¿Qué es un SCADA y qué oportunidades laborales hay a su alrededor?

Hace unas semanas publicamos un artículo sobre la profesión del programador de autómatas industriales; un experto indispensable en la industria moderna que básicamente es el encargado de diseñar el funcionamiento de los robots industriales y de la maquinaria conectada a una cadena de producción (también de la que no lo está). De hecho de su labor depende en gran medida que una fábrica funcione como debería, pues una mala línea de código, un sensor mal configurado o una errata en la adquisición de datos por parte del SCADA podría hacer que la empresa perdiera mucho dinero. Y en estos casos “mucho” es realmente MUCHO.

Pues bien, el asunto es que hay una “pieza” dentro del esquema de operaciones de un programador de autómatas industriales que es indispensable a día de hoy: el SCADA. ¿Qué es?¿Cómo funciona?¿Cuáles son los mejores cursos en SCADA? Hoy vamos a ver esto, así que si os interesa esta rama de trabajos industriales os recomiendo que sigáis leyendo.

¿Qué es un SCADA?

SCADA significa “Supervisory Control And Data Acquisition” (supervisión del control y adquisición de datos); lo que viene a decir que se trata de un sistema para llevar el control y recabar información de una planta industrial. La gracia del asunto es que todo esto se realiza de manera visual. Por ejemplo, ¿habéis visto alguna vez los típicos paneles de control de los sistemas ferroviarios centralizados o de las centrales nucleares que suelen aparecer en TV? Pues ese tipo de diseños, donde aparecen infografías con datos en tiempo real, son lo que se conoce comúnmente como SCADA.

Como os podréis imaginar los hay de muy diversos tipos, pues la tecnología da la posibilidad de desarrollar sistemas de control donde el único límite está en la imaginación del programador. Podréis tener un SCADA donde aparezca la imagen de un interruptor ON/OFF, provocando que al hacer clic sobre él se encienda o apague una bombilla; otro donde además del interruptor vaya apareciendo el consumo de la bombilla en tiempo real y los lúmenes que proyecta; u otro con el que se controle un aeropuerto internacional, una central nuclear o incluso el sistema de tráfico de toda una ciudad. ¿Os imagináis hasta donde puede llegar el asunto? De ahí que la seguridad informática sea un campo que está muy cerca de los SCADA y de la programación de autómatas en general.

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Cómo funciona un SCADA

El funcionamiento de un SCADA es la etapa final de un proceso de control industrial, así que os daré una indicación general de cómo leches es posible que en una pantalla podáis tener los datos en tiempo real de la temperatura de un reactor nuclear (por ejemplo):

• Toda máquina genera una reacción, sea en movimiento, en temperatura, en generación de un campo magnético, en presión u otros; y si esta es medianamente moderna tendrá un sistema a través del cual comunique su estado (pudiendo ser en binario, a través de una señal eléctrica; o en analógico, mediante un campo de resistencias, frecuencias u otra señal medible). Si no es tan “moderna” lo que se hace es colocar un sensor que pueda medir la reacción en cuestión y transmitirla por la misma vía (existencia de señal eléctrica o no, o en analógico).Estos sensores o salidas de control de las máquinas suelen ir en una tensión estándar de corriente continua, por lo que se conectan a los módulos de entrada de los autómatas programables (hay entradas para tomar datos y salidas para mandar órdenes).
• Una vez la señal de control ha llegado al autómata, el servidor que está conectado (puede ser un simple ordenador) procesa los datos empleando software específico. Esta parte varía de marca a marca y de tecnología a tecnología, pero en esencia sabed que el programa con el que se diseña el SCADA será capaz de “leer” esas señales. De hecho se habrán convertido en un simple parámetro para el programador.A modo groso los entornos de desarrollo de SCADAs funcionan de la siguiente manera: el programador escoge un elemento de una biblioteca preconfigurada (puede ser un motor, un sensor térmico, una prensa, etc.) y lo mete en la pantalla. Haciendo clic en el elemento introducido podrá indicar de donde debe tomar los parámetros a mostrar, qué efectos quiere provocar, etc. Obviamente todo esto en no pocos casos requiere tirar de programación (C en mis tiempos).

En líneas generales así funciona un SCADA. Pero claro, la cosa no se queda ahí, pues este diagrama puede complicarse hasta el infinito: miles de entradas y salidas (las salidas son las ordenes que se mandan a las máquinas para que hagan esto o lo otro), consultas automatizadas a bases de datos, conexiones VPN o directamente abiertas a la red de redes, etc. Y bueno, como os podréis imaginar también entran aquí las encriptaciones, las copias de seguridad, los honeypots, etc.

Por cierto, una cosa más antes de terminar este punto: los autómatas no necesariamente necesitan estar conectados a un ordenador. De hecho los técnicos de mantenimiento tienen pequeñas terminales para ir viendo qué hay en la programación de los autómatas autónomos (valga la redundancia). Otra cosa es que se quiera tener un SCADA permanentemente conectado, que es lo frecuente y lógico; además de lo que os he comentado arriba.

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Profesiones relacionadas con el diseño de un SCADA

Un SCADA es una aplicación informática que requiere de la interacción de diversos profesionales si el desarrollo es medianamente complejo:

• Programador de autómatas

  El profesional clave en toda esta historia es el programador de autómatas, pues es el experto en coordinar las señales que se transmiten desde los PLCs hasta el ordenador; además de que es el responsable de colocar los sensores donde corresponda y de realizar las conexiones oportunas para que toda la maquinaria pueda interactuar con el sistema de control como es debido (tened en cuenta que por lo general los especialistas en programación industriales son/somos expertos, antes que nada, en electricidad industrial).

  Dentro de este perfil os podréis encontrar programadores de diversa índole: los que son ingenieros industriales, en automática o en electricidad, los que son técnicos especialistas o los que han estudiado esta tecnología de manera autodidacta o recurriendo a cursos especializados. ¿Os sorprendería si os dijera que el SCADA más impresionante que he visto en una fábrica lo montó un electricista sexagenario que jamás había estudiado algo relacionado con esto? Como con todo las ganas de superación a veces dan más de si que cualquier título.

• Expertos en usabilidad / Diseñadores

  Un proceso industrial puede ser cosa sencilla: un par de motores conectados a una cinta transportadora, una prensa y un par de sensores ópticos de posición (por ejemplo). Pero claro, también puede ser realmente complejo. ¿Os imagináis lo que hay de programación tras una planta de montaje de coches? Ya os lo digo yo: una salvajada. ¿Sabéis como pueden ser los SCADA de este tipo de fábricas? Os lo podéis imaginar si tenéis en cuenta que desde una sala de control hay técnicos/ingenieros controlando que todas las máquinas vayan bien, tomando nota de cada métrica que se genera, viendo en tiempo real qué piezas se están haciendo, etc.

  Es decir, que estos sistemas SCADA son enormes; y un mal diseño puede crear más problemas que ventajas. De ahí que la implicación de un experto en usabilidad sea crucial. Un especialista en diseño que pueda recomendar a los programadores cómo distribuir cada elemento de la pantalla en base a la importancia del proceso. Digamos que es una vía para volver más eficiente todo el proceso.

  Este especialista por lo general es un diseñador gráfico o directamente un diseñador industrial. Generalmente con ciertos conocimientos en el desarrollo de aplicaciones backend y frontend.

• Ingeniero de seguridad

  En una instalación industrial la infraestructura puede plantearse de cualquier manera (por lo general teniendo en cuenta las necesidades de la empresa en cuestión), pudiendo uno encontrarse fábricas donde los sistemas SCADA y el control en general se efectúe desde un puesto a pie de máquina, desde una oficina en el área administrativa del edificio o incluso desde otra ciudad o país. Y claro, esto conlleva la necesidad de que los datos tengan que viajar a través de redes VPN o directamente a través de las conexiones convencionales de Internet.

  ¿Os imagináis el peligro que esto implica? Un pirata informático podría intervenir la red y hacerse con el control de un fábrica, un virus podría crear malos funcionamientos en los procesos, con lo que eso implica; un troyano podría quedarse dentro de la red robando datos y espiando, etc. La verdad es que las posibilidades de que algo de este tipo pueda pasar son enormes; y por ello es que la figura del ingeniero de seguridad es vital.

  Este especialista tendrá como misión garantizar que toda la red informática que implica la creación de un sistema automatizado y un SCADA sean seguras; desde el punto de toma de datos hasta el punto en el que se proyectan sobre un monitor. Generalmente suele tratarse de un ingeniero en informática especializado en seguridad. Además de ello en estos casos la experiencia laboral es imprescindible.

• Ingeniero de telecomunicaciones

  El programador de autómatas es el encargado de que el software sea capaz de hacer lo que se le pide, mientras que el experto en seguridad debe ser capaz de garantizar que las conexiones sean seguras; pero, ¿quién diseña estas conexiones a gran escala? Es decir, ¿quién determina qué tecnología es la más adecuada para transmitir los datos desde el punto A hasta el punto B sin que haya interferencias por el camino? Para ello está el ingeniero de telecomunicaciones.

  Se trata de un especialista formado ampliamente en redes y conectividad digital, capaz de trabajar mano a mano con los demás técnicos implicados en la integración del sistema y con la cualidad de saber amoldarse a las nuevas tendencias que se van dando en la industria del software (gran parte de su trabajo se basa en los programas de comunicaciones).

• Técnicos de mantenimiento

  Una instalación industrial, una vez ha sido diseñada, requiere de un equipo de técnicos capaces de mantener la infraestructura a nivel hardware; revisando las conexiones que están dando error, viendo qué es lo que falla en los brazos robóticos o en los demás elementos de la cadena de producción, cambiando las piezas que se hayan averiado o que atendiendo al programa de prevención toque sustituirlas, etc. Es decir, que se necesita de personal que esté a pie de máquina velando por que todo funcione con seguridad.

  Este tipo de profesionales son especialistas técnicos, por lo general de ciclos formativos de grado superior; especializados en mecánica, electrónica y en electricidad industrial. De hecho aquí los especialistas en mecatrónica tienen una oportunidad laboral muy clara.

Los mejores cursos de SCADA

Si queréis aprender a programar un sistema SCADA vais a tener que meteros de lleno en los mundos de la electricidad industrial y la programación, ya que una cosa no se entiende sin la otra. Para que os hagáis una idea, y recurriendo a un simil, tratar de diseñar un SCADA sin saber programar o sin tener conocimientos de electricidad industrial es como querer conducir una moto sin saber montar en bici y sin conocer la señalización de tráfico. Por esa razón os voy a poner una serie de cursos que os incluirán una formación integral sin necesidad de hacer el ciclo formativo específico que hay para ello:

• Curso de Electricidad Industrial – Cátedra UPM

  Antes de nada vais a tener que saber como funcionan las máquinas que queréis controlar, pues de otra manera no tendréis claro qué es lo que podréis hacer más adelante con la programación y qué no. ¿No os parece? De ahí que este curso de electricidad industrial de la UPM os vaya a ir de perlas. Se imparte de manera semipresencial en toda España a través de Master D.

  Aprenderéis los fundamentos teóricos de la electricidad y del magnetismo, comprenderéis cómo se realizan las mediciones eléctricas y cómo son las instalaciones eléctricas industriales, veréis al detalle cómo es la representación normalizada de circuitos eléctricos mientras aprendéis a instalar y cablear automatismos, aprenderéis cuáles son las principales normas aplicables al oficio y cómo funcionan los motores de corriente alterna y de corriente continua, sabréis cómo manejar motores mediante automatismos, etc. Un curso bastante completo, la verdad.

  ¿Os interesa? Tenéis más información en “Curso de Electricidad Industrial”.

• Curso de Autómatas Programables – SEAS

  Una vez habéis cogido conocimientos acerca de cómo funcionan la electricidad y las máquinas industriales debéis aprender a programar los autómatas. Es decir, que debéis aprender a controlar máquinas a través de software específico. Se pone interesante la cosa, ¿verdad? Pues entonces ojo a este curso de SEAS que va acompañado de un título expedido directamente por la Universidad Católica de Ávila.

  El curso de autómatas programables dura 150 horas y aprenderéis no solo los conceptos de la automatización, sino también a identificar qué elementos forman parte de una instalación de este tipo. Conoceréis cómo se cablean los autómatas y veréis cómo se maneja cada uno de los módulos, entenderéis cómo es la lógica de programación y veréis cómo hacer controles básicos que podréis ir desarrollando, aprenderéis a manejar la suite de programación de Siemens S7 y su simulador de contactos, etc. Otro curso con el que saldréis con bastantes conocimientos, no hay duda.

  ¿Os interesa? Tenéis más información en “Curso de Autómatas Programables”.

• Curso Superior en Monitorización y Comunicación – SEAS

  ¿Habéis conseguido superar los cursos anteriores y comprendéis cómo funcionan los autómatas programables desde un punto de vista técnico? Entonces ya solo os queda aprender acerca de cómo monitorizar los procesos. Para ello os recomiendo este curso de SEAS con el que también obtendréis una certificación oficial de la Universidad Católica de Ávila.

  El curso se basa en tres bloques. En el primero de ellos repasaréis el hardware de los autómatas. En el segundo veréis a fondo cómo son las comunicaciones industriales. Y finalmente, en el tercero, daréis todo lo relacionado con los SCADA y los simuladores.

  ¿Os interesa? Tenéis más información en “Curso Superior en Monitorización y Comunicación”.