Cómo crear una tendencia en SCADA

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Agregar plumas, colores y ejes

Una pluma es una sola línea en la tendencia, y cada pluma se ata a un tag. Construir una tendencia empieza por agregar una pluma y apuntarla al tag que quiere ver, y repetir por cada valor que quiera en la misma gráfica. La primera decisión que importa es la mesura: es tentador arrojar una docena de plumas a una tendencia, pero una gráfica con demasiadas líneas se vuelve un nudo ilegible donde no se puede seguir ningún valor. Las tendencias más útiles agrupan un número pequeño de plumas relacionadas - la presión de succión, la de descarga y el flujo de una bomba juntos -, de modo que las relaciones entre ellas sean el propósito de la gráfica y no un accidente de la saturación.

Cada pluma necesita un color, y los colores deben elegirse de modo que las líneas contiguas se distingan de un vistazo, evitando dos tonos parecidos que se confundan al cruzarse. En una pantalla que los operadores leerán por horas, los colores de alto contraste contra el fondo de la gráfica importan más que verse bonitos. Muchas herramientas de tendencia también permiten fijar el grosor o el estilo de la línea, que es una segunda forma de distinguir plumas - una línea continua para el valor medido y una punteada para su consigna, por ejemplo -, de modo que las dos se lean como claramente relacionadas pero distintas.

El eje es la decisión que más a menudo separa una buena tendencia de una confusa. Si dos plumas tienen rangos muy distintos - una presión que oscila entre 0 y 100 y un flujo que oscila entre 0 y 5000 -, trazarlas sobre un solo eje compartido aplasta la pluma de rango pequeño hasta dejarla casi como una línea recta pegada al fondo. La solución es darle a cada pluma, o a cada grupo de plumas similares, su propio eje con un rango que le convenga: un eje de 0 a 100 a la izquierda para la presión y uno de 0 a 5000 a la derecha para el flujo. Fijar cada rango de eje de forma deliberada, en vez de dejar que escale solo de forma errática, también mantiene la gráfica estable para que el ojo pueda comparar la forma de hoy con la de ayer sin que la escala salte por debajo.

Ventana de tiempo, refresco y tiempo real frente a histórico

La ventana de tiempo es cuánta historia muestra la gráfica de una vez, el tramo del borde izquierdo al derecho. Una ventana de una hora es adecuada para ver un proceso responder a un ajuste en tiempo real, mientras que una ventana de ocho o veinticuatro horas es mejor para detectar una deriva lenta o un ciclo diario. La ventana que elija debe corresponder a la pregunta que se hace, porque una ventana demasiado corta esconde tendencias lentas y una demasiado larga comprime eventos rápidos hasta hacerlos invisibles. La mayoría de las herramientas permiten al operador cambiar la ventana al vuelo, así que el valor por defecto sensato es un tramo típico para esa pantalla, con la libertad de ampliar cuando algo se vea raro.

La tasa de refresco es cada cuánto una tendencia en vivo se redibuja con datos nuevos, e interactúa con la tasa de sondeo de los tags de fondo. No hay beneficio en refrescar una gráfica más rápido de lo que los datos llegan del campo; un tag sondeado una vez cada diez segundos no gana nada con una tendencia que se redibuja cada segundo - solo repinta el mismo valor. Un refresco sensato mantiene el borde vivo de la gráfica moviéndose con suavidad sin pedirle al sistema trabajo inútil, lo cual importa sobre todo en sitios remotos donde los datos llegan con menos frecuencia que en un piso de planta cableado.

La decisión de fondo es entre el modo tiempo real y el histórico. Una tendencia en tiempo real muestra los datos según llegan, con el valor más nuevo en el borde derecho y toda la gráfica desplazándose a la izquierda conforme pasa el tiempo, que es lo que un operador quiere mientras opera el proceso de forma activa. Una tendencia histórica, en cambio, muestra una ventana fija en el pasado, dibujada a partir de datos almacenados, que es lo que quiere al investigar un evento ya ocurrido - un paro durante la noche, una excursión de presión el martes pasado. El modo histórico depende de que los valores se hayan registrado en un historiador en primer lugar, así que un valor que nunca se configuró para registro se puede ver en vivo pero no se puede revisar después. Decidir temprano qué valores podría necesitar investigar luego es en realidad una decisión sobre qué registrar, y crear una tendencia suele ser donde ese hueco se hace evidente.

Diezmación, plantillas y tendencias de sitios remotos

Cuando estira una tendencia histórica a un rango de tiempo largo - una semana o un mes -, la cantidad de puntos almacenados puede volverse enorme, muchísimo más de lo que una gráfica tiene píxeles para dibujar o una conexión lenta tiene ancho de banda para enviar. Trazar cada punto crudo es a la vez lento e inútil, porque la pantalla no puede mostrar más detalle del que tiene en píxeles. La respuesta es la diezmación, que reduce la cantidad de puntos para desplegar. La diezmación simple solo descarta puntos, pero el mejor enfoque para datos de proceso es la diezmación por mínimo y máximo, que para cada columna de píxeles conserva tanto el valor más alto como el más bajo de esa rebanada de tiempo. Esto preserva los picos y los valles que un adelgazamiento ingenuo borraría, así que una breve subida de presión que duró dos minutos sigue apareciendo como un pico incluso en una gráfica de un mes.

La diezmación por mínimo y máximo importa justo donde el ancho de banda escasea, por eso encaja de forma natural con el monitoreo en la nube de sitios remotos. En una plataforma SCADA en la nube como Merobix, un operador puede abrir un mes de historia de un tag de un sitio lejano y no atendido en un navegador, y la plataforma envía una serie diezmada que se renderiza al instante en vez de mandar cada muestra cruda por un enlace celular. Como la diezmación por mínimo y máximo conserva los extremos, el operador aún ve el mínimo de la madrugada y el pico de la tarde que importan para detectar un problema, sin esperar una descarga enorme. Este es el mecanismo que hace práctica la revisión histórica de rango largo para sitios que reportan por conexiones medidas o intermitentes.

Una vez que tiene una tendencia arreglada como le gusta - con las plumas, colores, ejes y ventana correctos -, vale la pena guardarla como plantilla en vez de reconstruir el mismo arreglo cada vez. Una plantilla le permite reproducir una tendencia estándar para la siguiente bomba, el siguiente pozo o el siguiente sitio con solo reapuntar las plumas a los tags nuevos, lo que mantiene las tendencias consistentes en toda una instalación y ahorra una enorme cantidad de configuración repetida. Para un operador que crea su primera tendencia, el flujo de trabajo es entonces: dejar una tendencia bien hecha a mano, entender por qué se tomó cada decisión, y luego capturar ese trabajo como plantilla para que la segunda y la centésima tomen segundos en lugar de minutos.

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