¿Qué es SCADA (control de supervisión y adquisición de datos)?

Descubra SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) y comprenda su papel fundamental en la supervisión, el control y la optimización de los procesos industriales para mejorar la eficiencia y la seguridad.

Los sistemas SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) han evolucionado hasta convertirse en elementos fundamentales para la gestión y el funcionamiento eficientes de los sistemas industriales y de infraestructura, que a su vez se han vuelto cada vez más complejos. Al supervisar y controlar los procesos industriales en tiempo real, los sistemas SCADA han demostrado su valor en una gran variedad de sectores, desde la fabricación hasta la energía, el agua y el transporte.

Dado que se utilizan para controlar varias operaciones críticas, también ha aumentado la necesidad de protegerlos de las amenazas cibernéticas. Los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos, en lo que respecta a la ciberseguridad, muestran una relación significativa con la protección de datos, la continuidad operativa y la seguridad.

¿Qué es SCADA (control de supervisión y adquisición de datos)?

SCADA son las siglas de Supervisory Control and Data Acquisition (control de supervisión y adquisición de datos). Básicamente, se utiliza para controlar y supervisar procesos industriales que se extienden por grandes áreas geográficas. Este tipo de software SCADA proporciona la funcionalidad necesaria para adquirir datos en tiempo real para la automatización de dichos procesos y mostrarlos en una interfaz central al usuario con fines de control y supervisión. Son fundamentales para garantizar la eficiencia operativa, la seguridad y la fiabilidad continuas.

Importancia de SCADA

Los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos desempeñan un papel importante en la gestión de las operaciones de diversas industrias. Ayudan al operador a supervisar el rendimiento para detectar anomalías e intervenir a tiempo. Contribuyen a aumentar la eficiencia operativa, minimizar el tiempo de inactividad y cumplir las normas de seguridad y reglamentarias mediante la disponibilidad y el control de datos en tiempo real.

¿Quién utiliza SCADA?

El software SCADA es ampliamente utilizado por muchas industrias diferentes, así como por organizaciones para una variedad de aplicaciones:

• Fabricación:  Ayuda a controlar las líneas de producción y también a supervisar el estado de la maquinaria.
• Energía: Ayuda en la generación, transmisión y distribución de energía.
• Tratamiento de aguas: Tiene aplicaciones en el suministro de agua, el alcantarillado y la gestión de aguas residuales.
• Transporte: Se utiliza en sistemas ferroviarios, sistemas de control de semáforos y sistemas de tránsito cuando estos son supervisados.
• Petróleo y gas: Exploración, perforación y refinado en la explotación de yacimientos de petróleo y gas.

Historia de los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos

El concepto de sistemas de control de supervisión y adquisición de datos nació en la década de 1960, cuando los entonces incipientes sistemas informáticos comenzaron a conquistar los mercados centrándose principalmente en la automatización de procesos industriales. La mayoría de los primeros sistemas utilizaban mainframes centralizados para la adquisición y el control de datos. Con las mejoras tecnológicas, los controladores lógicos programables y las unidades terminales remotas comenzaron a encontrar su lugar en los sistemas SCADA. A partir de entonces, siguieron su desarrollo continuo hacia sistemas aún más avanzados y distribuidos. Poco después, durante las décadas de 1980 y 1990, los sistemas SCADA en red y basados en la web se hicieron muy populares por su mayor flexibilidad y accesibilidad. Estos programas SCADA han seguido creciendo con el uso actual de la tecnología, combinándose con la computación en la nube y el análisis avanzado.

Cómo funcionan los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos

Los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos conectan innumerables elementos para dirigir un proceso industrial. Normalmente, se componen de unos pocos componentes cruciales:

1. Adquisición de datos:  El software SCADA adquiere información recopilando datos de numerosos dispositivos y sensores de campo. Ahí es donde entran en juego las RTU y los PLC. La RTU recopila datos de los distintos sensores colocados en el campo y los transmite al sistema SCADA central. Por otro lado, los PLC se utilizan para el control de los procesos y la maquinaria locales.
2. Comunicación:  Una vez recopilados los datos, es necesario enviarlos al sistema de control central desde los dispositivos de campo. Todo esto se realiza mediante las redes de comunicación que interconectan todas las RTU, los PLC y el servidor SCADA. Esto podría ser en forma de tecnología por cable, tanto Ethernet como dispositivos inalámbricos, ya que el sistema requiere dispositivos repartidos por diferentes ubicaciones geográficas.
3. Procesamiento de datos: A continuación, esta información registrada se transmite al sistema de control central para su análisis e interpretación. El servidor SCADA recoge los registros de varios puntos, los procesa para convertirlos en un formato útil y, finalmente, los archiva en una base de datos para su recuperación en etapas posteriores; por lo tanto, el procesamiento de datos implica filtrar y agregar los registros para destacar el rendimiento del sistema.
4. Control: La función de control de los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos es proporcionar al operador acceso para interactuar con el sistema y controlar el proceso industrial. El operador autorizado puede permitir cualquier cambio o comando que se envíe a los dispositivos de campo en contraposición a la supervisión de datos en tiempo real con SCADA. Esto incluirá la configuración de parámetros de control, cambios en la variable del proceso o cualquier otra acción que pueda ser necesaria para controlarlos.
5. Supervisión: Las operaciones básicas del software SCADA implican una supervisión constante. También realiza un seguimiento continuo de las variables del proceso en relación con los umbrales establecidos de rendimiento del sistema en condiciones de funcionamiento predeterminadas. En caso de que se observe una tendencia de desviación o anomalía en estos parámetros, se alertará o se activará una alarma en el sistema SCADA para llamar la atención de los operadores sobre posibles problemas.

Componentes clave de la arquitectura SCADA

Para crear el software SCADA se utilizan algunos componentes básicos, todos los cuales desempeñan un papel fundamental en la funcionalidad general del sistema. Algunos de los componentes clave del sistema SCADA son:

• Unidades terminales remotas (RTU):  Estos dispositivos recopilan datos de los sensores de campo y los transmiten al SCADA. Están diseñados para funcionar de forma independiente del sistema de control central, normalmente en ubicaciones remotas.
• Controladores lógicos programables (PLC): Básicamente hacen lo mismo que las RTU, pero normalmente se utilizan en entornos más localizados o automatizados. Controlan la maquinaria y los procesos basándose en una lógica y unas instrucciones predefinidas.
• Interfaz hombre-máquina (HMI): La HMI es la interfaz de usuario que utiliza un operador para interactuar con los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos. Muestra la fuente, los datos en tiempo real, las alarmas y las opciones de control.
• Infraestructura de comunicaciones: Composición de la estructura de red o los protocolos a través de los cuales se transfieren los datos entre la RTU, el PLC y el sistema de control central.

Tipos de sistemas de control de supervisión y adquisición de datos

Los sistemas SCADA se pueden clasificar en función de su arquitectura y despliegue. Los principales tipos son los siguientes:

1. Sistemas SCADA monolíticos: se trata de un sistema centralizado en el que todos los componentes del dispositivo se encuentran dentro de una sola carcasa. La instalación de estos dispositivos es relativamente fácil; sin embargo, pueden presentar problemas de escalabilidad y flexibilidad.
2. Sistemas de software SCADA distribuidos: Las funciones de adquisición de datos y control se dividen entre varios nodos en este tipo de sistemas. Desde el punto de vista arquitectónico, esto mejora la fiabilidad y la escalabilidad, ya que cada nodo funciona de forma independiente de los demás.
3. Sistemas SCADA en red: Son sistemas que utilizan una infraestructura de red para interconectar varios componentes de los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos. Ofrecen una mayor flexibilidad y una integración más sencilla con otros sistemas.
4. Sistemas SCADA basados en web: Se basan en tecnologías web para proporcionar acceso y control remotos a través de navegadores web. Por lo tanto, son bastante fáciles de acceder e integrar en dispositivos móviles.

Ventajas y retos de los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos

Ventajas de los sistemas SCADA

Ventaja	Descripción
Supervisión en tiempo real	Permite acceder a los datos del proceso al instante y agiliza el proceso de toma de decisiones.
Mayor eficiencia	Reducción de los gastos operativos mediante la optimización del control de procesos y la automatización de tareas rutinarias.
Mayor seguridad	Vigilancia de los sistemas vitales y alerta a los operadores ante cualquier peligro.
Registro de datos y generación de informes	Registro de información para la generación de informes de cumplimiento y el análisis histórico.
Acceso remoto	Control y supervisión desde una ubicación remota para una mayor flexibilidad.

Retos de la implementación de sistemas SCADA:

Reto	Descripción
Riesgos de ciberseguridad	Susceptible a la compromisión de datos y a la interrupción operativa causada por piratas informáticos.
Complejidad	Se necesitan conocimientos especializados, ya que su diseño, implementación y mantenimiento pueden ser complicados.
Costes elevados	Aunque los costes de instalación son elevados inicialmente, también aumentan con el mantenimiento continuo.
Problemas de integración	La integración con la tecnología y los sistemas actuales presenta ciertos problemas.
Preocupaciones sobre la escalabilidad	Puede ser necesario realizar ajustes significativos en la escalabilidad del sistema para hacer frente al crecimiento.

Ventajas de implementar SCADA

• Control mejorado: Los sistemas de software SCADA dotan a los operadores de las herramientas más avanzadas posibles para supervisar y procesar procedimientos industriales con una precisión muy alta. A través de la visualización de datos en tiempo real y las interfaces de control, un operador ahora puede tomar decisiones informadas y actuar de forma inmediata para ajustar los procesos según sea necesario.
• Eficiencia operativa: Al automatizar los procesos repetitivos y centralizar diversas actividades de control, los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos reducen la necesidad de intervención humana. Estos procedimientos, enormemente optimizados, reducen la probabilidad de errores humanos y aceleran los tiempos de respuesta. En pocas palabras, SCADA realiza todas las tareas de control rutinarias y complejas, de modo que los operadores pueden dedicarse a los aspectos más estratégicos de la gestión de procesos, lo que aumenta la producción y la eficiencia en cualquier negocio.
• Mantenimiento predictivo: Mediante la supervisión continua de los equipos y las tendencias en los datos adquiridos, SCADA permite el mantenimiento predictivo. SCADA puede adquirir y revisar datos pasados y en tiempo real para identificar patrones que indiquen posibles fallos en los equipos o necesidades de mantenimiento antes de que se produzcan.
• Cumplimiento normativo: Los sistemas SCADA añaden capacidades precisas de registro y generación de informes con cumplimiento normativo. Realizan un seguimiento, registran y muestran datos de procesos y métricas operativas junto con toda la demás información crítica asociada que exigen los organismos reguladores. Ayudan a recopilar todos los datos relevantes y a documentarlos para que las organizaciones puedan cumplir con las normativas y estándares del sector, lo que facilita los procedimientos de auditoría necesarios tanto desde el punto de vista legal como en términos de seguridad.

Riesgos potenciales de ciberseguridad: ataques SCADA

Los ciberdelincuentes atacan los sistemas SCADA, ya que su funcionamiento es fundamental para los procesos industriales. Los ataques típicos a los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos incluyen:

• Ataques de denegación de servicio (DoS): Estos ataques denegación de servicio contra los sistemas SCADA tienen como objetivo sobrecargar el sistema con un tráfico o solicitudes enormes que este no puede gestionar, impidiendo así el procesamiento de las operaciones legítimas. La idea detrás de este tipo de ataque es saturar el sistema con demasiados datos, ralentizándolo o provocando el cierre completo de todos los servicios. En un entorno SCADA, esto puede causar enormes retrasos operativos, pérdida de control sobre los procesos industriales y posibles riesgos para la seguridad.
• Ataques de intermediario: En el caso de un ataque de tipo "man-in-the-middle", el ciberdelincuente intercepta e incluso puede modificar las comunicaciones entre los componentes SCADA. En este caso, el delincuente se introduce entre los canales de transmisión de datos; ahora, con su posición establecida, el delincuente puede espiar, manipular o inyectar información falsa en el flujo de comunicaciones.
• Malware: Estos ataques de malware tienen como objetivo infectar los sistemas SCADA con software malicioso destinado a interrumpir las operaciones o robar información confidencial. Esto puede incluir muchos tipos de malware, como virus, gusanos, ransomware y troyanos. Tras introducirse en un sistema de control de supervisión y adquisición de datos, el malware puede comprometer la integridad de los datos, cambiar la configuración de control o incluso bloquear el acceso de los operadores a sistemas importantes.
• Phishing: El personal del sistema SCADA es objeto de ataques de phishing en correos electrónicos o mensajes que solicitan información confidencial o credenciales. En la mayoría de los casos, estos ataques se disfrazan de comunicaciones reales procedentes de proveedores u otros departamentos internos. En este caso, el ataque tiene éxito cuando se engaña al personal para que responda, lo que permite el acceso al sistema SCADA. Los atacantes podrían entonces manipular el proceso, robar datos o llevar a cabo otros tipos de ataques.

¿Cómo mitigar los riesgos de ciberseguridad de SCADA?

Mitigar los riesgos de ciberseguridad en los sistemas SCADA implica implementar una estrategia de seguridad integral:

1. Segmentación de la red: Se ha implementado la segmentación de la red para aislar los sistemas SCADA de la red corporativa y otras redes externas con el fin de limitar el acceso.
2. Controles de acceso: Implantar un proceso eficaz de autorización y autenticación para que solo el personal autorizado pueda acceder a los sistemas SCADA.
3. Actualizaciones periódicas: Asegúrese de que se apliquen los parches de seguridad más recientes y las últimas actualizaciones de hardware y software.
4. Sistemas de detección de intrusiones: Instale un sistema de detección de intrusiones (IDS) para vigilar los eventos permitidos en busca de intrusiones. Forme adecuadamente a todo el personal en las mejores prácticas de ciberseguridad y la detección de amenazas.
5. Formación de los empleados: Asegúrese de que el personal conozca las mejores prácticas de ciberseguridad de SCADA y los procedimientos de detección de amenazas.
6. Planes de copia de seguridad y recuperación: Desarrolle planes de copia de seguridad y recuperación que aborden la integridad de los datos y la restauración del sistema frente a ataques, y pruébelos de manera eficaz.

¿Cómo elegir la mejor solución SCADA para las empresas?

La elección del mejor SCADA para una empresa tiene implicaciones en la eficiencia operativa, la seguridad y la escalabilidad, además de la rentabilidad. A continuación se detallan las pautas que le ayudarán a elegir sabiamente:

1. Comprender los requisitos empresariales

Elija la solución SCADA adecuada definiendo claramente las necesidades de su empresa. En primer lugar, defina lo que quiere conseguir con su sistema SCADA. Puede tratarse de supervisión en tiempo real, control, automatización, mantenimiento predictivo o, simplemente, cumplimiento normativo. El siguiente paso es identificar los principales procesos que el sistema SCADA va a supervisar y controlar. De este modo, se reducen las opciones a la hora de seleccionar una solución que satisfaga sus necesidades operativas.

2. Integración y compatibilidad del sistema

Otra consideración importante es que debe ser compatible con todos los dispositivos que tiene instalados actualmente, como PLC, sensores, etc. También debe integrarse en otras plataformas de software, como los sistemas ERP o MES, lo que permite el intercambio de datos en tiempo real y facilita las operaciones. Además, el sistema SCADA debe ser compatible con otros protocolos de comunicación actualmente en uso para garantizar que los datos se reciban correctamente a través de su red sin necesidad de modificaciones importantes.

3. Capacidades de manejo de datos

Otro factor crítico es la capacidad de manejo de datos del sistema SCADA. Asegúrese de que sea capaz de procesar datos en tiempo real; la información oportuna y precisa es fundamental para tomar decisiones informadas. La capacidad de gestión de datos históricos debe ser sólida, con vistas al almacenamiento de datos a largo plazo y a su fácil recuperación.

4. Interfaz de usuario y usabilidad

La usabilidad de un sistema SCADA es un factor importante para un funcionamiento eficiente y eficaz. Una interfaz fácil de usar garantizará que los operadores, ingenieros y gerentes puedan utilizar el sistema de forma natural, lo que reducirá la curva de aprendizaje y, por lo tanto, minimizará los errores. Las características clave de la usabilidad incluyen una visualización clara mediante paneles de control y gráficos intuitivos que presentan los datos de forma comprensible para una rápida toma de decisiones. Además, debe ser fácil de manejar, de modo que los usuarios puedan realizar operaciones con menos complicaciones.

5. Asistencia y fiabilidad del proveedor

A la hora de elegir una solución SCADA, la fiabilidad y la asistencia son aspectos importantes que aporta el proveedor. La integración de un proveedor fiable y con experiencia como SentinelOne aumentará drásticamente su experiencia global, además de la seguridad operativa añadida. SentinelOne es un proveedor de soluciones de ciberseguridad de última generación, muy relevante en el contexto de los sistemas SCADA que controlan procesos industriales vitales. La posición de SentinelOne en el sector se basa en una larga trayectoria en la entrega de soluciones robustas, escalables y seguras, adaptadas a las necesidades únicas de muchos sectores verticales.

Conclusión

Los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos son la columna vertebral de cualquier proceso industrial en términos de gestión eficiente y fiable. Supervisan, controlan y analizan datos en tiempo real para impulsar la mejora de la eficiencia operativa y la seguridad. Una gran integración en el negocio conlleva un gran riesgo cibernético.

Las medidas de seguridad eficaces dentro de SCADA y las nuevas tecnologías implementadas son fundamentales para protegerse contra las amenazas emergentes. Ya existen en el mercado diferentes tipos de soluciones de software SCADA que pueden aprovecharse para encontrar la necesidad adecuada para su negocio frente a cualquier amenaza o entorno operativo inseguro.

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FAQs

¿Qué es el control de supervisión y adquisición de datos y cómo funciona?

El control de supervisión y adquisición de datos se refiere a un sistema de control industrial utilizado para la supervisión y el control de procesos. Su funcionamiento puede describirse como la recopilación de datos en tiempo real de dispositivos de campo; procesa los datos y proporciona una interfaz de usuario a través de la cual el operador controla y supervisa el proceso.

¿Cuáles son los tres tipos principales de sistemas SCADA para empresas?

Los tres tipos principales de arquitectura de control de supervisión y adquisición de datos son los sistemas SCADA monolíticos, distribuidos y en red.

¿Cuáles son los ataques SCADA más comunes y cómo pueden defenderse las empresas contra ellos?

Las amenazas más habituales para la implementación de SCADA son el malware, el phishing, el ataque man-in-the-middle y la denegación de servicio. Las organizaciones pueden reducir estos riesgos en cierta medida mediante la implementación de segmentación de red, controles de acceso, actualizaciones periódicas, detección de intrusiones, formación de los empleados y estrategias de copia de seguridad y recuperación.

¿Cuáles son las principales aplicaciones de SCADA?

Las principales áreas de aplicación de los sistemas SCADA son el control de procesos, la fabricación, la gestión de la energía, el tratamiento del agua, el transporte y el petróleo y el gas.

¿Cuál es la diferencia entre DCS, PLC y SCADA para las operaciones comerciales?

Los sistemas de control distribuido ( DCS) se ocupan de la gestión y el control de procesos ubicados en una zona geográfica. Los controladores lógicos programables (PLC) son dispositivos dedicados a tareas de automatización. Los sistemas SCADA supervisan y controlan de forma centralizada las aplicaciones de procesos distribuidos.

¿Qué es más adecuado para mi negocio, SCADA o PLC?

Los requisitos de su organización determinarán si es más adecuado un PLC o un SCADA. Los PLC son más adecuados para actividades de automatización y control, mientras que el SCADA es adecuado para la supervisión y el control centralizados de operaciones complejas y distribuidas.