REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN

PROPUESTA PARA LA IMPLANTACIÓN DEL SCADA NACIONAL GUARDIÁN DEL ALBA EN EL SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO DE LA PLANTA QE1 DE LA EMPRESA MIXTA PETROQUIRIQUIRE ORIENTE - MONAGAS.

Trabajo Especial de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero de Sistemas.

Autora: Alexandra Vásquez

Tutora: Ing. Rossmery Flor

Asesora Metodológica: Lcda. Marizabeth Malaver

Maturín, Abril 2011

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de control se han desarrollado para manejar máquinas o procesos

de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados

esperados, el alcance de estos sistemas esta íntimamente ligado a la arquitectura de

los equipos disponibles, a la complejidad del desarrollo y a la versatilidad de los

resultados. Existe gran variedad de sistemas de supervisión, los cuales además de

ofrecer al usuario la arquitectura necesaria, le proveen durante mucho tiempo las

actualizaciones de las licencias de los software.

Una consecuencia puntual para la industria es que deben invertir grandes

cantidades de dinero en los servicios de actualización y mantenimiento tanto del

hardware como del software, creando así una dependencia tecnológica, conllevando a

los usuarios a buscar otros medios que le ofrezcan los mismos servicios a menor

costo. El panorama cambia a raíz con el surgimiento del software libre, el cual se

extiende en diferentes áreas tal es el caso de la ingeniería, específicamente en el

campo de supervisión y control, ofreciendo así al usuario reducción en cuanto a

costo-beneficio al ofrecerle sistemas SCADAS bajo plataformas en software libre.

En los últimos años, los sistemas operativos como Linux y sus diferentes

distribuciones han tomado un posicionamiento en las sociedades, y el país no se

encuentra distante a esta tendencia creando programas y aplicaciones de licencia

gratuita. Es así como nace el Guardián del Alba siendo un sistema de control

industrial que utiliza sistemas informáticos y tecnologías de comunicación para

automatizar el monitoreo y control de procesos, siendo un sistema supervisorio que se

propone integrar en los sistemas actuales de la planta QE1 la cual esta compuesta por

múltiples de crudo y gas, válvulas, separadores, despojadores, tratadores térmicos,

hidroceldas, bombas, tanques y unidades LACT, en ella se recolecta la producción de

varios pozos para enviarlos posteriormente a otras estaciones donde se vende o se

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usa, perteneciente a PDVSA Petroquiriquire con la finalidad de mejorar los procesos

de extracción y procesamiento de crudo y gas, poniendo por un período de tiempo

estipulado de 1 año el SCADA, viendo su funcionalidad y tomando en cuenta los

fallos que se muestren para obtener grandes mejoras.

De acuerdo a esto, este trabajo de investigación estará conformado de la

siguiente manera:

Capítulo I: denominado el problema, se presentará la contextualización del

problema, con sus objetivos generales y específicos, seguidamente la justificación de

la investigación, Capítulo II: se mostrará el marco referencial, reseñando la historia

de la empresa, los antecedentes de la investigación, las bases teóricas, legales, sistema

de variables y la definición de términos básicos, Capítulo III: llamado marco

metodológico, se mostrará la modalidad de la investigación, tipo, nivel,

procedimientos, operacionalización de variables, población y muestra, técnicas y

análisis de la recolección de datos, limitaciones y cronograma de actividades,

Capítulo IV: definido como resultados de la investigación, donde se desarrollarán y

mostrarán los objetivos específicos planteados en la investigación, distribuidos por

sus distintas fases las cuales se ampliaran y detallaran paso a paso.

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CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Contextualización del Problema

A través de los años, las grandes empresas dedicadas a la extracción y

procesamiento de petróleo y sus derivados, han tratado de encontrar una forma de

que estos procesos sean monitoreados en tiempo real, para que sean más seguros y

poder tomar las acciones inmediatas al momento de cualquier contingencia. Para ello,

existen en el mercado los sistemas de control, los cuales están formados por un

conjunto de dispositivos mecánicos, eléctricos o hidráulicos cuya finalidad es

controlar y monitorear el proceso. Dependiendo de la complejidad y el riesgo de las

operaciones, algunos usuarios prefieren los sistemas de control distribuidos, los

cuales mantienen una alta disponibilidad de las operaciones implicando esto un

mayor costo tanto en instalación como en mantenimiento.

Como consecuencia de las altas inversiones en sistemas distribuidos y al

mejoramiento de las computadoras, estos sistemas están siendo suplantados por

sistemas de control denominados Sistemas SCADAS (Supervisory Control and data

Adquisicion) o sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos, estos

permiten supervisar y controlar a distancia una instalación. Estos trabajan bajo

sistemas operativos propietarios tales como Win NT o Unix, logrando disminuir un

poco los costos de instalación y mantenimiento en comparación con los sistemas de

control distribuidos, pero estableciendo una dependencia tecnológica total con sus

usuarios.

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A partir de los años 80, el uso de estas plataformas se fue haciendo más

restrictivo y costoso, forzando al usuario aceptar condiciones que impedían realizar

modificaciones importantes y necesarias con el uso de licencias, para el año 84 se

trabajaba en el proyecto GNU (del acrónimo recursivo GNU´s Not Unix, es decir,

GNU No es Unix) con el objetivo de crear un sistema operativo libre que diera a los

usuarios libertad para restringir las posibilidades de apropiación, naciendo así el

Software libre, este vino a ofrecer aplicaciones para el uso público en campos como

multimedia, administración, seguridad, educación, ofimática, desarrollo e ingeniería.

La industria del software libre en Venezuela se encuentra en pleno

surgimiento gracias al auge mundial que se le ha dado como alternativa a las

plataformas soportadas por sistemas operativos bajo licencia. En consecuencia, como

un estímulo para promover los polos de desarrollo nacional, para el año 2004 por

decreto presidencial se publicó en gaceta oficial Nº 38.095 de fecha 28/12 el artículo

N° 3390 siendo un estatuto mediante el cual se dispone que la Administración

Pública Nacional (APN) debe emplear prioritariamente software libre desarrollado

con estándares abiertos en sus sistemas, proyectos y servicios informáticos.

En cumplimiento a este decreto, Petróleos de Venezuela (PDVSA) creó una

unidad llamada “Distrito Socialista Tecnológico” concebida como una red

productiva, cuyo principal función es la de generar soluciones tecnológicas tomando

como base el compromiso social, la innovación y calidad en áreas especializadas de

AIT (Automatización, Informática y Telecomunicaciones) a fin de contribuir con el

alcance de la soberanía tecnológica y el desarrollo endógeno del país.

Dentro del plan de desarrollo de esta unidad, surge el “SCADA Nacional

Guardián del Alba” aplicación que posee una arquitectura distribuida que trabaja bajo

software libre, con una de las distribuciones mas estables en el mundo de linux

orientada a usarse mediante el Sistema Operativo Debian, siendo un sistema que

permite la supervisión y control automático de los procesos industriales en el sector

petrolero, aumentando la eficiencia y seguridad de esta industria.

Este Sistema, brinda alta integridad y confiabilidad con su funcionamiento

ininterrumpido de manera que garantiza la continuidad operacional y el flujo normal

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de los procesos de exploración, producción y transporte de crudo hasta las

instalaciones aguas abajo. Con la propuesta de implementar este sistema se pretende

sustituir Sistemas SCADAS que actualmente se encuentran en servicio en toda

PDVSA tales como: Oasis, Wonderware, iFIX, Simplicity, entre otros.

Tal es el caso de la Planta QE1 perteneciente a PDVSA Petroquiriquire,

empresa mixta dedicada a la extracción de crudo y gas, la misma está ubicada en

Azagua Estado Monagas en la cual se propone implementar el SCADA Nacional,

sustituyendo las aplicaciones existentes basadas en sistema operativo bajo licencia

propietario, que se encarga de controlar y monitorear los equipos en campo para

determinar el estado de las bombas, tanques y pozos existentes especificando si

existen fallas o errores de comunicación.

La estación de flujo QE1 está compuesta por múltiples de crudo y gas,

válvulas, separadores, despojadores, tratadores térmicos, hidroceldas, tuberías,

bombas, tanques y unidades LACT, en ella se recolecta la producción de varios pozos

para enviarlos posteriormente a otras estaciones, donde se vende o se usa según las

operaciones que se realicen. El proceso se describe a continuación:

1. Crudo: después que el petróleo ha alcanzado la superficie se recolecta

mediante un sistema de líneas de flujo que van desde el cabezal de los pozos hasta el

múltiple de producción , desde allí es enviado a dos separadores trifásicos los cuales

según la densidad de los fluidos los separa; el gas pobre va al quemador o mechurrio,

el agua es tratada y se almacena en tanques para ser usada y el crudo después de ser

depurado se almacena en tanques para ser bombeado y medido a través de sistemas

LACT, que son unidades desarrolladas para bombear y medir automáticamente crudo

de un tanque a un oleoducto.

2. Gas: una vez en la superficie pasa a través de la tubería al múltiple de gas

donde es enviado al separador y despojador los cuales se encargan de separar el

liquido y el gas en estado de suspensión en base a la diferencia de densidad entre los

mismos, el agua es enviada a los tanques y el gas se distribuye para venta, consumo

local o inyección a la planta QE2.

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La arquitectura de control de QE1 se muestra en la Figura Nº 1 y esta

conformada por: dos estaciones de trabajo o Workstation, los cuales permiten la

visualización del proceso mediante el Software Intouch de Wonderware mostrándose

en la Figura Nº 2 Pág. Nº 7, dos PLC Compact 984, un PLC Momentum , cuatro PLC

redundantes de la Serie Quantum que controlan el proceso, los cuales se ubican en

dos Racks y se les denominan PLC primario y PLC Stand-by, donde el primario

ejecuta la aplicación y controla las entradas y salidas mientras que el stand-by

permanece en un segundo plano preparado para tomar el control en caso de ser

necesario.

En el evento de una falla inesperada que afecte el PLC primario el sistema de

respaldo conmuta inmediatamente, cambiando la ejecución del programa de

aplicación y el control de las entradas y salidas al PLC Stand by, con una

actualización del contexto de datos, una vez que el cambio haya sido realizado el PLC

Stand by pasa a ser el PLC primario, y computadores de flujo que se comunican con

los PLC a través de la red Mod Bus.

Figura Nº 1. Arquitectura de control de la Planta QE1. Tomado de: Documentación

Arquitectura de control Petroquiriquire.

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Figura Nº 2. Sistema de visualización Intouch actual Planta QE1. Tomado de:

Documentación SCADA Petroquiriquire.

El paquete de software utilizado para crear las aplicaciones es el Intouch, este

trabaja bajo un sistema operativo propietario, consta de dos aplicaciones,

Windowsmaker para el desarrollo y Windowsviewer para correr aplicaciones creadas.

Este sistema viene protegido por una llave o licencia que se conecta al puerto paralelo

del ordenador para correr aplicaciones, dependiendo del costo de la misma se

dispondrán de los tags (valores de los elementos en la base de datos) necesarios para

realizar los desarrollos.

La inversión anual para la adquisición de estas centinelas (llaves) oscilan entre

los 7000$ y 20.000$, así mismo el sistema operativo necesario para su instalación

está entre los 300$ y 600$ sin incluir las inversiones por actualización. Esto viene a

representar para la empresa un alto costo en adquisición, instalación y actualización

de los softwares de aplicación necesarios para los sistemas de control y monitoreo de

su proceso. Como una alternativa, se pretende migrar el sistema supervisorio a otro

bajo estándares del software libre. Representando así un paquete con aplicaciones

similares al de propietario y ofreciendo las mismas facilidades de monitoreo y control

sin altas inversiones y con soporte local.

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El paquete Intouch funciona bajo su propia plataforma siendo esta el sistema

operativo Windows XP, manteniendo conceptos propios de instalación, por ende

cualquier actualización, cambio de hardware, depende exclusivamente del fabricante,

ya que este provee los drivers para la instalación de los dispositivos, en consecuencia

existe gran dificultad para la integración de los dispositivos de campo al sistema

SCADA.

Por otra parte, las aplicaciones bajo Wonderware presentan dificultad para

integrarse con otras, ya que el nivel de requerimiento de drivers especiales es

excesivo por ello el monitoreo solo se realiza localmente, esto impidiendo el

monitoreo de las unidades LACTS por parte de PDVSA a nivel nacional, donde se

encargan de realizar la medición con precisión de los volúmenes de crudo producido

en la planta QE1 en Azagua.

Objetivos de la Investigación.

Objetivo General

Proponer la implantación del SCADA Nacional Guardián del Alba en el

Sistema de Control y Monitoreo de la Planta QE1 de la Empresa Mixta

Petroquiriquire Oriente, con la finalidad de optimizar sus operaciones y obtener

mejoras de servicio.

Objetivos Específicos

1. Analizar la situación actual para determinar los requerimientos de hardware y

software existente.

2. Identificar información relacionada con el Sistema SCADA existente para

establecer la base de datos actual.

3. Verificar la información seleccionada jerarquizando funciones, para

establecer las necesidades existentes.

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4. Diseñar la base de datos según formato ALBA de los despliegues residentes

y las rutinas de diagnóstico para ser visualizadas de una forma amigable en el

sistema de control y monitoreo.

5. Determinar los enlaces a la base de datos diseñada, para mantener la

funcionalidad de las consolas existentes, colocándolos a prueba por un período de

tiempo determinado.

6. Presentar la propuesta de implantación del SCADA Nacional Guardián del

Alba en el Sistema de Control y Monitoreo, con la finalidad de actualizar sus

servicios y trabajar con un nuevo sistema.

Justificación de la Investigación

Las empresas petroleras tienen una enorme presión tanto de los gobiernos como

de sus clientes en lo que respecta a la necesidad de comunicación, control y

monitoreo de sus equipos operacionales. Uno de los retos de estas grandes industrias

es el control de sus procesos y la transmisión de datos en tiempo real convirtiéndose

en una necesidad básica para el desarrollo de la misma. Hoy en día, promover la

eficiencia en los procedimientos de producción, calidad, seguridad y tiempo de

entrega son aspectos tan importantes que a veces pueden definir el éxito o fracaso de

una empresa.

Actualmente, siguen persistiendo a nivel mundial algunos sistemas de control y

monitoreo bajo licencia de fabricante, con programación dependiente y conexión

compleja entre distintos equipos. Las Interfaces Humano-Máquina (Human Machine

Interface IHM) operan en computadoras bajo sistemas operativos de propietario como

Windows 2000/XP/NT o Unix, las aplicaciones de clientes como Wonderware,

Cimplicity, iFix, RsView, son paquetes industriales para adquisición de datos.

Estos son algunos propietarios que se mantienes lideres en la distribución de

estos Sistemas, haciendo cada vez más grande la inversión económica. Con la

evolución del software libre y su consolidación en muchas partes del mundo, surge un

gran respaldo por parte de académicos, organizaciones educativas, grandes

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corporaciones, y entidades gubernamentales, países como Argentina, Brasil, Cuba,

Chile y Venezuela han comenzado a migrar sus servidores y sistemas de escritorio a

esta plataforma.

Con el objetivo de garantizar la soberanía en materia de tecnologías de

información, la democratización del conocimiento y su apropiación social, el

Gobierno Venezolano ha generado un marco jurídico que impulsa la modernización

del país, a fin de fomentar la capacidad para la generación, uso y circulación del

conocimiento , para ello ha dado su apoyo en la creación y puesta en funcionamiento

de diferentes aplicaciones basadas en software libre como por ejemplo el proyecto

Argos, el proyecto Canaima y particularmente el software SCADA Guardián del

Alba.

El SCADA “Guardián del ALBA” es un sistema que permite la supervisión y

control automático de los procesos industriales en el sector petrolero, aumentando la

eficiencia y seguridad de esta industria. Es un desarrollo impulsado por PDVSA que

por medio del Distrito Tecnológico sigue optimizándose y ofreciendo mejoras

continuas, aportando cada día para desarrollar nuevas y actuales versiones de este

sistema operativo.

Esta aplicación trabaja bajo el software libre Linux específicamente en una de

sus distribuciones como lo es Debian, con lo cual contribuye no sólo a la disminución

de los costos sino también a elevar la soberanía tecnológica de esta importante rama

de la economía venezolana aportando con nuevas ideas para aportar al surgimiento de

nuevos conocimientos mediante el uso de nuevas tecnologías.

Este sistema supervisorio, se propone sea integrado en el sistema de control y

monitoreo de la Planta QE1 de la empresa mixta Petroquiriquire, permitiendo así la

independencia tecnológica y representando para la planta una inversión a menor costo

y con mayor rendimiento, por otra parte la interfase confiable para el operador le

permite analizar la información de las condiciones de trabajo de la planta, de forma

amigable, ya que esta arquitectura es similar al SCADA manejado actualmente

permitiendo no inhabilitar ni interrumpir las funciones de los operadores, ya que se

hace fácil manejar el sistema que se colocará , de igual forma la empresa cumple con

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el decreto presidencial 3390 referido al plan nacional de migración, contribuyendo

con el desarrollo endógeno del país.

El cambio de Scada se realizará en el sistema de control y monitoreo de las

bombas que se encuentran en las estaciones de flujo, las cuales se encargan de enviar

crudo y agua a sus destinos específicos en la planta QE1 permitiendo así visualizar

como es el bombeo del crudo hacia la unidad LACT y el bombeo del agua

proveniente del tanque hacia el destino de inyección.

Con lo anteriormente expuesto se pueden resumir las bases que dan soporte a

esta propuesta que se enfocan en el cumplimiento del Decreto Presidencial de

Migración a Software Libre, contando así con normas libres, abiertas, bajo

estándares seguros para la administración electrónica y la eliminación de

actualizaciones forzadas, permitiendo la economía en el uso y la gestión de las TIC

(tecnologías de información y comunicación).

Las altas inversiones de dinero en tecnología extranjera y el alto costo de

licencias de actualización de software obligan a buscar alternativas basadas en

software libre con las mismas facilidades de software propietario que permitirán

disminuir los costos de licenciamiento y el pago de actualizaciones en la empresa. La

dependencia tecnológica del fabricante, ya que la plataforma Wonderware es cerrada

y el manejo de los dispositivos solo se puede realizar con controladores propietarios.

La dificultad de integración a otras aplicaciones, ya que al obtener excesivos

requerimientos de drivers especiales no se podrá realizar el monitoreo a nivel

nacional desde PDVSA a otros sitios que se necesite representar el proceso de control

y visualización.

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CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

El marco referencial se refiere a todos los aportes teóricos y bibliográficos

más importantes que fortalecen la investigación y que son existentes sobre el

problema actual, que será objeto de estudio. Según Arias F, (1999) el marco

referencial se define como “… Puede ser definido como el comprendio de una serie

de elementos conceptuales que sirven de base a la indagación por realizar” (p.13).

Esta comprendida por un conjunto de aportes que ayudaron a comprender las

nociones básicas del problema en referencia.

Antecedentes de la Investigación

Sánchez, G. (2008). SCADA Didáctico para el control del caudal basado en

Linux. Trabajo Especial de Grado presentado en la UNEXPO Puerto Ordaz.

Desarrollo del SCADA didáctico para el control del caudal en la maqueta de las

bombas centrífugas que se encuentra en el laboratorio de fluidos basado en linux,

ubicado en la UNEXPO Puerto Ordaz.

En el presente trabajo se expone que la Web y el sistema operativo Linux se

van convirtiendo en el medio de acceso a unos grandes servicios de información. Uno

de los campos se considera los sistemas de supervisión y control usados en la

industria para el control de procesos industriales. Estos sistemas permiten, en

cualquier momento, conocer el estado del proceso con solo contar con un computador

y conexión a Internet. Por lo tanto se especifica aquí la realización de una aplicación

SCADA Web que permitió supervisar y controlar de forma remota un conjunto de

bombas en el laboratorio de mecánica de los fluidos utilizando Linux.

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Para el diseño del SCADA se toma como referencia el proceso de desarrollo

realizado en el planteamiento anterior, ya que permite visualizar las conexiones

obtenidas de la base de datos que se tomarán como referencia y guía para la

realización de la misma, para luego efectuar los enlaces necesarios en el proceso de

control y monitoreo haciéndose de una manera coherente y verificando paso por paso

los datos que se tomaron como entrada para la formulación de los componentes de la

base de datos actual.

Muñoz, J. (2006). Diseño e implementación de una interfaz gráfica de

usuarios para sistemas SCADA bajo el paradigma de software libre. Trabajo

Especial de Grado presentado en la Universidad de los Andes, Mérida. Diseñar y

Desarrollar una interfaz gráfica de usuario para el sistema SCADA bajo el paradigma

de software libre.

El problema tratado es de una aplicación software especialmente diseñada

para funcionar sobre computadoras en el control de producción, proporcionando

comunicación con los dispositivos de campo y controlando el proceso de forma

automática desde la pantalla del computador. Además, provee de toda la información

que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios tanto del mismo nivel

como de otros supervisores dentro de dicha empresa, siendo estos alarmas, objetos,

control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

Aquí se tomará la base del proceso de comunicación con los dispositivos de

campo, ya que en el tema propuesto se van a monitorear los equipos de control de la

planta QE1 permitiendo hacer la visualización del proceso de una manera más óptima

y amigable desde la pantalla del computador. Trabajándose así en software libre

cubriendo así de manera uniforme con el mandato presidencial y cumpliendo con las

especificaciones técnicas de desarrollo de los sistemas Scada.

Caballero, E. (2006). Sistema SCADA para una red de agua potable. Trabajo

Especial de Grado presentado en el Instituto Politécnico Nacional de Tijuana,

México. Desarrollar un Sistema SCADA para el monitoreo y control de sistemas de

distribución de agua y aplicarlo en primera instancia, a la red de agua potable de la

ciudad de Tijuana, Baja California, México.

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Esta investigación tuvo como objetivo principal el diseño e implementación

de un Sistema SCADA para monitorear y controlar los ramales mas importantes de la

red de distribución de agua potable de la ciudad de Tijuana, explica los

procedimientos de la generación del programa de aplicación del mismo sistema

SCADA, sirviendo como base para las nuevas aplicaciones a desarrollarse. Este tema

igualmente tiene importancia, ya que se reseñó de manera amplia los diferentes

aspectos y métodos que involucraron la creación del programa. La característica

principal del plan mostrado es que especificando continuamente las formas de diseño

del SCADA permiten tener varias muestras de guía para la realización del software

propietario a software libre.

Bases Teóricas

Software

Molina, J. (2007) cita lo siguiente:

…Es un conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora, se denomina software, programática, equipamiento lógico o soporte lógico a todos los componentes intangibles de un ordenador o computador, es decir, al conjunto de programas y procedimientos necesarios para hacer posible la realización de una tarea especifica, en contraposición a los componentes físicos del sistema (hardware) (p.40)

Existen varias tipológicas de software entre las cuales se destacan: software de

sistemas que sirven para controlar e interactuar con el sistema operativo,

proporcionando control sobre el hardware y dando soporte a otros programas;

software de programación que es el conjunto de herramientas que permiten al

programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y

lenguajes de programación, de una manera práctica y software de aplicación que es

aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en

cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido. A

continuación se mencionan los tipos de software:

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Software Libre

Software libre (en inglés free software) es la denominación del software que

respeta la libertad de los usuarios y por tanto, una vez obtenido, puede ser usado,

copiado, estudiado, modificado y redistribuido libremente. Según la Free Software

Foundation, el software libre se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar,

copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el software; de modo más preciso, se

refiere a cuatro libertades de los usuarios del software: la libertad de usar el

programa, con cualquier propósito; de estudiar el funcionamiento del programa, y

adaptarlo a las necesidades; de distribuir copias, con lo que puede ayudar a otros; de

mejorar el programa y hacer públicas las mejoras, de modo que toda la comunidad se

beneficie (para la segunda y última libertad mencionadas, el acceso al código fuente

es un requisito previo).

Software Comercial o Propietario

Software comercial es aquel desarrollado por una empresa que aspira lucrarse

a través del uso del mismo. “Comercial” y “Privativo” no son la misma cosa. La

mayor parte del software comercial es privativo, no obstante existen softwares libres

comerciales y softwares no-comerciales privativos. Para la Fundación para el

Software Libre (FSF) este concepto se aplica a cualquier software que no es libre o

que sólo lo es parcialmente (semilibre), sea porque su uso, redistribución o

modificación está prohibida, o requiere permiso expreso del titular del software.

(Tomado de: Libro Sistemas Operativos en entornos monousuarios y multiusuarios

2007, p134)

Linux

Linux es un Unix libre, es decir, un sistema operativo, como el Windows o el

MS-DOS, sin embargo, a diferencia de estos y otros sistemas operativos propietarios,

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ha sido desarrollado por miles de usuarios de computadores a través del mundo. Es, a

simple vista, un Sistema Operativo. Es una implementación de libre distribución

UNIX para computadoras personales (PC), servidores, y estaciones de trabajo. Fue

desarrollado para i386 y ahora soporta los procesadores i486, Pentium, Pentium Pro y

Pentium II, así como los clones AMD y Cyrix.

El sistema lo forman el núcleo del sistema (kernel) más un gran número de

programas-bibliotecas que hacen posible su utilización. Muchos de estos programas y

bibliotecas han sido posibles gracias al proyecto GNU, por esto mismo, muchos

llaman a Linux, GNU/Linux, para resaltar que el sistema lo forman tanto el núcleo

como gran parte del software producido por el proyecto GNU. Linux se distribuye

bajo la GNU General Public License por lo tanto, el código fuente tiene que estar

siempre accesible y cualquier modificación ó trabajo derivado tiene que tener esta

licencia.

El sistema ha sido diseñado y programado por multitud de programadores

alrededor del mundo. El núcleo del sistema sigue en continuo desarrollo bajo la

coordinación de Linus Torvalds, la persona de la que partió la idea de este proyecto, a

principios de la década de los noventa. Hoy en día, grandes compañías, como IBM,

SUN, HP, Novell y RedHat, entre otras muchas, aportan a Linux grandes ayudas

tanto económicas como de código. (Tomado de: Libro Linux Principios Básicos del

Uso del Sistema 2005, p14)

Linux Debian

Debian o Proyecto Debian, es una comunidad conformada por desarrolladores y

usuarios, que pretende crear y mantener un sistema operativo GNU basado en

software libre precompilado y empaquetado, en un formato sencillo en múltiples

arquitecturas de computador y en varios núcleos. Debian nace como una apuesta por

separar en sus versiones el software libre del software no libre. El modelo de

desarrollo del proyecto es ajeno a motivos empresariales o comerciales, siendo

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llevado adelante por los propios usuarios, aunque cuenta con el apoyo de varias

empresas en forma de infraestructuras.

Debian no vende directamente su software, lo pone a disposición de cualquiera

en Internet, aunque sí permite a personas o empresas distribuir comercialmente este

software mientras se respete su licencia. La comunidad de desarrolladores de Debian

cuenta con la representación de Software in the Public Interest, una organización sin

ánimo de lucro que da cobertura legal a varios proyectos de software libre.

La primera adaptación del sistema Debian, siendo también la más desarrollada,

es Debian GNU/Linux, basada en el núcleo Linux, y como siempre utilizando herra-

mientas de GNU. Existen también otras adaptaciones con diversos núcleos: Hurd

(Debian GNU/Hurd); NetBSD (Debian GNU/NetBSD) y FreeBSD (Debian GNU/

kFreeBSD)

El proyecto Debian es una organización voluntaria con tres documentos funda-

dores:

- El Contrato Social de Debian, define un sistema de base por los cuales el proyecto y

sus desarrolladores tratan los asuntos.

- Las Directrices de software libre de Debian, definen los criterios del Software libre

y dictan qué software es aceptable para la distribución, según lo referido al contrato

social. Estas pautas también se han adoptado como base de la definición del Open

Source.

- La Constitución de Debian, describe la estructura de la organización para la toma de

decisiones de manera formal dentro del proyecto. Enumera el poder y las responsabi-

lidades del Líder de proyecto Debian, de la secretaría, y de los desarrolladores en ge-

neral.

Actualmente, el proyecto incluye más de mil desarrolladores. Cada uno de ellos

posee algún lugar en el proyecto ya sea relacionado con los paquetes: mantenimiento,

documentación, control de calidad o relacionado con la infraestructura del proyecto:

coordinación de lanzamientos, traducciones de web, etc. Los mantenedores de paque-

tes tienen un excedente de la jurisdicción los mismos, aunque los paquetes se están

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manteniendo cada vez más seguido. Otras tareas son generalmente el dominio de gru-

pos reducidos, más que de la colaboración de desarrolladores.

El proyecto mantiene listas de correo. Para las conferencias se envía un repre-

sentante para la comunicación y la coordinación entre los desarrolladores. Para las

ediciones con los paquetes, un sistema que sigue los bugs, informa toda la comunidad

que utiliza la distribución, es utilizada por los desarrolladores. Trabajan de manera

conjunta desarrolladores y usuarios.

Existen otros medios de comunicación con colaboradores y usuarios, principal-

mente por medio del IRC, sobre todo en el servidor Freenode. Todos estos medios

poseen una gran concurrencia, siendo frecuentados por multitud de usuarios y desa-

rrolladores. Además, los desarrolladores pueden tomar decisiones generales obligato-

rias para una resolución o una elección general. Toda votación es realizada por el mé-

todo Schulze, un método de Condorcet de votación.

(Tomado de: http://www.linuxzone.es/distribuciones-principales/debian/ )

Sistema de Control

Conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro

sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, su función es

mantener una variable controlada próxima a un valor deseado, la cual debe

mantenerse estable, esta constituido por un conjunto de elementos conectados de

forma que permiten regular o gobernar otro sistema, denominado planta o proceso. Se

aplican en esencia para los organismos vivos, las máquinas y las organizaciones.

Planta, son los componentes del sistema que hay que controlar. También se

denomina proceso. En la planta se produce la transformación de la energía

suministrada que se desea controlar. En general la energía eléctrica suministrada al

actuador se transforma en energía mecánica, motor en energía potencial, depósito de

líquido cinético, caudal impulsado por una tubería, etc. Controlador, proporciona la

excitación al proceso para alcanzar la salida deseada.

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Es diseñado para controlar el comportamiento global del proceso y también

recibe los nombres de regulador corrector o compensador. Sensor, es el elemento que

permite censar la salida de la planta. En el lazo de control se suele situar en la

retroalimentación. En ocasiones su función de transferencia se incluye en la

transmitación del proceso. Los sensores se caracterizan porque transforman una

observación física-nivel, caudal-velocidad, temperatura-en una señal eléctrica. Consta

de dos partes, el detector y un transductor o transmisor. El detector transforma la

observación física en una señal eléctrica

Actuador, es el elemento final del control, la parte del proceso que provoca

físicamente la dinámica de todo el sistema. Su transmitancia se incluye generalmente

en la función de transferencia del proceso, aunque en ocasiones se integra en la

función de transferencia del controlador. Habitualmente consta de un adaptador de

potencia y del elemento de actuación. La adaptación de potencia es necesaria porque

el generador de consignas suele ser de baja potencia y por tanto insuficiente para

alimentar directamente el actuador.

Transmisor, Es la parte del sistema encargado de recoger la señal del sensor,

acondicionarla y compararla con la señal consigna para producir una señal de error

que significara la entrada al regulador. Las señales de entrada y salida de los

componentes básicos de un sistema suelen recibir un nombre más o menos

estandarizados: Variable De proceso, es la señal de salida de la planta. Variable de

medida, es la señal enviada por el sensor al medir la variable de proceso. Señal de

control, indica la acción correctora determinada por el elemento controlador.

Consigna, es la señal de referencia de la variable de proceso. Error, indica la

discrepancia entre la consigna que se quiere alcanzar o mantener y la variable de

proceso. Perturbación, es una señal no propia del comportamiento normal de la

planta. (Tomado de: Libro Sistemas de Control Automático 1996, p9)

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PLC (Controlador Lógico Programable)

De acuerdo con la definición NEMA (National Electrical Manufacturers

Association) Fred, D. (2000) define Controlador Lógico Programable (PLC) de la

siguiente manera:

…Es un dispositivo electrónico operado digitalmente, que usa memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones con el fin de implementar funciones especificas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos y operaciones aritméticas para controlar a través de módulos de entrada y salida digitales o analógicos varios tipos de maquinas o procesos. Su función básica es monitorear la condición de los equipos que están conectados como entradas y basado en un programa almacenado en memoria, escrito por el usuario controla los equipos que están conectados como salida. (p.81). En otras palabras, es un dispositivo que permite el control de distintas

maquinas, trabajando de forma que atiende las entradas de información para así

dependiendo de su resultado conectar o desconectar las salidas. Las señales de

entradas pueden proceder tanto de elementos digitales como analógicos. Este

dispositivo gobernara las señales de salida según el programa de control que se le

haya codificado en la memoria del PLC, partiendo de las señales de entrada.

Dentro de las funciones del PLC se pueden mencionar:

1. Obtener datos del proceso a través de las entradas digitales y analógicas.

2. Tomar decisiones en base a reglas programadas

3. Almacenar datos en la memoria

4. Generar ciclos de tiempo

5. Realizar cálculos matemáticos

6. Actuar sobre dispositivos mediante salidas digitales y analógicas

7. Comunicarse con otros sistemas externos.

Estructura básica de un PLC

Hardware, se compone de cuatro unidades funcionales, unidades de entradas,

unidades de salida, unidad lógica y unidad de memoria. Están organizadas en forma

20

modular y conectada a un bus interno de comunicaciones, cada una esta formada por

bloques específicos para desarrollar a su vez tareas puntuales. Software, Es el

programa que contiene el algoritmo de control que ofrece un conjunto de

instrucciones con determinada sintaxis para ejecutar una función. (Tomado de: Libro

Introducción a los Autómatas Programables, 2003)

SCADA

Supervisory Control And Data Adquisition o Control con Supervisión y

adquisición de datos es cualquier software que permita el acceso a datos remotos de

un proceso y permita utilizando las herramientas de comunicación necesarias en cada

caso, el control del mismo. No se trata de un sistema de control, sino de una utilidad

software de monitorización o supervisión, que realiza la tarea de interfase entre los

niveles de control (PLC) y los de gestión a nivel superior. El paquete SCADA, en su

vertiente de herramientas de interfase hombre-máquina comprende toda una serie de

funciones y utilidades encaminadas a establecer una comunicación lo más clara

posible entre el proceso y el operador. Entre las prestaciones de una herramienta de

este tipo destacan:

Monitorización:

Representación de datos en tiempo real a los operadores, pueden supervisar la planta.

Se leen los datos autómatas tales como temperatura, velocidades, presión, etc.

Supervisión:

Mando y adquisición de datos de un proceso y herramientas de gestión para la toma

de decisiones (mantenimiento predictivo, por ejemplo) Tienen la capacidad de

ejecutar programas que puedan supervisar y modificar el control establecido y bajo

ciertas condiciones, anular o modificar tareas asociadas a los autómatas.

21

Adquisición de datos:

Mediante herramientas registradoras obtiene un valor guardándolo para evaluarlo con

posterioridad.

Visualización de alarmas y eventos:

Reconocimiento de eventos excepcionales acaecidos en la planta y su inmediata

puesta en conocimiento de los operarios para efectuar las acciones correctivas

pertinentes.

Mando:

Posibilidad de que los operadores puedan cambiar consignas u otros claves del

proceso directamente desde el ordenador (marcha, paro, parámetros)

Sistema SCADA

Es una aplicación de software especialmente diseñada para funcionar sobre

ordenadores en el control de producción que proporciona comunicación entre los

dispositivos de campo también llamados RTU (Terminal Units o Unidades Remotas)

donde se pueden encontrar elementos tales como controladores autónomos o

autómatas programable y un centro de control o Unidad Central (MTU Master

Terminal Unit) donde se controla el proceso de forma automática desde la pantalla de

uno ovarios ordenadores. En la Figura Nº 3 pag.24, la estructura funcional de un

sistema de visualización y adquisición de datos obedece generalmente a la estructura

Maestro-Esclavo. La estación central (el maestro o master) se comunica con el resto

de estaciones (esclavos o slaves) requiriendo de estas una serie de acciones o datos.

22

Figura Nº 3 Idea básica de un sistema SCADA. Tomado de: Manual de Instalación

SCADA Petroquiriquire, 2009.

Existen diversos tipos de sistemas SCADA dependiendo del fabricante y sobre

todo de la finalidad con que se va a hacer uso del sistema, por ello antes de decidir

cual es el más adecuado hay que tener presente si cumple o no ciertos requisitos

básicos: Todo sistema debe tener arquitectura abierta, es decir, debe permitir su

crecimiento y expansión, así como deben poder adecuarse a las necesidades futuras

del proceso y de la planta.

La programación e instalación no debe presentar mayor dificultad, debe contar

con interfaces gráficas que muestren un esquema básico y real del proceso. Deben

permitir la adquisición de datos de todo equipo, así como la comunicación a nivel

interno y externo (redes locales y de gestión) Deben ser programas sencillos de

instalar, sin excesivas exigencias de hardware, y fáciles de utilizar, con interfaces

amigables para el usuario.

Funciones Principales del Sistema.

Supervisión remota de instalaciones y equipos: Permite al operador conocer el

estado de desempeño de las instalaciones y los equipos alojados en la planta, lo que

accede a dirigir las tareas de mantenimiento y estadística de fallas. Control remoto de

instalaciones y equipo, mediante el sistema se puede activar o desactivar los equipos

23

remotamente (por ejemplo abrir válvulas, activar interruptores, prender motores, etc.),

de manera automática y también manual. Además es posible ajustar parámetros,

valores de referencia, algoritmos de control, etc.

Procesamiento de datos, el conjunto de datos adquiridos conforman la

información que alimenta el sistema, esta información es procesada, analizada, y

comparada con datos anteriores, y con datos de otros puntos de referencia, dando

como resultado una información confiable y veraz. Visualización gráfica dinámica, el

sistema es capaz de brindar imágenes en movimiento que representen el

comportamiento del proceso, dándole al operador la impresión de estar presente

dentro de una planta real.

Generación de reportes, el sistema permite generar informes con datos

estadísticos del proceso en un tiempo determinado por el operador. Representación se

señales de alarma, a través de las señales de alarma se logra alertar al operador frente

a una falla o la presencia de una condición perjudicial o fuera de lo aceptable. Estas

señales pueden ser tanto visuales como sonoras. Almacenamiento de información

histórica, se cuenta con la opción de almacenar los datos adquiridos, esta información

puede analizarse posteriormente, el tiempo de almacenamiento dependerá del

operador o del autor del programa. Programación de eventos, está referido a la

posibilidad de programar subprogramas que brinden automáticamente reportes,

estadísticas, gráfica de curvas, activación de tareas automáticas, etc.

Los sistemas SCADA necesitan comunicarse vía red, puertos GPIB, telefónica

o satélite, es necesario contar con computadoras remotas que realicen el envió de

datos hacia una computadora central, esta a su vez será parte de un centro de control y

gestión de información. Para realizar el intercambio de datos entre los dispositivos de

campo y la estación central de control y gestión, se requiere un medio de

comunicación, existen diversos medios que pueden ser cableados (cable coaxial, fibra

óptica, cable telefónico) o no cableados (microondas, ondas de radio, comunicación

satelital). Cada fabricante de equipos para sistemas SCADA emplean diferentes

protocolos de comunicación y no existe un estándar para la estructura de los

mensajes, sin embargo existen estándares internacionales que regulan el diseño de las

24

interfaces de comunicación entre los equipos del sistema SCADA y equipos de

transmisión de datos.

Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas y procedimientos que

permite a las unidades remotas y central, el intercambio de información. Los sistemas

SCADA hacen uso de los protocolos de las redes industriales. La comunicación entre

los dispositivos generalmente se realiza utilizando dos medios físicos: cable tendido,

en la forma de fibra óptica o cable eléctrico, o radio. En cualquiera de los casos se

requiere un MODEM, el cual modula y desmodula la señal.

Algunos sistemas grandes usan una combinación de radio y líneas telefónicas

para su comunicación. Debido a que la información que se transmite sobre un sistema

SCADA debería ser pequeña generalmente la velocidad de transmisión de los modem

suele ser pequeño. Muchas veces 300bps (bits de información por segundo) es

suficiente. Pocos sistemas SCADA, excepto en aplicaciones eléctricas, suelen

sobrepasar los 2400bps, esto permite que se pueda usar las líneas telefónicas

convencionales, al no superar el ancho de banda físico del cable. En la Figura Nº 4 se

muestra el protocolo de información que se debe seguir para el intercambio de

información.

Figura Nº 4 Protocolo de intercambio de información. Tomado de: Manual de

Instalación SCADA Petroquiriquire, 2009.

A continuación se muestra una lista de algunos software SCADA y su fabricante:

25

1. AIMAX, de TA_ Engineering Products.

2. CUBE, de Orsi España S. A.

3. iFIX , de Intellution.

4. Cmi NT de Siemens.

5. Factory Link 7, de USDTA.

6. FactorySuite de WONDERWARE.

7. SYSMAC SCS Omron.

8. Scatt Graph 5000 ABB.

9. WinCC Siemens.

10. Coros LS-B/Win Siemens.

11. CIRNET CIRCUTOR S.A.

12. FIXDMACS Omron-Intellution.

13. RS-VIEW32 Rockwell

14. GENESIS32 Iconics

Sistema Supervisorio Guardián del Alba o SCADA Nacional

El SCADA “Guardián del ALBA” es un sistema que permite la supervisión y

control automático de los procesos industriales en el sector petrolero, aumentando la

eficiencia y seguridad de esta industria. Esta aplicación, desarrollada por especialistas

cubanos y venezolanos para PDVSA, utiliza software libre, con lo cual contribuye no

sólo a la disminución de los costos sino también a elevar la soberanía tecnológica de

esta importante rama de la economía venezolana.

El “Guardián del ALBA” es configurable y fácilmente extensible para su

operación con nuevos dispositivos, cuenta con una interfaz amigable que apoya la

toma de decisión eficaz y un seguimiento efectivo de los procesos en la industria. Es

muy flexible permitiendo la integración con otros sistemas, su adaptación y

extensión. El sistema se encuentra ya en funcionamiento en algunas instalaciones de

PDVSA en Venezuela con alentadores resultados, incrementando la producción

nacional de ciencia, tecnología y la innovación para generar soluciones que satisfagan

26

las necesidades actuales y potenciales del país, además de reducir la transferencia de

divisas al capital transnacional en (MM$ 200,00 en 2 años).

Algunas Plantas que actualmente trabajan bajo el Guardián del ALBA son:

estación de Flujo Muri, en Punta de Mata y El Furrial; en el Patio de Tanques San

Silvestre, en Barinas, y en las áreas de pozos y puntos de medición de Barinas y

Apure, teniéndose supervisados y controlados por esta vía 23,5 MBND y 18 MM

PCD; 83 MBD de la producción transferida a la Refinería. En el Palito, en el negocio

Gas, el monitoreo y supervisión de las estaciones del poliducto San Joaquín – Jose,

teniéndose supervisados y controlados por esta vía 70.000 Barriles de LGN.

Arquitectura del Guardián del Alba

Módulo de Reportes: es el que se encarga de diseñar, por medio de una interfaz

de configuración la apariencia que van a tener los informes y asociarla a datos de las

fuentes de almacenamiento. Igualmente presenta la información extraída, de forma

ordenada acorde a la apariencia diseñada.

Módulo de Adquisición: esta se conforma de los siguientes componentes:

(a) Manejadores de protocolo: la función principal de los drivers es la de

enlazar al SCADA con los diferentes dispositivos de campo.

(b) Módulo de recolección: es responsable de construir las listas de los puntos,

asociados a dispositivos de campo a consultar, agrupados según la frecuencia de

recolección y entregar dichas listas a los manejadores para que estas construyan los

bloques de encuesta.

(c) Base de datos de tiempo real: esta encargado de manejar todo lo referente a

la recepción, procesamiento y distribución de los datos proveniente del campo, en

tiempo real.

Módulo de Visualización: se encarga de mostrar al operador el estado de las

variables de proceso en tiempo real, así como también el status de sensores,

estaciones remotas y el sistema de comunicación. Le da al operador diferentes niveles

27

de control en dependencia de sus niveles de privilegios. Está compuesto por dos

ambientes:

(a) Ambiente de configuración:

a.1: JConfig y JEdición: permite configurar, definir, y gestionar las

variables, drivers, comandos, alarmas y variadas opciones adicionales.

(b) Ambiente de ejecución:

b.1: JDesktop: permite visualizar las animaciones y los objetos

definidos por el editor, muestra lo que esta ocurriendo en el campo en tiempo real,

desde aquí se envían los comandos a las estaciones remotas, recibe los valores de las

variables e interactúa con la mayoría de los operadores.

Módulo de Middleware: es la capa de software que se encarga de la

comunicación entre los diferentes módulos que forman parte del sistema.

Módulo de Seguridad: proporciona las funcionalidades necesarias para

garantizar el trabajo autorizado a usuarios y módulos. Brinda las herramientas

necesarias para la protección contra ataques maliciosos o involuntarios al sistema por

parte de personas o recursos, tales como falla de energía, problemas de red o

servidores.

Módulo de Configuración: es el encargado de almacenar, persistir y suministrar

la información base para el funcionamiento de los demás módulos del SCADA.

Módulo de BDH: es el encargado de almacenar la información del sistema, con

el objetivo de que esta pueda ser empleada luego, por ejemplo, en generación de

reportes, tendencias o en gestión de producción.

(Tomado de Introducción a la Arquitectura del Guardián del Alba

Petroquiriquire, 2009).

Ingeniería de Software

Este término fue introducido a finales de los 60 a raíz de la crisis del software.

Esta crisis fue el resultado de la introducción de la tercera generación del hardware.

El hardware dejo de ser un impedimento para el desarrollo de la informática; redujo

28

los costos y mejoro la calidad y eficiencia en el software producido. La crisis se

caracterizo por los siguientes problemas:

1. Imprecisión en la planificación del proyecto y estimación de los costos.

2. Baja calidad del software.

3. Dificultad de mantenimiento de programas con un diseño poco estructurado, etc.

Por otra parte se exige que el software sea eficaz y barato tanto en el desarrollo como

en la compra. También se requiere una serie de características como fiabilidad,

facilidad de mantenimiento y de uso, eficiencia, etc.

El método del ciclo de vida para desarrollo de sistemas, es el conjunto de

actividades que los analistas, diseñadores y usuarios realizan para desarrollar e

implantar un sistema de información. El método del ciclo de vida para el desarrollo

de sistemas consta de las siguientes actividades:

Investigación preliminar:

La solicitud para recibir ayuda de un sistema de información pueden originarse

por una persona, cuando se formula la solicitud comienza la primera actividad del

sistema. Esta actividad tiene tres partes:

(a) Aclaración de la solicitud: antes de considerar cualquier investigación de

sistemas, la solicitud de proyecto debe examinarse para determinar con precisión lo

que el solicitante desea; ya que muchas solicitudes que provienen de empleados y

usuarios no están formuladas de manera clara.

(b) Estudio de factibilidad: en la investigación preliminar un punto importante

es determinar que el sistema solicitado sea factible. Existen tres aspectos relacionados

con el estudio de factibilidad, que son realizados por lo general por analistas

capacitados o directivos:

b.1: Factibilidad técnica: estudia si el trabajo para el proyecto, puede

desarrollarse con el software y el personal existente, y si en caso de necesitar nueva

tecnología, cuales son las posibilidades de desarrollarla (no solo el hardware).

29

b.2: Factibilidad económica: investiga si los costos se justifican con los

beneficios que se obtienen, y si se ha invertido demasiado, como para no crear el

sistema si se cree necesario.

b.3: Factibilidad operacional: investiga si será utilizado el sistema, si

los usuarios usaran el sistema, como para obtener beneficios.

(c) Aprobación de la solicitud: algunas organizaciones reciben tantas

solicitudes de sus empleados que sólo es posible atender unas cuantas. Sin embargo,

aquellos proyectos que son deseables y factibles deben incorporarse en los planes. En

algunos casos el desarrollo puede comenzar inmediatamente, aunque lo común es que

los miembros del equipo de sistemas estén ocupados en otros proyectos. Cuando esto

ocurre, la administración decide que proyectos son los más importantes y el orden en

que se llevarán acabo. Después de aprobar la solicitud de un proyecto se estima su

costo, el tiempo necesario para terminarlo y las necesidades de personal

Determinación de los requisitos del sistema:

Los analistas, al trabajar con los empleados y administradores, deben estudiar

los procesos de una empresa para dar respuesta a ciertas preguntas claves. Para

contestar estas preguntas, el analista conversa con varias personas para reunir detalles

relacionados con los procesos de la empresa. Cuando no es posible entrevistar, en

forma personal a los miembros de grupos grandes dentro de la organización, se

emplean cuestionarios para obtener esta información.

Las investigaciones detalladas requieren el estudio de manuales y reportes, la

observación en condiciones reales de las actividades del trabajo y, en algunas

ocasiones, muestras de formas y documentos con el fin de comprender el proceso en

su totalidad. Reunidos los detalles, los analistas estudian los datos sobre

requerimientos con la finalidad de identificar las características que debe tener el

nuevo sistema.

30

Diseño del sistema. (Diseño lógico):

El diseño de un sistema de información responde a la forma en la que el sistema

cumplirá con los requerimientos identificados durante la fase de análisis. Es común

que los diseñadores hagan un esquema del formato o pantalla que esperan que

aparezca cuando el sistema esta terminado, se realiza en papel o en la pantalla de una

terminal utilizando algunas de las herramientas automatizadas disponibles para el

desarrollo de sistemas.

También se indican los datos de entrada, los que serán calculados y los que

deben ser almacenados. Los diseñadores seleccionan las estructuras de archivo y los

dispositivos de almacenamiento. Los procedimientos que se escriben indican cómo

procesar los datos y producir salidas. Los documentos que contienen las

especificaciones de diseño representan a éste mediante diagramas, tablas y símbolos

especiales. La información detallada del diseño se proporciona al equipo de

programación para comenzar la fase de desarrollo de software. Los diseñadores son

responsables de dar a los programadores las especificaciones de software completas y

claramente delineadas.

Desarrollo de software (diseño físico):

Los encargados de desarrollar software pueden instalar software comprado a

terceros o escribir programas diseñados a la medida del solicitante. La elección

depende del costo de cada alternativa, del tiempo disponible para escribir el software

y de la disponibilidad de los programadores. Los programadores son responsables de

la documentación de los programas y de explicar su codificación, esta documentación

es esencial para probar el programa y hacer el mantenimiento.

31

Prueba de sistemas:

Durante esta fase, el sistema se emplea de manera experimental para asegurarse

que el software no tenga fallas, es decir, que funciona de acuerdo con las

especificaciones y en la forma en que los usuarios esperan que lo haga. Se alimentan

como entradas conjuntos de datos de prueba para su procesamiento y después se

examinan los resultados. En ocasiones se permite que varios usuarios utilicen el

sistema, para que los analistas observen si tratan de emplearlo en formas no previstas,

antes de que la organización implante el sistema y dependa de él. En muchas

organizaciones, las pruebas son conducidas por personas ajenas al grupo que escribió

los programas originales; para asegurarse de que las pruebas sean completas e

imparciales y, por otra, que el software sea más confiable.

Implantación y evaluación:

La implantación es el proceso de verificar e instalar nuevo equipo, entrenar a

los usuarios, instalar la aplicación y construir todos los archivos de datos necesarios

para utilizarla. Cada estrategia de implantación tiene sus méritos de acuerdo con la

situación que se considere dentro de la empresa. Sin importar cuál sea la estrategia

utilizada, los encargados de desarrollar el sistema procuran que el uso inicial del

sistema se encuentre libre de problemas.

Los sistemas de información deben mantenerse siempre al día, la implantación

es un proceso de constante evolución. La evaluación de un sistema se lleva a cabo

para identificar puntos débiles y fuertes. La evaluación ocurre a lo largo de cualquiera

de las siguientes dimensiones:

(a) Evaluación operacional: valoración de la forma en que funciona el sistema,

incluyendo su facilidad de uso, tiempo de respuesta, lo adecuado de los formatos de

información, confiabilidad global y nivel de utilización.

32

(b) Impacto organizacional: identificación y medición de los beneficios para la

organización en áreas como finanzas (costos, ingresos y ganancias), eficiencia

operacional e impacto competitivo.

(c) Opinión de los administradores: Evaluación de las actitudes de directivos y

administradores dentro de la organización así como de los usuarios finales.

(d) Desempeño del desarrollo: La evaluación del proceso de desarrollo de

acuerdo con criterios tales como tiempo y esfuerzo de desarrollo, concuerdan con

presupuestos y estándares, y otros criterios de administración de proyectos. Cuando la

evaluación de sistema se conduce en forma adecuada proporciona mucha información

que puede ayudar a mejorar la efectividad de los esfuerzos cuando la evaluación de

sistemas se conduce en forma adecuada proporciona mucha información que puede

ayudar a mejorar la efectividad de los esfuerzos de desarrollo de aplicaciones

subsecuentes. (Tomado de: Guía Ingeniería de Software Universidad Autónoma

Metropolitana México, 2008)

Metodología MODIHC (Modelo para Diseñar la Interacción Humano-

computador)

MODIHC (Modelo para Diseñar la Interacción Humano-Computador), es el

modelo permite diseñar todos los aspectos involucrados en la interacción entre un

humano y una computadora, para desarrollar el sistema se deben dar cuatro

componentes: usuario, funcionalidad del sistema, ambiente de trabajo y tecnología,

los cuales deben estar relacionados entre si. El diseñador del sistema es el encargado

de integrar estos cuatro elementos con el fin de producir un sistema computarizado

usable, seguro, útil, efectivo y eficiente.

Usuarios:

Para el MODIHC entender el aspecto físico, intelectual y la personalidad de los

diferentes usuarios es un factor fundamental. Conocer quienes y como usará el

33

sistema computarizado, desde usuarios novatos hasta usuarios expertos, permitirá

generar un diseño que posteriormente se traducirá en un sistema en operación que

será eficiente y usable. Algunos factores relacionador con los usuarios determinan la

selección del contexto, las interfaces de usuario, los dispositivos de entrada/salida y

medios de comunicación, y el enfoque de los sistemas computarizados. Por tanto, el

diseño de sistemas eficientes se basa en buena parte en la construcción del perfil de

los usuarios. El diseñador debe realizar un análisis de los usuarios para identificar las

características de la población de usuarios que usará el sistema computarizado, por lo

que debe:

(a) Identificar a todos los usuarios del sistema computarizado.

(b) Clasificar a los usuarios según sus características.

(c) Construir el perfil de los usuarios, tratando de identificar lo que es común

y no común a todos ellos.

Funcionalidad del Sistema:

El segundo paso de los diseñadores es definir precisamente lo que hará el

sistema computarizado en función del dominio de tareas o actividades que realizan

los usuarios (que tareas van a realizar los usuarios y como la van a realizar) para

lograr un diseño eficiente del mismo, y las restricciones bajo las cuales dicho sistema

debe operar para asegurar la construcción de un sistema correcto.

Ambiente de Trabajo:

Es necesario realizar un estudio del ambiente en el cuál va a operar el sistema

computarizado, y para ello, hay que tomar en cuenta tres aspectos: operacional, físico

y social. Una organización es una entidad compleja y dinámica que tiene muchos

factores interdependientes. Entre los aspectos físicos que se debe tomar en cuenta

están la temperatura ambiental, ventilación, iluminación natural y artificial, ruidos

externos e internos, espacio físico y organización del espacio físico. Entre los

34

aspectos sociales que se deben tomar en cuenta están la forma como las personas se

comunican entre ellas y como interactúan con el medio que constituye su ambiente de

trabajo, con el objetivo de proveer confort, satisfacción y motivación de usuarios.

Tecnología:

Lo más importante del componente tecnológico para MODIHC es que permita

determinar los dispositivos de entrada/salida y los estilos de iteración apropiados al

sistema que se esta modelando. (Tomado de: Tesis Diseño e Implementación de una

interfaz gráfica de usuarios para sistemas SCADA bajo el paradigma de Software

Libre, Universidad de los Andes)

Bases Legales

Según Miguel, A. (1994) define bases legales como “…Las bases legales

deben redactarse de manera que cada norma sea debidamente identificada, en una

ficha, por su código, numeración, nombre o asunto, así como su fecha de expedición.

La ficha debe comprender asimismo el contenido sumariado de la norma.” Para el

desarrollo del Proyecto se establecerán las siguientes leyes:

Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. (Diciembre 1999)

Establece el conjunto de normas, así como los principios fundamentales por los que

se debe regir el pueblo de la República Bolivariana de Venezuela.

De esta ley se tomará en cuenta el artículo 110 ya que este trata sobre

reconocer los intereses de la ciencia, la tecnología, la innovación y sus aplicaciones,

fomentando así el desarrollo de las actividades científicas e investigativas dando

recursos para la aplicación de todas estas actividades. Esto permite avanzar un poco

con la tecnología y crear proyectos nuevos que ayuden al crecimiento personal y

profesional de la población, fomentando el crecimiento científico, apoyando y dando

ayuda a todas las actividades de creación de proyectos y creaciones de nuevas

tecnologías.

35

Ley Orgánica de las Telecomunicaciones. (Marzo 2000) De esta ley se tomará

en cuenta los artículos 1 y 2 ya que tienen por objeto establecer el marco legal de

regulación general de las telecomunicaciones, a fin de garantizar el derecho humano

de las personas a la comunicación y a la realización de las actividades económicas de

telecomunicaciones necesarias para lograrlo, sin más limitaciones que las derivadas

de la Constitución y las leyes, defendiendo los intereses de los usuarios promoviendo

la utilización y el desarrollo de nuevos servicios, redes y tecnologías disponibles en la

actualidad para la realización de cualquier proyecto.

Ley Especial sobre Delitos Informáticos. (Octubre 2001) Establece la

regulación de las modalidades básicas de intercambio de información por medios

electrónicos, a partir de las cuales han de desarrollarse las nuevas modalidades de

transmisión y recepción de información, conocidas y por conocerse, a los fines de

garantizar un marco jurídico mínimo indispensable que permita a los diversos agentes

involucrados, desarrollarse y contribuir con el avance de las nuevas tecnologías en

Venezuela. El principal objetivo de este Decreto-Ley es adoptar un marco normativo

que avale los desarrollos tecnológicos sobre seguridad en materia de comunicación y

negocios electrónicos, para dar pleno valor jurídico a los mensajes de datos que hagan

uso de estas tecnologías.

Decreto 3390 (Gaceta Oficial N° 38.095) fecha 28-12-2004, referido a que la

Administración Pública empleara prioritariamente Software libre desarrollado con

estándares abiertos, en sus sistemas, proyectos y servicios informáticos. Este decreto

es indispensable ya que tiene como función que todos los órganos y entes de la

Administración Pública Nacional iniciaran los procesos de migración gradual y

progresiva de estos hacia Software Libre, así mismo establece que el estado nacional

promoverá el uso de este en la sociedad, para lo cual desarrollara mecanismos

orientados a capacitar e instruir a los usuarios sobre su utilización.

36

Sistema de variables

Según Arias, F. (1999) define contextualización de variables como “…Una

variable es una cualidad susceptible de sufrir cambios. Consiste por lo tanto, en una

serie de características por estudiar, definidas de manera operacional, es decir, en

función de sus indicadores o unidades de medida” (p.18). En el cuadro 1 se indica

específicamente sistema de variables aplicado al proyecto, donde se especifica la

conceptualización y los objetivos específicos de cada variable.

Cuadro 1

Definición de variables

Objetivos Específicos Variable Conceptualización

1. Analizar la situación actual para determinar los requerimientos de hardware y software existente.

Situación Actual Son las condiciones dadas en un momento determinado para definir los requerimientos, definiendo hardware y software para la instalación del sistema.

2. Identificar información relacionada con el Sistema SCADA existente para identificar la base de datos actual.

Información Es toda aquella investigación importante que permitirá realizar la base de datos para la aplicación del nuevo SCADA.

3. Verificar la información seleccionada jerarquizando funciones, para establecer las necesidades existentes.

Información seleccionada. Conjunto de actividades genéricas que permitirán tomar en cuenta una a una las funciones del SCADA a implantar para realizar los cambios necesarios y cumplir con las mejoras establecidas.

4. Diseñar la base de datos según formato ALBA de los despliegues residentes y las rutinas de diagnostico para que puedan ser visualizadas de una forma amigable el sistema de control y monitoreo.

Base de datos. Es el conjunto de información que se va a almacenar en el sistema para cumplir con las rutinas de control y monitoreo de la planta QE1.

37

5. Determinar los enlaces a la base de datos diseñada, para mantener la funcionalidad de las consolas existentes, colocándolos a prueba por un período de tiempo determinado

Enlaces Es la conexión que se va a realizar con los diferentes componentes de la base de datos para poner en funcionamiento el Guardián del Alba en el sistema de control y monitoreo de la planta QE1.

6. Proponer la implantación del SCADA Nacional Guardián del Alba en el Sistema de Control y Monitoreo, con la finalidad actualizar sus servicios y trabajar con un nuevo sistema.

Implantación Diseñar y determinar los procedimientos a utilizar para la implantación del Guardián del Alba.

Definición de Términos Básicos

Debian: Su objetivo es recopilar, difundir y promover el uso del software libre.

Reúne el mayor catálogo de software libre, todos ellos probados, mantenidos y

documentados por algún desarrollador voluntario. En una distribución hay todo el

software necesario para instalar en un ordenador personal; servidor,

correo, ofimática, fax, navegación de red, seguridad, etc. (Citado por Marcano, 2008)

Distribución: Es un modo de facilitar la instalación, la configuración y

el mantenimiento de un sistema GNU/Linux. Al principio, las distribuciones se

limitaban a recopilar software libre, empaquetarlo en disquetes o CD-ROM y

redistribuirlo o venderlo. (Citado por Caldera, 2000)

Estación LACT (Lease Automatic Custody Transfer, Unidad de transferencia

automática de la propiedad del crudo): en ella se recolecta la producción de varios

pozos para enviarlos posteriormente a otras estaciones donde se vende o se usa según

las operaciones que se realicen. (Tomado de: Guía práctica de Sistemas SCADA)

IHM (Interface Humano maquina): sistema totalmente integrado el cual

permite al operador ejercer funciones de supervisión y control de planta desde un

teclado o utilizando un dispositivo de señalización, teclas dedicadas serán utilizadas

para acceder los diagramas frecuentemente utilizados, reconocimiento de alarmas o

para acceso a funciones auxiliares. El sistema será configurado como un grupo de

Cuadro 1 (cont.)Definición de Variables

38

diagramas manejados por un conjunto de menús o directorios. (Tomado de:

Enciclopedia Universal Ilustrada Europeo-americana)

Interfaz: Conexión e interacción entre elementos de hardware, programas y

usuarios es decir como la plataforma o medio de comunicación entre usuario o

programa.. Las interfaces de usuario son todos los dispositivos de ingreso de datos

(teclado, mouse) y los recursos gráficos de los sistemas operativos (cajas de diálogo,

menús descolgables, íconos, etc.) que hacen posible la interacción entre la PC y el

operador. (Citado por Lorenzo, 2009)

Linux: es uno de los términos empleados para referirse a la combinación

del núcleo kernel libre similar a Unix, que es usado con herramientas de

sistema GNU. (Citado por Gedda, 2004)

MB/RTU ( Unidad de Transferencia Remota) es usado para la conexión entre

un ordenador de supervisión con una unidad remota. (Citado por Peña, 2006)

MB/TCP: es un protocolo de comunicación diseñado para permitir a equipos

industriales, tales como Controladores Lógicos Programables (PLC), computadores,

sensores y otros tipos de dispositivos físicos de Entrada/Salida comunicarse sobre una

red. (Citado por Ruiz, 2002)

Monitoreo: Representa al proceso que evalúa la calidad del control en el

tiempo y permite al sistema reaccionar en forma dinámica, cambiando cuando las

circunstancias así lo requieran. Se orienta a la identificación de controles débiles,

insuficientes o innecesarios y promueve su reforzamiento. El monitoreo se lleva a

cabo de tres formas: a) durante la realización de actividades diarias en los distintos

niveles de la entidad; b) de manera separada por personal que no es el responsable

directo de la ejecución de las actividades, incluidas las de control; y, c) mediante la

combinación de ambas modalidades.(Tomado de: Manual de Auditoria

Gubernamental, 1998)

MTU: (Master Terminal Unit o unidad central) Centraliza el mando del

sistema. Se hace uso extensivo de protocolos abiertos lo cual permite la

interoperabilidad de multiplataformas y multisistemas. De esta manera es posible

39

intercambiar información en tiempo real entre centros de control y subestaciones

situadas en cualquier lugar. (Tomado de: Guía práctica de Sistemas SCADA)

Protocolo: es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse

unas con otras, a través de una red. (Citado por: Ingrid, 2009)

RTU: Unidad o Estación Remota, son el conjunto de elementos dedicados a

labores de control y/o supervisión de un sistema, alejados del centro de control y

comunicados con este mediante algún canal de comunicación. Dentro de estos

podemos encontrar: RTU (Remote Terminal Unit) especializados en comunicación;

PLC (Programmable Logic Controller) realiza tareas generales de control, IED

(Intelligent Electronic Device); tareas especificas de control. (Tomado de: Guía

práctica de Sistemas SCADA)

Señal: Una señal (signal) es una forma limitada de comunicación entre

procesos empleada en Unix y otros sistemas operativos compatibles con POSIX. En

esencia es una notificación asíncrona enviada a un proceso para informarle de un

evento. Cuando se le manda una señal a un proceso, el sistema operativo modifica su

ejecución normal. Si se había establecido anteriormente un procedimiento (handler)

para tratar esa señal se ejecuta éste, si no se estableció nada previamente se ejecuta la

acción por defecto para esa señal. (Citado por José Molina, 2005)

Sistema Operativo: Conjunto de programas de base que controla al ordenador

y que actúa de intermediario entre el usuario, el ordenador y los programas de

aplicación, traduciendo las órdenes del usuario o de las aplicaciones en instrucciones

que puede entender el ordenador. (Tomado de: Revista Internacional Científica y

Profesional de Windows)

TCP: (Protocolo de Control de Transmisión), es un protocolo que permite el

monitoreo del flujo de los datos, ayudando a que la información que viene de

diferentes fuentes (por ejemplo, aplicaciones) circulen por la misma línea

simultáneamente, evitando la saturación de la red de comunicaciones. (Tomado de:

http://es.kioskea.net/contents/internet/tcp.php3)

40

41

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

Modalidad de la Investigación

La Modalidad de la Investigación del trabajo es de tipo Proyecto Factible, ya

que consiste en la investigación, elaboración de una propuesta con un modelo

operativo viable para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de

organizaciones o grupos sociales. Sabino, C. (1993) define Proyecto Factible como

“…consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de una propuesta de un

modelo operativo viable para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de

organizaciones o grupos sociales; puede referirse a la formulación de políticas,

programas, tecnologías, métodos o procesos” (P.39). En tal caso, mediante un

proceso de indagación, se lleva a tomar en cuenta la solución más óptima para

resolver los problemas planteados.

Según Hurtado, J. (2007) define Proyecto Factible como “… Consiste en la

elaboración de una propuesta, o modelo para solucionar un problema. Se ubican las

investigaciones para inventos, programas, diseños” (p. 39). A tales efectos, se

propone la solución de un caso en específico analizando que cambios se quieren

obtener, sin la necesidad de que el proyecto sea ejecutado propiamente.

El Diseño de la Investigación es aquel que procura recoger la información

necesaria para responder a la pregunta de investigación. Según Sabino, C. (1993) lo

define de la siguiente manera “…En cuanto al diseño de investigación, este no es más

que la estrategia general que adopta el investigador para responder al problema

planteado. En atención al diseño, la investigación se clasifica en: documental, de

campo y Experimental” (p.41). Con respecto a esto se puede decir que el diseño es de

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fuente mixta, ya que contiene información provenida de trabajos de campo como de

fuentes documentales.

Tipo de Investigación

El Tipo de Investigación que se aplica es Proyectiva, ya que permite describir,

explicar y proponer la posible solución para permitir el desarrollo de la temática

existente y alcanzar con el objetivo deseado. Según Hurtado, J. (2007) define la

Investigación Proyectiva de la siguiente manera “…Este tipo de investigación

propone soluciones a una situación determinada a partir de un proceso de indagación.

Implica explorar, describir, explicar y proponer alternativas de cambio, mas no

necesariamente ejecutar la propuesta” (p.114). En otras palabras, permite plantear o

dar respuesta a una situación determinada, dando el mejor apoyo y alcanzar con la

meta propuesta.

Nivel de la Investigación

El nivel de la Investigación Fidias, A. (1999) lo define de la siguiente manera

“…Se refiere al grado de profundidad con que se aborda un objeto o fenómeno. Aquí

se indicará si se trata de una investigación exploratoria, comprensiva, descriptiva o

explicativa. En cualquiera de los casos es recomendable justificar el nivel adoptado”.

(p.19) por lo tanto en nivel presente es de tipo comprensivo, ya que sugiere explicar

las situaciones que generan el evento presentado.

Procedimientos

En este paso de la investigación se realizará una asociación de cada uno de los

objetivos específicos con cada una de las actividades descritas en la Ingeniería de

Software, que permitió realizar tareas y tomar datos importantes que sirvieron para

desarrollar e implantar sistemas de información y las actividades de la Metodología

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Modihc, que de igual manera ayudaron a realizar el diseño de la iteración humano-

máquina que se propone; estos se pueden relacionar de la siguiente manera:

El primer objetivo específico siendo este el analizar la situación actual para

determinar los requerimientos de hardware y software existente, con el propósito de

obtener los drivers necesarios, está relacionada con la primera actividad de la

ingeniería de software, ya que se realizó la investigación preliminar del proyecto para

determinar con precisión lo que se desea obtener, especificando que se realice con el

software correcto.

El segundo objetivo específico, Identificar información relacionada con el

Sistema SCADA existente para identificar la base de datos actual está relacionado

con la segunda actividad de la Ingeniería de Software, ya que esto permitió estudiar

los procesos actuales en la empresa con la visualización de documentos o manuales

para comprender el proceso en la totalidad e identificar la base de datos existente.

El tercer objetivo específico del proyecto siendo verificar la información

seleccionada para jerarquizar funciones, con el fin de establecer las necesidades

existentes para la implantación del SCADA, tomó la segunda actividad de la

Metodología Modihc, ya que permitió definir que es lo que se va a realizar en el

sistema describiendo las tareas que se van a realizar puntualmente para lograr cubrir

las insuficiencias existentes para la propuesta.

El cuarto objetivo especificó llamado diseñar la base de datos según formato

ALBA de los despliegues residentes y las rutinas de diagnostico para que puedan ser

visualizadas de una forma amigable el sistema de control y monitoreo se aplicará a la

tercera actividad de la Ingeniería de Software, ya que nos ayudó a elaborar de que

forma se va a realizar el diseño de la base de datos con respecto a los requerimientos

identificados en la parte de análisis de información, mostrando los datos que se

tomarán en cuenta para la realización de la base de datos según el formato

establecido.

El quinto objetivo específico trata ,determinar los enlaces a la base de datos

diseñada, para mantener la funcionalidad de las consolas existentes, colocándolos a

prueba por un período de tiempo determinado y cumplió con la actividad cuatro de la

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Metodología Modihc ya que sabiendo cuales serán los enlaces para la elaboración de

la nueva base de datos se permitirá saber que datos van a permitir tener la

información correcta en el momento preciso y la iteración entre el humano y la

máquina a la hora de poner a prueba el sistema.

El sexto objetivo, proponer la implantación del SCADA Nacional Guardián

del Alba en el Sistema de Control y Monitoreo, con la finalidad actualizar sus

servicios y trabajar con un nuevo sistema, se tomará con la actividad seis de la

Ingeniería de Software ya que aquí se tomará en cuenta el diseño del sistema de

control y monitoreo para el Scada y de que manera pueda cumplir con sus funciones

correctamente para proponer cambios a la empresa y obtener mejorías con su

aplicación.

Cuadro 2

Procedimientos

Fases Actividades Metodología Objetivo Específico

1.Investigación Preliminar.

La solicitud de proyecto debe examinarse para determinar con precisión lo que el solicitante desea.

Ingeniería de Software 1.Analizar la situación actual para determinar los requerimientos de hardware y software existente, con el propósito de obtener los drivers necesarios.

2.Determinación de los requisitos del sistema

Estudio de manuales y reportes, observación en condiciones reales de las actividades del trabajo y, muestras de formas y documentos con el fin de comprender el proceso en su totalidad.

Ingeniería de Software 2.Identificar información relacionada con el Sistema Scada existente para identificar la base de datos actual.

2.Funcionalidad del Sistema

Definir lo que hará el sistema computarizado en función del dominio de tareas o actividades que realizan los usuarios.

Metodología Modihc 3.Verificar la información seleccionada para jerarquizar funciones, con el fin de establecer las necesidades existentes para la implantación del Scada.

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3.Diseño del sistema Responde a la forma en la que el sistema cumplirá con los requerimientos identificados.

Ingeniería de Software 4.Diseñar la base de datos según formato ALBA de los despliegues residentes y las rutinas de diagnostico para que puedan ser visualizadas de una forma amigable el sistema de control y monitoreo.

4.Tecnología Permite determinar los dispositivos de entrada/salida y los estilos de iteración apropiados al sistema que se esta modelando.

Metodología Modihc 5.Determinar los enlaces a la base de datos diseñada, para mantener la funcionalidad de las consolas existentes, colocándolos a prueba por un período de tiempo determinado.

6.Implantación y Evaluación.

Es el proceso de verificar e instalar nuevo equipo, entrenar a los usuarios, instalar la aplicación y construir todos los archivos de datos necesarios para utilizarla.

Ingeniería de Software 6.Proponer la implantación del SCADA Nacional Guardián del Alba en el Sistema de Control y Monitoreo, con la finalidad actualizar sus servicios y trabajar con un nuevo sistema.

Operacionalización de las Variables.

Según Arias, F. (1999), la Operacionalización de las Variables la define como

“…Es el proceso mediante el cual se transforma la variable de conceptos abstractos a

términos concretos, observables y medibles es decir, dimensiones e indicadores”

(p.63). En el cuadro 3 se presentará más ampliamente las variables anteriores pero

con sus dimensiones e indicadores, permitiendo de una forma establecida determinar

la magnitud de las variables que van a ser relacionadas.

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Cuadro 2 (Cont.)Procedimientos

Cuadro 3.

Operacionalización de las Variables.

Variable Dimensiones Indicadores

1.Situación actual Levantamiento Arquitectura centralizadaArquitectura distribuida

2.Información Condiciones existentes.Necesidades.Diagnóstico.

Operativas/ no operativasEntradas/salidas/protocolo de comunicación/módulos

3.Funciones Asignación de tareas VisualizaciónControlMonitoreo

4.Base de datos. Secuencia de comandosRutinas de control

AlarmasShutoff/shutonNivelFlujo

5.Enlaces Conexión entre componentes. Unidireccional.Bidireccional.Configuración de bloques.Nivel de detalle.Pantallas.

6.Implantación Migración de Wonderware a Guardián del Alba

Período de Prueba

Población y Muestra.

La población según Hurtado, J. (2007) está definida como “… Es el conjunto

de seres que poseen la característica o evento a estudiar y que se enmarcan dentro de

los criterios de inclusión” (p.140). La empresa Petroquiriquire esta conformada por

áreas muy extensas, dos de ellas administrativas y dos áreas. En Maracaibo, estado

Zulia funciona una área administrativa, la otra sede ubicada en Maturín estado

Monagas y la operativa esta ubicada en Mene Grande al sur de dicho estado.

Dentro de la Planta QE1 Azagua, es donde se va a realizar la propuesta de

implantación del Scada Guardián del Alba, por lo tanto su población está conformada

de la siguiente manera: 3 operadores, 4 mecánicos, 5 instrumentistas y 4 electricistas,

formando un total de 16 personas que laboran dentro de la planta cumpliendo diversas

funciones.

La muestra según Jacqueline Hurtado se define como:

… En algunos casos la población es tan grande o inaccesible que no se puede estudiar toda, entonces el investigador tendrá la posibilidad de seleccionar una

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muestra. No hace falta hacer un muestreo cuando: la población es conocida y se puede identificar cada uno de sus integrantes, la población; además de ser conocida es accesible y cuando la población es relativamente pequeña. No vale la pena hacer un muestreo para poblaciones de menos de 100 integrantes (p.140)

Como se explica anteriormente, no es necesario que en una muestra se haga el

proceso de muestreo cuando su población es de menos de 100 integrantes, la muestra

queda igual que la población, ya que se tiene conocimiento de todos los integrantes

que la conforma y a pesar de que es relativamente grande puede ser accesible,

entonces la muestra quedaría siendo la población que labora en la Empresa

Petroquiriquire Planta QE1 completamente.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Las Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos Arias, F. (1999), la

define de la siguiente forma “… Son las distintas formas o maneras de obtener la

información. Son ejemplos de técnicas: la observación directa, la encuesta en sus dos

modalidades (entrevista o cuestionario) y el análisis documental.” (p.25). Las técnicas

usadas para la recolección de los datos son las siguientes: Técnica de observación, de

encuesta y de revisión documental. Los instrumentos de recolección de datos que

apoyarán las técnicas utilizadas son las siguientes: Guía de observación,

Cuestionarios abiertos y Matriz de análisis.

Para la recolección de los datos se usará la técnica de observación, donde

Hurtado, J. (2007) la define como “… La información que se recoge en presencia del

evento, observando o participando de él”. Esta técnica permitió obtener la

información que se necesitaba para proponer la implantación, para conocer el sistema

existente y el sistema que se iba a desarrollar aprendiendo más de este y conociendo

sus características.

Posteriormente estuvo presente la técnica de encuestas abiertas siendo esta un

conjunto de preguntas que se realizarán sin establecer ninguna categoría de respuesta

alguna. Y finalmente se usará la técnica de revisión documental, obteniendo de esta

toda la información completa y detallada de lo que son los Sistemas Scada, cuales

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están en la planta QE1, y toda aquella información importante y relevante que

permita llevar con éxito el desarrollo de la propuesta.

Técnicas de Análisis de Datos

Las Técnicas de Análisis de Datos Arias, F. (1999), la define de la siguiente

forma “… En este punto se describen las distintas operaciones a las que serán

sometidos los datos que se obtengan: clasificación, registro, tabulación y codificación

si fuere el caso” (p.25). Según Balestrini, M. (2001), las técnicas de análisis de datos

la define como “…Permiten recontar y resumir los datos antes de introducir el

análisis diferenciado a partir de los procedimientos estadísticos”. (p.65).

Las técnicas de análisis de datos son procedimientos cuantitativos y cualitativos

que permiten medir, ordenar, clasificar, codificar e interpretar el comportamiento de

las variables objeto de estudio. El análisis facilita llegar a las conclusiones o

resultados del estudio. Las técnicas de análisis de datos que fueron utilizadas en esta

investigación fueron análisis cualitativo y análisis cuantitativo.

El análisis cualitativo se realizara mediante la interpretación del contenido de la

información que se recolecto, así como las respuestas emitidas por las personas que

se entrevistaron. La investigación cuantitativa se realizara mediante la interpretación

del contenido de información numérica resultante de la investigación  para luego

expresar en cuadros, tablas y medidas con su respectivo porcentaje. De esta manera

los resultados obtenidos mediante la aplicación de la investigación cuantitativa en el

estudio se presentaran a través de la estadística descriptiva mediante la utilización de

tablas de frecuencia, cuadros, porcentajes, gráficos, etc. Para mostrar la organización

del análisis de los datos de forma clara, útil y comprensible.

Limitaciones.

Miguel, A. (1994) define limitaciones de la siguiente manera “… Entre otras

pueden referirse al alcance de la investigación o a los topes o restricciones de los

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investigadores para ejecutarla” (p.43). Con el desarrollo de esta investigación las

limitaciones encontradas se pueden describir de una manera muy puntual, siendo

estas:

1. Estará limitada al departamento donde se va a colocar siendo una migración

parcial.

2. Desconocimiento del nuevo sistema.

3. Aceptación por parte del usuario u operador de control y monitoreo.

4. Reacción del nuevo sistema al colocarlo por un período de tiempo a prueba.

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