En las anteriores publicaciones hemos analizados los riesgos, los controles para mitigar los riesgos y la relevancia en la industria de los sistemas de control industrial (SCI), además de que también realizamos una breve introducción a estos sistemas. En esta ocasión me gustaría indagar un poco más en los distintos tipos de SCI que existen actualmente, para ello analizaremos los diferentes sistemas, veremos cómo funcionan y además mostrare unos esquemas que ilustraran la arquitectura de los diferentes SCIs.

Como vimos en la primera publicación un SCI es un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir o regular el comportamiento de otro sistema, a fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados deseados[1]. Sin embargo existen diferentes maneras de realizar esta tarea, por diferentes maneras me refiero a diferentes tipos y configuraciones de SCIs que serían los siguientes: Sistema de Control Distribuido (SCD),  Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA), Controladores Lógicos Programables o Autómatas Programables (PLC).

Comenzaremos hablando de los SCD que son los encargados de controlar procesos industriales dentro de la misma zona geográfica. Se utilizan ampliamente en industrias basadas en procesos, además de que estos sistemas están interconectados con la red corporativa para proporcionar a las operaciones de negocio una visión de la producción. En la siguiente imagen se muestra la implementación de un SCD:

Por su parte los sistemas SCADA están altamente distribuidos y se utilizan para controlar activos dispersos geográficamente donde la adquisición y control de datos son críticos para la operación o funcionamiento del sistema. Los sistemas SCADA están diseñados para recoger información de campo y transferirla a una instalación informática central de modo que un operador pueda supervisar o controlar centralizadamente un sistema completo en tiempo real. Estos sistemas están diseñados para ser tolerantes a fallos con gran redundancia integrada en la arquitectura del sistema. La diferencia principal entre sistemas los SCD y los sistemas SCADA es que es que los primeros distribuyen los componentes de control mientras que los segundos son centralizados. Para ilustrar cual sería el diseño de un sistema SCADA se muestra la siguiente imagen:

 

Por último encontramos los controladores lógicos programables o PLCs, los cuales son dispositivos informáticos de estado sólido que controlan equipos y procesos industriales. Como se puede ver en las imágenes anteriores los PLCs se utilizan bastante en sistemas SCADA y SCD, sin embargo en muchas ocasiones son los componentes primarios de configuraciones de sistemas de control más pequeños más pequeños que proporcionan control operativo sobre los diferentes procesos. Los PLCs se utilizan en la gran mayoría de los procesos industriales. A continuación se representa la arquitectura de un PLC:

 

Antes de finalizar me gustaría aclarar ciertos términos que vemos en los esquemas pero que quizá no se conozcan y no se sepa la función que realizan dentro del sistema:

• Servidores de control: El servidor de control aloja el software de control de supervisión de SCD o PLC que se comunica con los dispositivos de control de nivel inferior.
• Servidor SCADA (MTU): Se trata de un dispositivo que actúa como el maestro en un sistema SCADA.
• Unidad terminal remota (RTU): Es una unidad de adquisición y control de datos de propósito específico diseñada para apoyar las estaciones remotas SCADA.
• Dispositivo electrónico inteligente (IED): Es un sensor/mecanismo “inteligente” que contiene la inteligencia necesaria para adquirir datos, comunicarse con otros dispositivos, y realizar procesamiento y control local.
• Interfaz hombre maquina (HMI): Un HMI es el software y el hardware que permite a los operadores humanos supervisar el estado de un proceso bajo su control, modificar las configuraciones de control para cambiar el objetivo de control y anular manualmente las operaciones de control automático en caso de una emergencia.
• Histórico de datos: La información almacenada en esta base de datos puede ser accedida para apoyar diversos análisis, desde el control estadístico de procesos hasta la planificación a nivel empresarial.
• Servidos de entrada/salida (ES): El servidor ES es un componente de control responsable de la recogida, el almacenamiento en memoria intermedia (buffer) y la provisión de acceso para procesar la información de los subcomponentes de control, tales como PLCs, RTUs e IEDs [2].

 

Por ultimo me gustaría señalar que los SCI son sistemas complejos con muchos componentes pero que desempeñan su función de forma eficiente y correcta. Gracias a ellos la industria actual se encuentra en una muy buena posición, permitiendo producir productos de alta calidad a un precio razonable. Su uso es crítico y como he señalado a lo largo de las cinco publicaciones su seguridad es crucial para la empresa, por ese motivo siempre deberían de tenerse en cuenta, además deberíamos concienciarnos de que su labor es crucial para el bienestar de la empresa.

 

Referencias:

 

[1]PublicaTIC. <<Una vista global a los sistemas de control industrial>>. Acceso 27 de noviembre de 2018. https://blogs.deusto.es/master-informatica/una-vista-global-a-los-sistemas-de-control-industrial/

[2] ISACA. <<Industrial Control Systems: A Primer for the Rest of US>>. Acceso 27 de noviembre de 2018. http://www.isaca.org/Knowledge-Center/Research/ResearchDeliverables/Pages/industrial-control-systems-a-primer-for-the-rest-of-us.aspx