

objetivo incorporar e implantar tecnologías de vanguardia con el fin de garantizar la

supervisión, control y respaldo en tiempo real de los procesos de producción,

utilizaron sistema automatizados que incorporan la medición, instrumentación y

control en cada etapa del proceso, incluyendo esto la instrumentación del pozo

(sensores de fondo) y superficie (automatización de estaciones de flujo, sistemas de

inyección de agua ASP y estaciones de flujo), que serán visualizados a través de la

salas virtuales. Así mismo, los Laboratorios Integrales de Campo fueron desarrollado

a fin de incrementar la tasa de recobro de los yacimientos.

1.2. ÁREAS SELECCIONADAS: Estos laboratorios se enmarcan dentro de

distintas Unidades de Explotación , una de las áreas seleccionadas es VLA-6/9/21 de

Lagomar, principalmente por presentar características y condiciones similares a un


17

gran número de yacimientos de crudos livianos, someros, sometidos a inyección de

agua y que presentan en la actualidad un alto grado de agotamiento. Del mismo

modo, la Unidad de Explotación Lagocinco ha sido una de las áreas más

intensamente sometida a recuperación secundaria, los bajos factores de recuperación

actual, indican que estos procesos no han sido muy efectivos y que, de continuar bajo

los esquemas actuales de explotación. Es por ello que se seleccionó un Cluster de

Lagocinco para el estudio de los LICs.

Asimismo, se seleccionó un área específica para la instalación del LICs en el

Cluster 2208 de Bachaquero, dicha área fue seleccionada principalmente por

presentar características y condiciones similares a un gran número de campos como

W6 donde se monitorean el bombeo mecánico, en D7 se verifica el control de

velocidad en el motor y en Bachaquero donde se manejan las variables para el control

de los balancines y las válvulas multipunto en las estaciones de flujo.

1.3. ARQUITECTURA: Ahora bien, la arquitectura se basa principalmente en

obtener la variable de campo y el envío de esta señal a los puntos donde se analizaran

y controlaran los datos. Sin embargo, mediante el control y supervisión en tiempo

real utilizado sistema automatizado, que será visualizado a través de la sala de control

de los LICs, se espera obtener un recobro final del orden de 50% con nuevas técnicas

de recuperación secundaria y tecnologías de avanzada tales como: Sensores de fondo,

sistema de inyección de agua y gas, prueba automática de pozo, inyección de vapor,

entre otros, toda estas puesta en practica en los LICs.


18

Figura 1. Arquitectura de Telecomunicación del LIC Lagomar, Fuente: Castellano (1999, p.13)

Figura 2. Arquitectura de Telecomunicación del LIC Lagocinco, Fuente: Castellano (1999, p.14)

Servidor SCADA FIX de los LICS

Consola FIX Web Server

EL MENITO Torre C Piso 1

PDVNet

WS

WHM Lagocinco PI ZEUS

RADIO S

E/F 22-5 HRTU

VLE-773 VLE-1328 LPG-1462

VLE-1313 VLE-1342

Servidor SCADA FIX de los LICS


EL MENITO Torre C Piso 1

PDVNet

WS

SCADA Lagomar PI ZEUS

RADIO S

E/F 11-1 BRISTOL

VLA-1329 VLA-1321


19

Figura 3. Arquitectura de Telecomunicación del LIC Costa Bolívar, Fuente: Castellano (1999, p.15)

2. TECNOLOGÍAS INVOLUCRADAS:

Retomando la expresión de que dichos laboratorios tiene como único objetivo

incorporar e implantar tecnologías de vanguardia, las cuales están compuestas por

tecnología de producción y tecnología de automatización.

2.1. TECNOLOGÍAS DE PRODUCCIÓN: 2.1.1. ESTACIÓN DE FLUJO: Se entiende por estación de flujo a la

infraestructura donde se recolecta la producción de petróleo y gas que proviene de los

pozos conectados a ésta.

MISOA

RADIO

IDNX

IDNX

IDNX

RADIO

Servidor SCADA FIX

de los LICS


CTL

EL MENITO Torre C Piso 1 El Menito C. Telecom.

Enlaces de Microondas

D7 LSE-5011

LSE-4491

LSE-4909

LSE-4121 LSE-4553

LSE-4456

LSE-5034 LSE-4427

LSE-4618

LSE-4282

LSE-5092

LSE-5093 LSE-5088

LSE-5085

LSE-5091

SAGD


20

Los equipos con los cuales cuenta la estación de flujo son los siguientes:

Separadores de Producción y de Prueba, Tanques de Almacenamiento de Crudo,

Múltiples de Recolección, depuradores de Gas de Instrumentos, Calentadores,

Bombas de Transferencia de Crudo, Tableros de Control y Equipos Auxiliares.

Los pozos asociados a la estación de flujo envían el crudo y el gas los cuales

son recolectados por múltiples de producción; por lo general, los pozos fluyen a los

separadores de producción, con excepción de los pozos que van a medir o a probar,

los cuales fluyen a los separadores de prueba. En estos separadores de producción se

efectúan la separación del gas y el crudo, este ultimo es enviado a los tanques de

almacenamiento y luego se transfiere al oleoducto por medio de las bombas de

transferencia. Por otra parte el gas es transferido al sistema de recuperación de gas.

2.1.2. POZO OBSERVADOR: Pozo dedicado para medición y supervisión de

parámetros y actividades de subsuelo que permite: el monitoreo y/o la auditoria

continua del proceso o plan de explotación, reorientando o fortaleciendo las acciones

en la dirección adecuada a medida que el mismo se desarrolla, a través de la

supervisión y análisis de todas aquellas variables consideradas claves para estudiar y

evaluar el yacimiento. A través de este pozo se pueden observar las variables que nos

permiten caracterizar al yacimiento, como presión de formación, perfil de

temperatura y resistividad. Este requerimiento surge de la necesidad de datos de alta

calidad, para el modelamiento del yacimiento y un mejor análisis de la permeabilidad

de la formación.


21

2.1.3. POZO INYECTOR: Pozo dedicado a inyectar para incrementar las

presiones del yacimiento. A través de estos pozos se pueden evaluar los distintos

tipos de inyección que variaran según el yacimiento que se desee estimular, para

incrementar el recobro de petróleo adicional por efecto de la mejora en la eficiencia

del barrido.

2.1.4. POZO PRODUCTOR: Pozo usado para la producción, como en los

campo tradicionales, lo cuales son equipados con censores para la medición de

variables. Estos pozos permiten recuperar el petróleo adicional con la utilización de

nuevas tecnologías de producción, tales como:

Ø Producción conjunta de diferentes arenas.

Ø Fracturamientos de pozos.

Ø Levantamiento por Gas Lift.

Ø Optimización de producción con técnicas de I/A.

Ø Estimulación a través de diferentes técnicas: Gas, Agua, ASP, Químicos,

Nitrógeno, Baterías, etc.


22

Figura 4. Estructura de los Pozos. Fuente: Intranet PDVSA

2.1.5. PROCESO INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR (ICV): En el

proceso de Inyección Continua de Vapor se dedican pozos para inyectar o producir.

El calor del vapor inyectado reduce la viscosidad del petróleo a media que el fluido

inyectado desplaza el petróleo del inyector al productor.

2.1.6. PROCESO INYECCIÓN ALTERNADA AGUA-GAS (AGA): El

proceso AGA utiliza los mecanismos principales de recuperación son; disminución de

las razones de modalidad G/P y A/P, esto genera incrementos en las eficiencias

arenales y verticales de barrido, y a la vez genera una mayor estabilidad del frente de

desplazamiento. Mejoramiento del perfil de inyección, donde el agua dispersa al gas

u lo obliga a penetrar en zona de baja permeabilidad.


23

2.1.7. PROCESO DE INYECCIÓN DE ALCALINOS SULFATANTES Y

POLÍMEROS (ASP): El sulfatante al mezclarse con la salmuera y el crudo residente

en la formación forma una microemulsión, la cual tiene una tensión interfacial del

orden de 10-6 a 10-5 Dinas/cm y al estar en contacto con el petróleo residual lo

libera, aumentando de esta manera el recobro. Tanto el tamaño del tapón como la

concentraciones son criticas, si son muy bajas no se recupera petróleo adicional, si es

muy alta la economía del proyecto se ve amenazada.

2.1.8. PROCESO DE INYECCIÓN OPTIMIZADA DE AGUA (IOA): De

esta manera, se identifica los volúmenes porosos inyectados, se incrementa la

eficiencia de barrido y se disminuye el tiempo requerido para barrer el área del

arreglo.

2.1.9. EL MÉTODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR SAGD:

Tiene como principio fundamental levantar los fluidos del reservorio a la superficie,

mediante la transmisión de energía al reservorio utilizando inyección de vapor seco.

Su nombre en ingles quiere decir “Steam Assisted Gravity Drainage Process” que

traducido al español significa “Proceso de Drenaje por Gravedad Asistida por

Vapor”.

En este proceso, el movimiento de petróleo al pozo productor es causado por

la fuerza de gravedad, y la geometría es de tal forma que el petróleo se mueve

aproximadamente paralelo a la interfase que forma la frontera de una zona saturada


24

de vapor creciendo continuamente, que se conoce como cámara de vapor y que se

ilustra a continuación:

Figura 5. Sección transversal de un pozo SAGD. Fuente: Intranet PDVSA.

El SAGD permite la remoción de bitumen o petróleo pesado en una manera

sistemática con el objeto de obtener un mayor recobro de lo que es posible en

procesos convencionales de inyección de vapor, donde el petróleo se mueve

desplazado por los fluidos inyectados. Al inyectar vapor por encima, cerca del pozo

de producción que se completa en la base del yacimiento, el vapor tiende a subir y los

condensados descienden conjuntamente con el petróleo calentado. De esta forma el

petróleo y los condensados son removidos continuamente a través del pozo productor.

2.2. TECNOLOGÍAS DE AUTOMATIZACIÓN:

Estas tecnologías de automatización involucran tanto los procesos de

producción y integración a los sistemas SCADAS, las cuales se describen

seguidamente:

Petróleo Calentadofluye al Pozo

Drenaje continuo dePetróleo y Condensados

Inyección Continua deVapor a la Cámara

Vapor fluye a la Interfasey se Condensa


25

2.2.1. INTEGRACION DE SISTEMA DE PRODUCCION

AUTOMATIZADO

El termino automatización se empleaba en los años cuarenta para describir

aquellos procesos en los cuales se utilizaban mecanismo para ejecutar tareas que

anteriormente requerían la atención y control humano. Desde entonces, la

automatización se aplica en una gran variedad de maquinaria y en los sistemas de

control, especialmente donde se hayan desplazado operaciones manuales por

controladores mecánicos o eléctricos. Manual de Automatización Halliburton (1997,

p.4.25)

Figura 6. Pirámide de Automatización, Fuente: Intranet PDVSA

La integración en el área de automatización de procesó de producción implica

que cada uno de los sistemas que se integran es capaz de regular y controlar su

proceso de forma coherente y coordinada con los demás, de acuerdo con las

Lagoven´s Level of Automation

Figure 1 Rev AAttatchment1

Operational InformationLevel

CrudeTreatmentSupport

CrudeMovement,Treatment,Handling

WaterTreatmentSupport

IntegratedWater

Injection

Data BaseMaintenance &User Interface

Optimization Level

Gas LPModel

Gas Allocation

Oil Well TestSequence &

Duration

Oil Well Curves

Oil ProblemAnalysis

Supervisory Control Level

Facility ModelingWater, Gas, Crude

Facility ModelingMulti-Phase

Leak DetectionWater, Gas, Crude

Process Control Level

Data BaseMaintenance

& UserInterface

FinancialModel

GasProblemAnalysis

GasEconomic

Model

Reconciliation,Smoothing,Filtering

Central DataManagement

ArchivingProduction &

Injection History &Reconciled Data

CorporateInformation

Level

Centinela

SIAL Workover

Lagarto

Western Division SCUs

DistrictOffices

DivisionOffice

DistrictOffices

Eastern Division SCUs

Tele

com

mun

catio

ns

System &Network

Management

Wide AreaDistributed Network

Level

DivisionOffice

Operational Coordination Level

Ethernet

Ethernet

Ethernet Ethernet

Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet

EthernetEthernet

RTU's & PLC'sDCS-ACSSCADA-ACS RTU's & PLC'sDCS-ACSSCADA-ACS

MasterRecollector

ProtocolConverter

ProtocolConverter

MasterRecollector

ProtocolConverter

ProtocolConverter

BackupSCU

DivisionSCU

DivisionSCU

BackupSCU

WAN


26

relaciones existentes entre ellos y los lineamientos de producción establecidos. Por lo

tanto, la integración de sistemas permite el establecimiento de estrategia de

producción, planificación y coordinación de las operaciones, y la ejecución de las

acciones de control.

Dos de las bases fundamentales en la integración de los sistemas de

producción automatizados son la ínter conectividad o capacidad de los dispositivos de

procesamiento de datos para establecer comunicación entre ellos y transferir

información, sin garantizar el uso efectivo de esta en el equipo destino, y la

interoperabilidad o capacidad de diferentes sistemas de computadoras, redes y

aplicaciones de trabajar conjuntamente y compartir información.

2.2.2. PLATAFORMA DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL:

Esta se caracteriza en describir el sistema SCADA, sus componentes, arreglo,

protocolos, entre otros, la cual se sintetiza seguidamente:

2.2.2.1. SISTEMAS SCADA: La palabra SCADA fue tomada del ingles

“Supervisory Control And Data Adquisitión” (Control Supervisorio y Adquisición de

Datos) son sistemas que permiten la captura y control de variables de diferentes

puntos de medición en lugares remotos, inaccesible o inconvenientes.

Un numero bastante amplio de empresas en la actualidad utilizan un sistema

de estaciones que se encuentran disgregadas geográficamente, por lo cual utilizan un

sistema de control Supervisorio que pueda controlar un numero variado de remotas de


27

manera eficiente y en menor tiempo, de forma de que se eviten daños y a su ves se

obtengan mayores beneficios económicos.

2.2.2.2. FUNCIONES DE LOS SISTEMAS SCADA: La función primordial

de un Sistema SCADA es: primero detectar una situación que puede presentar un

peligro para la seguridad del sistema (función supervisora) y luego tomar las acciones

correctivas necesarias para mantener el estado de seguridad de la operación. Manual

del SCADA. (1996, p.I-3).

a). FUNCIÓN SUPERVISORA: Es la revisión continua de las variables del

proceso (presión estática de gas, temperatura, presión diferencial de gas, presión

separadora, flujo de nivel) y detectar las posibles situaciones de peligro tales como

alarmas y paradas en los equipos del sistema.

b). FUNCIÓN DE CONTROL: A través del Sistema SCADA, un operador

puede cambiar los limites de las alarmas, ajustar el modo de suprimir y realizar

operaciones tales como, abrir y cerrar válvulas individualmente.

c). FUNCIÓN DESPLIEGUE Y ALARMA: Este subsistema es el

encargado de presentar las alarmas al operador, construyendo el mensaje,

categorizando la alarma y prensentandola mediante el medio adecuado.

2.2.2.3. COMPONENTE DE LOS SISTEMAS SCADA: Según el Manual

del SCADA (1996, p.I-5) entre los componentes de un sistema SCADA se

encuentran:


28

a). MAESTRA (MTU): Esta normalmente configurada por un sistema

redundante formado por dos computadoras, donde una de ellas opera como maestra y

la otra como respaldo (sistema redundante). La computadora de respaldo se mantiene

normalmente energizada y con la información (Base de Datos) actualizada, lo cual le

permite asumir el completo control del sistema al ocurrir una falla en la computadora

maestra. Este tipo de configuración permite maximizar la disponibilidad y

contabilidad del sistema.

La unidad maestra sirve como interfaz inteligente entre el operador y el

proceso o planta a supervisar y/o controlar. Entre sus múltiples tareas figuran la

comunicación con la unidades remotas, ubicadas en sitios distantes y el

procesamiento de la información suministrada por estas, su impresión en pantalla e

impresión de reporte y alarmas. También convierten las entradas (comando)

efectuados por el operador en los teclados, a data que es transferida vía las líneas de

comunicación a los RTUs y finalmente al equipo a ser controlado.

b). UNIDAD TERMINAL REMOTA (RTU): Ubicadas entre los elementos

sensores o primarios en el campo y el computador, convierten parámetros analógicos

a su equivalente digitales, para que el computador pueda procesar la información. En

algunos casos se ejecuta un procesamiento local por medio de ellas y existe la

capacidad de implementar lazos de control.

En los Sistemas SCADA se usan dos tipos de remotas RTUs, las cuales son

remotas dedicadas e IRTUs (unidades terminales remotas inteligentes) que son


29

remotas basadas en microprocesadores (microcomputadora con capacidad de

procesamiento y almacenamiento de datos) y además tiene la capacidad de toma de

decisiones.

La diferencia fundamental entre ambas es la forma mediante la cual reportan

la información de campo: para cualquier cambio en el campo, una RTU reportara

todos los puntos monitoriados, cada ves que sean interrogada (SCAN) por la unidad

maestra para actualizar la información (Base de Datos), una IRTU puede efectuar

reportes por excepción, es decir que solamente la data que a sufrido un cambio en el

campo, fuera de los rangos permitidos desde el ultimo barrido, será reportada en la

unidad maestra.

Figura 7. Diagrama de una Remota. Fuente: Manual del SCADA. (1996, I-6)

Radio Módem Modulo de

Comunicaciones

Entradas Discretas

Fuente de Poder

24V DC

Voltaje de alimentación Sincronización

Puerto de comunicación

auxiliar

Antena Procesador y Memoria

Salidas Discretas

Entradas Analógicas

Salidas

Analógicas

Entradas Contadores

Entradas Bajo Nivel

Banco de Baterías


30

El propósito de una IRTU es reducir la cantidad de procesamiento de data que

la MTU debe efectua r para manejar un gran numero de puntos, ya que al efectuarse

parte de estas funciones en la IRTU, la MTU puede comportarse mas como un

sistema de computadoras convencionales. Además de permitir la reducción de la

cantidad de comunicación necesaria entre la MTU y la RTU.

La MTU es capaz de acceder la data exacta que requiere, evitando así perdida

de tiempo recibiendo información no necesaria por medio de varios modos mediante

las cuelas la RTU puede acceder data de un punto en particular, de un grupo de

puntos o de la base de datos completa de la IRTU.

Dado que la IRTUs continuamente interrogan a los puntos físicos y almacenan

el resultado en su memoria, la data requerida por la RTU puede ser obtenida sin

retardo. La habilidad de hacer que las IRTUs efectúen diferentes funciones o

propósito combinando su programación las hace lo suficientemente flexible para

cubrir la mayoría de las aplicaciones de adquisición de datos remotos.

MODULO DE ENTRADA: Tiene como función adquirir la

información de campo suministrada por los transductores y acondicionar a los

niveles de operación. Este modulo debe permitir el manejo de la información

tanto analógico como digital, aunque cada uno sea distinto. La información

descrita normalmente es tomada directamente y representada por los niveles de

voltaje, convirtiéndose en información digital en el modulo de entrada a fin de ser

procesado por el modulo de control. La información analógica se representa por


31

señales de 1 a 5 voltios o por corriente de 4-20mili Amperio. La entrada procesa

esta información por medio de un convertidor analógico digital (A/D) para

recibir la información binaria que pueda ser procesada por el modulo de control.

GENERADOR DE PROTOCOLO: Este modulo se encarga de

codificar a información recibida del campo y de la estación maestra para ser

transmitida por los canales de comunicación. La información codificada se refiere

de forma idónea, incluyendo métodos de detección de errores a fin de lograr una

correcta transmisión.

MODULO DE CONTROL: Tiene como función principal el registro,

transmisión y recepción de los comandos proveniente de la maestra o sistema

Supervisorio.

c). MÓDEM: Es un modulador-demodemodulador, que permita la interfaz de

la remota con la maestra. Su función es convertir la información digital proveniente

del sistema a una señal de tomas requeridas por el medio de comunicación usada

(parte modulador). En el otro extremo de la línea de comunicación se encuentra la

parte demoduladora, que convierte la señal en tomas a una salida digital. Por lo tanto

se necesita dos módem para el proceso, una en cada extremo.

d). SENSORES: Los parámetros hacer monitoriados por el sistema son

medidos y transformado por diferentes tipos de sensores los cuales son determinados

por el proceso o medio a monitorear. La señal de salida de los sensores es


32

suministrada a la RTU en donde se convierte al tipo de señal requerida por la unidad

para su procesamiento.

e). CANAL DE COMUNICACIÓN: La unidad muestra y la remota se

comunican entre si por cables telefónicos o canales de radio y por medio o líneas de

transmisión como VHF, UHF, Satélite y/o Microondas que están relacionados a las

comunicaciones del proceso a supervisar, esto es, dispersión geográfica y facilidades

de comunicación existen.

La recolección de información se realiza automáticamente a intervalos de

tiempo preestablecidos en el Software del sistema, a excepción de las alarmas que son

reportadas cuando se producen. Todos estos canales de transmisión están limitados en

el ancho de banda de la frecuencia. Esta limitación proviene de las propiedades

físicas del medio (canal) o de las limitaciones derivadas de la prevención deliberada

de interferencia con otros canales.

Se puede establecer que la capacidad máxima de un canal ideal es:

bits/segRP

1LnWC

−×=

P: Potencia (Watt)

R: Potencia del ruido (Watt)

W: Ancho de banda (Hz)

TRANSMISOR: Una ves que la información proveniente del proceso

a sido recolectada y procesada por la remota ya que en condiciones de ser


33

transmitida y entonces, es colocada en el modulo o interfase de comunicaciones

de la remota, la cual esta conectada a un equipo transmisor (módem + equipo

transmisor). La primera etapa del transmisor la constituye el módem

(modulador/demodulador), el cual se encarga de preparar la señales para su

transmisión a través del canal. En forma general, el módem esta incluido como

una tarjeta electrónica en la unidad remota, mientras que el equipo transmisor se

encuentra físicamente separado.

Es necesario recalcar que el transmisor invierte su rol a receptor cuando la

comunicación se realiza desde la MTU.

CANAL O ENLACE DE TRANSMISIÓN: La información recolectada

debe ser transmitida de manera rápida y confiable a la MTU. Además, la MTU

debe transmitir a las remotas, comandos de control y datos de manera usualmente

confiable. La cantidad en la transmisión de estos mensajes depende

principalmente de la naturaleza del canal de comunicación utilizado. Entre los

canales de comunicación mas utilizados en los Sistemas SCADA, tenemos: radios

de alta frecuencia, microondas, cable telefónico, transmisión por onda portadora,

fibra óptica, etc.

La tendencia moderna, cuando es posible el enlace vía cable, hacia la

utilización de fibra óptica pues se obtienen ventajas significativas en cuanto a la

velocidad de transmisión e inmunidad a los factores causante de ruido.


34

RECEPTOR: El receptor esta constituido básicamente por los mismo

elementos de transmisión, solo que en sus funciones opera en forma inversa. De

esta manera, el mensaje, que a viajado a lo largo del canal, es captado por un

dispositivo de acoplamiento que lo transfiere a un módem que realiza el proceso

de demodulación y acondicionamiento del mensaje. Este se entrega al subsistema

de procesamiento de dato, el cual se encargara finalmente de procesar la

información y de presentarla al operador a través del subsistema de comunicación

hombre maquina.

PROTOCOLO: En un Sistema SCADA el protocolo de comunicación

permite la interacción entre los equipos de comunicación. El mismo esta

constituido por un conjunto de reglas para agrupamiento de mensajes, distinción y

corrección de errores, y para secuencia de control. Por supuesto, la reglas del

protocolo están perfectamente coordinadas en las rutinas de sondeo o

interrogación. El agrupamiento o empaquetamiento de los mensajes es una

característica que varia ampliamente entre los diferentes protocolos utilizados.

Los mas utilizado en los Sistemas SCADA tenemos: Binary Synchronism

Code (BSC), High Data Link Control (HDLC) Modbus, Conitel, BSAP, etc.

Las técnicas de verificación de errores que generalmente se encuentra en

los sistema de comunicación son: Verificación de redundancia vertical (RV),

verificación de modulación longitudinal (VRL), verificación de modulación

cíclica (VRC).


35

f). PROGRAMA (SOFTWARE): Es un conjunto de programas o series de

instrucciones que se ejecutan en el computador. El Software de redes permite la

comunicación ínter CPU (primario-secundario). Así mismo permite el intercambio de

datos con otros Sistemas SCADA y con los Sistemas de Información Gerenciales.

g). EQUIPOS PERIFÉRICOS: Las unidades periféricas conforman los

equipos de soporte a la maestra. Están integrados por impresoras, pantalla, teclados y

RTU, de los que se obtiene reportes impresos, mensajes de alarma y eventos,

despliegues al operador y mensajes de esta.

h). OPERADOR DE SALA DE CONTROL: El operador interpreta la

información procedente del campo para tomar las decisiones pertinentes en le caso en

que no se disponga de proceso de control automático.

Figura 8. Componentes del Sistema SCADA. Fuente : Manual de SCADA. (1996, p.I-17)

SCADA Maestras

RTU

RTU

RTU

Unidades Terminales Remotas Equipos a ser Moni toreados

Medio de Comunicación: • Radio • Líneas dedicadas

• Microondas • Fibras Ópticas, etc.


36

i). SUPERVISOR SCADA: Es el encargado de coordinar, asesorar, guiar y

asistir al personal de operaciones y de mantenimiento en el desarrollo de la funciones

relacionada con el Sistema SCADA.

2.2.2.4. FORMAS DE ESTABLECER LA COMUNICACIÓN EN LOS

SCADA: El sistema SCADA se puede clasificar de acuerdo a la forma como se

establece la comunicación en:

Polling. Es el sistema en el que la maestra interroga a cada remota para

constatar si se ha dado algún cambio desde la ultima vez que se interrogo, si se

detecta un cambio la maestra debe pedir data inmediatamente.

Scanning. En este sistema la maestra controla todo el intercambio de

información, su estado normal es una comunicación repetitiva con las estaciones

remotas.

Update Continuo. Es un sistema en el que la estación remota actualiza

continuamente la indicación de la estación maestra y esta en espera de una acción

tomada por la maestra.

Quiescent. Es un sistema que esta alerta normalmente y transmite

información solamente cuando un comando de operación se inicia desde la

maestra o cuando ocurre un cambio en la señal recibida en la estación remota.

2.2.2.5. SISTEMA DE COMUNICACIÓN: El modelo conceptual de un

sistema de comunicación consiste, básicamente en una fuente, un canal y un destino.

Su propósito es reproducir en el destino un mensaje seleccionado en la fuente.


37

Un transistor emplea símbolos codificados que luego transmite a través de un

canal hacia el receptor. El mensaje, que viene de una fuente al transmisor, por lo

general es previamente codificado por un receptor antes de que lo pueda entender el

destinatario. No siempre el canal conduce el mensaje codificado a la perfección

debido al ruido al ruido y a la dis torsión. Esta ultima se origina en una operación

conocida y se puede corregir por una operación inversa. El ruido es el tono o una

interferencia no predecible.

Figura 9. Sistema de Comunicación en general. Fuente: Manual del SCADA (1996, p.III-21)

2.2.2.6. COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN: Para la

transmisión sobre un canal de comunicación, la señal de dato digital, debe ser

transcrita en una señal de frecuencia. Esta técnica de convertir una señal digital a una

señal de frecuencia es conocida como modulación. Las diferentes técnicas de

modulación mas comúnmente conocidas son:

• Modulación de Amplitud.

• Modulación de Frecuencia.

• Modulación de Fase.

FUENTE TRANSMISOR CODIFICADOR

CANAL RECEPTOR DECODIFICADOR

DESTINO

RUIDO Y DISTORCION


38

En el terminal de recepción la información, previamente modulada, es

demodulada y regenerada en su formato original de bits binarios y adecuado para el

computador de la estación maestra realice la interpolación de la data.

La información modulada es fácilmente transmitida sobre el canal de

comunicación, dado que estos canales han sido diseñados para la transmisión de

señales de frecuencia, valores análogos tales como la transmisión de señales de voz

sobre una línea de telefónica o sobre un radio. Los componentes del sistema de

comunicación requeridos para la transmisión de datos hacia y desde un lugar remoto

se muestran a continuación.

Figura 10. Comunicación entre Estación Maestra/RTU. Fuente: Manual del SCADA (1996,p.III-5)

Además, las estructuras de los mensajes y la transmisión de datos y

protocolos de datos en los sistemas SCADA son únicas a cada sistema suministrado,

estos formatos han sido establecidos en torno a un mensaje palabra digital de 16, 24,

ó 32 bits. La figura 11 muestra un formato de palabra de 16 bits, consistente de bits

DIGITAL

INTERFAZ EIA

RS-232C

DIGITAL

INTERFAZ EIA

RS-232C

RTU MTU MODEM MODEM

SISTEMA

DE COMUNI-CACIÓN TX/RX

SISTEMA

DE COMUNI-CACIÓN TX/RX

MEDIO DE COMUNICACIÓN

FRECUENCIA FRECUENCIA CANAL DE

VOZ (0-4 KHz)


39

de datos, detección de errores (bits de paridad) y bits de sincronismo. Como es de

notar, todos los suministradores de Sistemas SCADA han desarrollado su propia

palabra, mensaje y protocolo para la transmisión de datos, y la mayoría de estas

compañías consideran sus técnicas de transmisión de datos como información

confidencial de ellos y de sus clientes.

Figura 11. Formato Digital de Palabra. Fuente: Manual de SCADA (1996, p.III-27)

Nota: Todos los surtidores de sistemas SCADA usan propio protocolo, formato y palabra de datos.

2.2.2.7. LÍNEAS DE COMUNICACIÓN: Las líneas de comunicación tales

como cables, líneas telefónicas y/o canales de radio (UHF, VHF o microondas)

permiten conectar la computadora principal con sus remotas, teniendo en cuenta la

distancia existente entre estas ultimas al igual que las condiciones del proceso a

supervisar y a las facilidades de comunicación que se presenten.

2.2.2.8. FUNDAMENTOS DE LA TRANSMISIÓN DE DATOS: La

operacionalidad, facilidad y efectividad de los Sistemas SCADA depende de la

transmisión de datos desde una estación maestra hasta una unidad remota (RTU) y

viceversa. Para que la estación maestra y la RTU envíen datos a otro sitio o

dispositivos, esta dos unidades digitales computarizadas debes de estar provistas de

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

BITS DE DATOS

BITS DE DETECCION DE

ERRORORES

SINC. SINC.


40

medios de comunicación inteligentes y fidedignos, estos deben de comunicarse con

otro sobre cualquier forma de medio de comunicación. Las comunicaciones desde

una estación maestra, ubicada en una locación central, hacia una unidad terminal

“remota” (note el énfasis en remota), son algunas veces difícil de acceder desde líneas

telefónicas no extendidas a todas las locaciones.

Diferentes compañías suplidoras del sistema SCADA emplean variados

protocolos de transmisión, existiendo muy poca estandarización en la estructura del

mensaje ( DATOS, protocolo de datos). No obstante, existe estándares americanos e

internacionales que rigen las interfaces de datos entre el Hardware del Sistema

SCADA y los equipos de transmisión de datos (Módem) convierten las señales

digitales del SCADA en señales analógicas, o señales equivalentes de voz, para la

transmisión sobre el medio de comunicación suministrado. Al otro extremo, otro

módem, regenera la señal digital para la entrada al RTU.

El medio de comunicación es, por tanto, extremo al SCADA, y es muy raro

que este medio sea suministrado con el sistema SCADA y por ello se requiere como

parte de un proyecto clave para dicho sistema.

Sin embargo, las compañías suministradoras del sistema SCADA deben

proveer la interfaz Hardware y Software necesario para todos los tipos de medios de

comunicación, algunas de las cuales se citan a continuación:

• Líneas Telefónicas.

• Radio en VHF y UHF.


41

• Radio Microondas.

• Radio Dispersión Troposferica.

• Cableado Directo.

• Fibra Óptica.

• Cables Submarinos.

Estos medios de comunicación proveen el alcance necesario cubriendo

largas distancias con microondas (con sitios repetidores), satélites, etc., y para áreas

locales con una facilidad de procesamiento utilizan cableado directo, cable coaxial,

fibra Óptica, etc.

Un sistema de SCADA consiste en todo el hardware de adquisición de datos y

de control y módem. Pero no incluye el medio de comunicación.

Aun cuando una estación maestra tiene éxito en la transmisión de datos con

todas las RTU’s en el SCADA, esto puede requerir comunicación con cualquiera o

con todos los siguientes sistemas computadoras digitales:

• Controlador Lógico Programable.

• Sistema Medidor de Nivel de Tanques.

• Sistema de Medición de Fluido.

• Cromatografo/Analizador.

• Otro Sistema de Adquisición de Datos/ Sistema de Control.

• Procesamiento de Datos por Computador (Local o Remoto).

• Sistema Automatizado de Cargado de Camiones.


42

• Estación de Operaciones Remotas:

Ø Oficina del Gerente.

Ø Oficina de Inventario de Oleoductos.

Ø Centro de Mantenimiento (local o remoto).

• Sistema Computarizado de Movimiento de Petróleo y Aceite.

• Red de Área Local (personal de computador).

El procesamiento integrado de información y sistema computarizado de

SCADA provee un sistema de Adquisición de Información, para actualizar los

reportes de producción de petróleo y gas, inventario, control/monitoreo y

contabilidad.

El requerimiento fundamental de Sistema SCADA es transmitir información

digital, por ejemplo en un formato de palabra de 16 bits, desde la estación maestra

hasta la RTU y viceversa. La palabra de datos trasmitida debe ser recibida en la

misma secuencia de “1” y “0” o la RTU responderá con la palabra incorrecta. Por

tanto, toda la información trasmitida debe ser protegida asegurada que no exista la

perdida de cualquier bit o grupo de bits. Esto es logrado mediante la aplicación de

técnicas de detección de errores. Normalmente es suficiente detectar errores y

devolver el mensaje con una respuesta que solicite la retransmisión del mensaje.

2.2.2.9. MODO DE TRANSMISIÓN DE DATOS: El intercambio de mensaje

entre dos locaciones remotas puede ocurrir en tres modos distintos: Simplex, Half

Duplex y Full Duplex. El modo Simplex de transmisión permite que la transmisión se


43

realice de una sola dirección y ofrece limitadas capacidades de comunicación. El

modo Half Duplex permite la transmisión en ciertas direcciones pero solo en una

dirección a la vez. El modo Full Duplex permite la transmisión de dalos en ambas

direcciones simultáneamente.

El SCADA, por naturaleza de las direcciones/respuestas, la secuencia de

intercambio de mensajes entre la estación maestra y la RTU, se realizan por sistemas

half duplex, y los pares de líneas telefónicas podrían ser adecuados para esos

sistemas. Las comunicaciones por radio utilizan el modo full duplex, separando los

canales de transmisión y recepción, además las secuencias e intercambio de mensajes

del sistema SCADA es solamente half duplex.

2.2.2.10. PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN DE DATOS: Protocolo es la

denominación que reciben los procedimientos y las reglas de Software y Hardware

para que pueda realizarse la transferencia de datos entre el emisor y el receptor de

forma tal que el flujo de información sea controlado.

2.2.2.11. EVOLUCION DE LOS PROTOCOLOS DE SCADA: La primera

generación de protocolos eran patrones fijos donde cada campo representaba un

numero fijo de bits; su funcionalidad era limitada por el numero de códigos de

operación. Se hacia imposible agregar nuevas funciones sin tener que modificar el

hardware (Tabla 1).


44

Tabla 1. Primera Generación de Protocolos

F.S. Dirección Código de operación Bit de Información

Código de operación

F.S.

Fuente: Manual del SCADA (1996, p.III-40)

La segunda generación de protocolos SCADA utiliza campos fijos tales como

Frame-Sync (F.S.), direccionamiento y códigos de operación, pero usa bytes en lugar

de bits, proveyendo apoyo a mensajes de larga variable. Su funcionalidad se limita al

numero predefinido de códigos de operación (Ver Tabla 3).

Tabla 2. Segunda Generación de Protocolos

Datos

F.S. ADD ADD OP. CODE OP. CODE SEC. F.S.

Fuente: Manual del SCADA. (1996, p.III-40)

La tercera generación de protocolos son los de niveles, los cuales no toman en

cuenta el tipo de datos de aplicación que están transmitiendo a través del protocolo.

Se basa en el principio de separar el proceso de comunicación en siete tareas

definidas (Ver Tabla 3), donde el nivel de aplicación es solo uno y los otros niveles

operan independientemente a la aplicación.

Las tareas usuales en la comunicación (Dirección, CRC, Retransmisiones,

integración de la información y otros) son parte de los niveles estandarizados pero no

la aplicación. No todas las tareas de aplicación son función del protocolo como por


45

ejemplo controles de transmisión, estados, contadores, diagnostico remoto, Up/Down

loading de programas y parámetros.

Entre los protocolos de SCADA que se encuentran en el mercado destacan:

• BSAP.

• Conitel (RTU).

• Modbus (ASCII/RTU).

• DNP 3.0.

Tabla 3. Modelo OSI de 7 Niveles

Nivel Nombre del Nivel (Nivel OSI) Descripción

7 Aplicación El contenido actual, la idea o instrucción en forma de mensaje es

enviado al recipiente.

6 Presentación Conversión del formato, compresión de datos, encripcion y

autentificaron.

5 Sesión Sesión de control, mensaje simples y mensajes de sincronismo.

4 Transporte Control de flujo de datos punto a punto, secuencia de los

paquetes, aceptación de los datos, múltiples canales lógicos.

3 Red Ruta de los datos, manejo de las fallas de comunicación.

2 Enlace Secuencia de paquetes, reconocimientos de destino y fuente de

paquetes y sincronismo de paquetes.

1 Físico Codificación y decodificación o niveles bit/byte, CRC, acceso al

canal, canales de interfaz (Radio,RS -232, RS48S, LAN, etc.)



46

En la siguiente tabla se muestra las características de los modos de

transmisión RTU y ASCII ( Ver Tabla 4).

Tabla 4. Transmisión ASCII y RTU

Características ASCII (7-bit) RTU (8-bit)

Sistema de Código Hexadecimal 8-bits binario

Numero de Bits por carácter:

Bits de inicio

Bits de datos

Paridad (opcional)

Bits de parada

1

7

1

1 ó 2

1

8

1

1 ó 2

Chequeo de errores LCR (Chequeo de Redundancia

Longitudinal)

CRC (Chequeo de Redundancia

Cíclica


2.2.2.12. METODO DE REDUNDANCIA CICLICA: el método de

redundancia cíclica es un código de seguridad que “funciona mediante el acople de la

trama de datos a grupo de bits calculados por el terminal transmisor. El algoritmo de

calculo es básicamente la división de la trama del mensaje entre un código que

corresponde a un polinomio generador:

1xxxxxxxxxx 56891011131416 ++++++++++

El resto de la división en base 2 es anexado a la trama a enviar para su futuro

procesamiento en el extremo receptor, el cual divide la trama recibida entre el


47

polinomio generador y verifica el resto. Si el resto obtenido en el extremo receptor es

cero la trama recibida se considera sin errores”. Manual del SCADA. (1996, p.III-48).

El poder de detección de este código permite que la probabilidad de errores no

dectetados en un mensaje de longitud máxima será de 10101 −x , para un enlace de

comunicación con un VER de 4101 −x .

2.2.2.13. MÉTODO DE DETECCIÓN DE ERRORES: En un sistema de

comunicación pueden ocurrir dos tipos de errores, a saber, errores de transmisión o

errores de operación. Para detectar estos errores existen varios métodos:

• Métodos de detección basados en el uso de la paridad, tanto lineal como en

bloque.

• Métodos basados en el uso de códigos especiales.

• Métodos de chequeo por redundancia cíclica.

2.2.3. TELEMETRIA:

La telemetría esta definida como una técnica de transmitir mediciones y datos

mediante un medio electro-magnético y la recepción de los datos en un punto distinto.

Un sistema SCADA permite la conversación entre dos dispositivos (intercambio de

mensaje).

Cada intercambio de mensaje comienza con el computador principal en la

unidad terminal maestra (MTU), transmitiendo un mensaje al dispositivo remoto de

adquisición de datos (RTU) sobre un canal o línea de comunicación entre ambos.


48

Deberá existir únicamente una MTU en la línea de comunicación, pero podrán existir

tantas RTUs como las características físicas de la línea y/o sistema lo permitan.

La topología de la red consiste en ramales múltiples conectados a la MTU en

una configuración estrella. Cada ramal están individualmente caracterizada y pueden

estar compuesta con varias RTUs.

C. DEFINICION DE TERMINOS BASICOS:

A/D (Analógico / Digital): Termino usado para referirse a un convertidor de señales

analógicas en señales digitales. Barriola (1996, p. A.1)

Ancho de Banda: Es la diferencia entre los limites de frecuencia de una banda que

contiene los componentes útiles de frecuencia de una señal. Strembler (1998, p.55)

Backbone: Estructura que permite conectar todos los segmentos de red como una

única red. CIED (1997, p.15)

Binary Sychronism Code (BSC): Protocolo de transmisión orientado a byte (la

longitud de la data debe ser de byte). La longitud de transmisión no puede exceder de

256 bytes y generalmente no es transparente, es decir, que no puede enviar cualquier

secuencia de bits. Márquez (S/A, p. 7)

CPU (Control Process Unit): En un microprocesador denominarse CPU la unidad

de procesamiento principal, la cual controla y ejecuta las instrucciones. Barriola

(1996, p.II-4)

Contador: Dispositivo que se usa para determinar la cantidad de eventos ocurridos.

Cuando un controlador no puede ser inicializado (reset) se dice que es "Rollover"


49

Márquez (S/A, p. 9)

Controlador: Instrumento que compara la variable controlada con un valor deseado

y ejerce automáticamente una acción de corrección de acuerdo con la desviación.

Creus (1993, p. 727)

Control Supervisorio: Sistema de control en el cual los bucles de control operan

independientemente sujetos a acciones de corrección intermitente a través de su

puntos de consigna. Creus (1993, p. 726)

Convertidor: Instrumento que recibe una señal estándar y la envía modificada en

forma de señal de salida estándar. Creus (1993, p. 727)

D/A (Digital / Analógico): Termino para referirse a un convertidor de señales

digitales en analógicas. Barriola (1996, p. II-4)

Digital: Valor o magnitud física, dispositivo, etc., cuya variación se produce por

impulsos de valor constante y forma discontinua. Barriola (1996, p. II-5)

E&P: Exploración y Producción. PDVSA

E/F: Estación de Flujo.

GUI: Interfaz gráfica de usuario (Graphic User Interface)

Hardware: Constituye todo los componentes físicos de un computador. Manual

Windows (1986, p.3)

High-level Data Link Control (HDLC): Protocolo de transmisión orientado a bit

(la longitud de la data por transmitir es variable y múltiplo de bit), y diseñado para

efectuar transmisiones sincronas de secuencia de bits independiente. El protocolo es

transparente, es decir que se puede transmitir cualquier combinación de bits sin


50

efectuar la transmisión. Márquez (S/A, p. 13)

Interfaz: Circuito o conector que enlaza dos elemento de hardware. Márquez

(S/A, p. 13)

LICs: Laboratorios Integrales de Campo tienen como único objetivo incorporar e

implantar tecnologías de vanguardia con el fin de garantizar la supervisión, control

en tiempo real de los procesos de producción. Castellano (1999, p. 2)

MTU: Unidad Terminal Maestra. (Master Terminal Unit) La unidad maestra sirve

como interfaz inteligente entre el operador y el proceso o planta a supervisar y/o

controlar. CIED (1992, p. 27)

OASyS: Sistema de arquitectura abierta. ( Open Architecture System)

OSI: Interconexión de Sistema Abierto. (Open System Interconnection)

PROTOCOLO: Método empleado para lograr el dialogo efectivo entre equipos

electrónicos que cumplen una función especifica. Nava y Quintero (1997, p. 136)

PDVnet: Red de PDVSA.

PLC: Controlador Lógico Programable. (Programmable Logic Controller)Un PLC o

automática programable, es cualquier maquina electrónica diseñada para controlar en

tiempo real y en medio de procesos industriales secuenciales. CIED (1992, p. 30)

PLATAFORMA: Es una instalación petrolera contentiva de equipos mecánicos,

eléctricos, auxiliares, todo ello colocado sobre una estructura metálica en el lago.

Ing. Carlos Silva (1998)

Sistemas: Es una combinación de componentes que actúan conjuntamente y

cumplen un determinado objetivo. Ogata (1993, p. 4)


51

Sistemas de Control: Es una interconexión de componentes que forman una

configuración del sistema que proporcionara una respuesta deseada del sistema.

Ogata (1993, p. 4)

SCADA: Control Supervisorio y Adjunción de Datos.

SCU: Unidad de Control Supervisorio.

Software: Programas o secuencias de instrucciones y comandos que ejecuta un

computador. Manual Windows (1986, p. 6)

Sala de Control: Consta de estaciones de trabajo e impresoras que facilitan la

operación y supervisión de procesos. CEPET (1989, p.29)


52

D. SISTEMAS DE VARIABLES

1. Impacto:

Definición Conceptual: Choque de un Proyectil en el blanco. Huella o señal

que en el deja. Traza o cintilación producida por una reacción sobre una pantalla.

Diccionario Enciclopédico QUILLET. (1990, p.189)

Definición Operacional: Es la repercusión que puede ocasionar el masificar

las tecnologías de dichos laboratorios sobre el sistema de supervisión (SCADA)

existente.

2. Tecnologías Emergentes de los LICs:

Definición Conceptual: Se define como automatización de proceso de

producción, mediante el monitoreo permanente de los pozos permitiendo así la

caracterización del yacimiento para incrementar la taza de producción y el recobro de

los mismo, disminuyendo al mismo tiempo la transferencia data entre las diferentes

tecnologías. Castellano. (1999, p.2)

Definición Operacional: Se puede describir como incorporar e implantar

tecnologías de vanguardia con el fin de garantizar la supervisión, control y respaldo

en tiempo real de los procesos de producción, utilizando sistemas automatizados, que

incorporan la medición, instrumentación y control en cada etapa del proceso,

incluyendo esto la instrumentación del pozo (sensores de fondo) y superficie


53

(automatización de estaciones de flujo, sistemas de inyección de agua, ASP y

estaciones de flujo), que serán visualizados a través de salas virtuales.

3. Plataforma de Automatización Industrial (SCADA):

Definición Conceptual: Se define como un sistema computarizado el cual

monitorea o supervisa, plantas y equipos localizados en sitios remotos, expandidos

geográficamente, o que en general no resulte practica la visita regular por parte del

personal. Manual del SCADA. (1996, p.I-4)

Definición Operacional: El Sistema Maestro Global (SCADA), es el sistema

utilizado en la industria petrolera nacional PDVSA, como parte de la integración de

los procesos de producción, es decir, este sistema es capaz de supervisar, controlar y

visualizar dichos procesos, aun si estas áreas se encuentren en las zonas muy

distantes, por medio de una comunicación bien sea vía radio, satelital, entre otros, que

esta prevalecerá entre la maestra con los esclavos. Al mismo tiempo debe conformar

una arquitectura modular y abierta en todos sus componentes bajo el sistema

operativo.

a. antecedentes de la investigacion

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