La tarea de supervisión rutinaria de máquinas y procesos industriales puede resultar extremadamente agotadora. Estar siempre al lado de una máquina o patrullar las 24 horas del día, los 7 días de la semana alrededor de los equipos de la línea de montaje comprobando los niveles de temperatura, los niveles de agua, los niveles de aceite y realizando otras comprobaciones se consideraría una pérdida de experiencia del técnico en tareas triviales. Pero para liberarse de esta onerosa tarea, los ingenieros desarrollaron equipos y sensores que evitarían o al menos reducirían la frecuencia de estos controles rutinarios. Como resultado de esto se formaron los sistemas de control y sus diversas fuentes como los Sistemas SCADA . Control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) ofrece la facilidad de monitorear sensores colocados de forma remota desde una ubicación central.
Figura 1: Imagen representacional del sistema SCADA
Historia
El control de supervisión evolucionó por primera vez en los sistemas de servicios eléctricos cuando se sintió la necesidad de operar equipos de subestaciones remotas sin enviar personal o equipos de línea a la ubicación remota. En la década de 1940, se utilizaba entre sitios un par de cables para cada pieza única de equipo. El potencial de la multiplexación en un par de líneas pronto se puso en práctica, tomando ideas del interruptor magnético desarrollado por las compañías telefónicas en la década de 1930. Como la seguridad era un problema, se adoptó un procedimiento de selección, verificación y operación, en el que el operador esperaba. reconocer el dispositivo antes de utilizarlo finalmente. Tomando pautas adicionales de los sistemas de retransmisión telefónica y sus esquemas de codificación, Westinghouse y North Electric Company desarrollaron el control de supervisión Visicode.
General Electric y Control Corporation también han desarrollado sus propios programas de control supervisor independientes. Se utilizaron en oleoductos, compañías de gas e incluso aeropuertos para luces de aterrizaje en pistas. Estos sistemas se hicieron populares entre 1950 y 1965. En aquella época, es decir, en los años 60, se desarrolló la telemetría con fines de seguimiento. Antes de la década de 1970, los equipos generalmente estaban cableados, como lo estaban los dispositivos de estado sólido en las etapas de nacimiento e infancia. Pero con la llegada de la tecnología informática de bajo costo, el software y las computadoras hicieron posible realizar funciones que antes realizaban técnicos y operadores sentados, además de instrumentos de panel y telemetría tonal.
El primer impulso lo dieron las computadoras de 8 y 16 bits llamadas minicomputadoras. El segundo fueron los microprocesadores, varios años después. Las computadoras ofrecían flexibilidad en la programación y comunicación con unidades de adquisición de datos de campo que anteriormente se realizaba mediante equipos cableados. Este fue el comienzo de SCADA . Muchas organizaciones han estado involucradas en la estandarización de los sistemas SCADA desde entonces, incluido el IEEE, el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica, la Comisión Electrotécnica Internacional, el grupo de usuarios DNP3, etc.
Elementos de los sistemas SCADA
SCADA monitorea, controla y alarma los sistemas operativos de plantas y/o instalaciones regionales desde una ubicación centralizada. Incluye la comunicación de información entre una computadora host SCADA central, muchas unidades dispersas y/o controladores lógicos programables. Por ejemplo, en una planta de filtración de agua, unidades remotas miden la presión en las tuberías e informan las lecturas a la computadora central ubicada en algún lugar de la torre de control. Si ocurriera una anomalía, el sistema SCADA alertaría a la estación principal sobre el problema, informándole de otros detalles como la gravedad de la anomalía y los valores de medición de forma organizada. Los sistemas pueden variar desde simples, como informes de temperatura en un edificio, hasta complejos, como monitorear el tráfico en muchos semáforos. El sistema consta de los siguientes elementos:
1. Sistemas informáticos de estación maestra SCADA: Es el depósito de datos reportados en tiempo real o casi en tiempo real recopilados desde las unidades terminales remotas conectadas a él. Generalmente se trata de equipos informáticos estándar y muy pocos proveedores de sistemas SCADA se han aventurado a fabricar sus propios equipos informáticos. Algunas empresas como IBM y CDC han intentado fabricar hardware para esto, pero el esfuerzo duró poco y los productos informáticos comerciales disponibles en el mercado siguen siendo la principal opción. El software SCADA back-end debe ser capaz de buscar repetidamente valores de datos en las RTU y debe tener software para su recuperación, almacenamiento y procesamiento. El procesamiento puede incluir conversión de unidades, catalogación en tablas, etc.
dos. Interfaz hombre-máquina: esta es la parte atractiva de la estación anfitriona. Los valores que se han almacenado en los ordenadores host se presentan al operador humano de forma comprensible y comprensible a través de HMI. Pueden proporcionar información de tendencias, diagnóstico o gestión, así como esquemas detallados y animaciones que representan los estados actuales de las máquinas bajo su control. La representación pictórica, que es más comprensible para los humanos, es la forma preferida en SCADA HMI.
Elementos de SCADA Cont.
3. Unidades terminales remotas (RTU): una RTU suele ser un transductor o sensor que permite que el circuito eléctrico interactúe con la instrumentación del proceso y el equipo de control. Parámetros físicos como presión, temperatura, etc. se miden a través de un cambio en la propiedad eléctrica de algún componente del transductor que es indicativo del cambio físico. Una sola RTU puede medir muchos tipos diferentes de parámetros. Dependiendo de los valores de medición, el circuito de entrada/salida de una RTU puede ser analógico o digital. Lo analógico corresponde a mediciones con un rango numérico de valores continuos que luego se convierten usando un ADC, como una escala de temperatura, mientras que lo digital tiene un número limitado de estados (generalmente dos) utilizados principalmente para señalización. Se pueden generar señales específicas para controlar el equipo de proceso. Hoy en día, las RTU son dispositivos basados en microprocesadores y estas conversiones son en su mayoría internas.
4. Controladores lógicos programables: el uso de microprocesadores en las RTU ha ayudado a que las RTU sean más inteligentes y tengan mayor funcionalidad. Los PLC se construyeron en torno a la filosofía de la automatización. Dado que la reprogramación es el activo más importante, las RTU basadas en PLC se pueden depurar y reparar en el propio campo, además de agregar nuevas características como soporte para múltiples sondeos, informes de excepciones, marcas de tiempo, etc. estación. Los proveedores que utilizan diferentes tipos de comunicación y codificación en estos equipos también han llevado a la estandarización de protocolos y lenguajes para RTU, por ejemplo, el lenguaje de programación de control estandarizado, IEC 61131-3. Estos lenguajes requieren mucha menos formación y se basan en un enfoque intuitivo, a diferencia de los lenguajes procedimentales como C y FORTRAN.
5. Comunicación SCADA: La transmisión de datos desde una RTU a la estación maestra y de comandos desde el host a la RTU debe realizarse a través de un sistema de comunicación. Además, como un sistema SCADA no puede estar ubicado en una sola planta, también se debe abordar la inmensidad de la red, junto con la velocidad, precisión, seguridad y rendimiento, entre otras cuestiones importantes. Antes de que estuvieran disponibles las soluciones de redes informáticas, la mayoría de los sistemas de comunicación se basaban en la comunicación por voz. Los sistemas de comunicación SCADA también se construyeron utilizando la misma infraestructura y tenían las mismas limitaciones de ancho de banda. Pero como la empresa ahora desea incluir redes de información SCADA en sus redes centrales por razones de seguridad, los sistemas SCADA también han adoptado LAN y WAN para una integración perfecta con las redes informáticas cotidianas de la oficina. Esto tiene la ventaja para los usuarios empresariales de que no necesitarían una red paralela separada para los sistemas SCADA.
SCADA monolítico
Generaciones de sistemas SCADA
Los sistemas SCADA han pasado de ser simples a sofisticados con la tecnología que cambia rápidamente y la línea de tiempo se puede dividir en tres generaciones:
1. Sistemas SCADA monolíticos: 
Figura 2: Diagrama que muestra el sistema SCADA monolítico
Por sus orígenes en una época en la que la informática giraba en torno a 'ordenadores centrales' autónomos, con redes prácticamente inexistentes. La comunicación entre la RTU y la computadora central era una línea dedicada exclusivamente a este fin. Los protocolos desarrollados por el proveedor debían adaptarse a su propio mercado y no ofrecían flexibilidad de funcionalidad u operatividad entre mercados. La redundancia se proporcionó conectando una computadora central similar a nivel de bus que monitoreaba continuamente y tomaba el control de la computadora principal en caso de falla.
SCADA distribuido
dos. Sistemas SCADA Distribuidos: 
Figura 3: Sistemas SCADA distribuidos
Utilizando las redes LAN a su favor, la carga computacional se distribuyó entre varios sistemas, recibiendo cada sistema una función específica, como procesador de comunicaciones, procesador de cálculo, servidor de bases de datos, etc. Esto tenía una limitación de extensión geográfica y no podía usarse para sistemas ampliamente distribuidos. Cuando los protocolos LAN eran propietarios, los proveedores desarrollaron sus propios protocolos optimizados para sistemas SCADA. El uso de WAN para proporcionar comunicación entre las RTU y el sistema distribuido principal no ha cambiado.
SCADA de red
3. Sistemas SCADA en red: 
Figura 4: Sistemas SCADA en red
Basado en la segunda generación, sigue una arquitectura de sistema abierta en lugar de un entorno controlado por el proveedor. El uso de estándares abiertos alivia muchas limitaciones, permitiendo la compatibilidad entre proveedores y el uso de cualquier producto estándar disponible en el mercado. Esto ha provocado que los proveedores abandonen la fabricación de hardware e incorporen empresas como HP, Compaq y Sun Microsystems al juego de la fabricación de hardware. El uso de redes WAN como protocolo de Internet para la comunicación separó la estación maestra principal de la red mediante el uso de un servidor de comunicaciones intermedio, agregando así otra capa de seguridad a los datos y mejorando la capacidad de supervivencia ante desastres.
Protocolos y capas
Protocolos y capas 
Figura 5: Protocolos y capas SCADA
En un sistema SCADA, una RTU generalmente no sabe lo que está midiendo. Es sólo seguir órdenes e informar. Es la estación maestra la que debe saber cuáles son los datos y de quién son. Para ello existen protocolos a seguir. Cada protocolo tiene dos divisiones: el protocolo maestro, que contiene instrucciones del maestro a la RTU y el protocolo RTU, que contiene instrucciones de la RTU a la computadora principal. La comunicación entre el maestro y la RTU forma un modelo de RTU para comunicaciones IED de dispositivos electrónicos inteligentes, siendo los más populares la serie 60870-5 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Protocolo de red distribuida versión 3 (DPNP3).
Con la tendencia hacia estándares abiertos, por un lado los sistemas SCADA se han integrado fácilmente con varios sistemas industriales, pero también ha aumentado el riesgo de que personas con menos conocimientos o menos integridad obtengan acceso y control desde sistemas basados en TCP/IP. Esto los expone a diversas amenazas, como ataques de denegación de servicio, tiempo de inactividad del sistema, troyanos, registradores de pulsaciones de contraseñas, difamación, etc. Por lo tanto, se requieren capas de seguridad dedicadas para los sistemas SCADA. Tras los ataques del 11 de septiembre, los Departamentos de Seguridad Nacional de muchos países identificaron la importancia de los sistemas SCADA.
Corporativo y SCADA
Fusionando sistemas empresariales y SCADA 
Figura 6: Figura que muestra la fusión de redes corporativas y sistemas SCADA
SCADA ha recorrido un largo camino desde la oscuridad de los laboratorios de investigación hasta la corriente industrial y la conversación cotidiana de la gente. Desde monitorear y controlar la calidad del agua que alimentamos hasta el aire que respiramos, desde las centrales eléctricas hasta las fábricas de automóviles, los sistemas SCADA se han arraigado en todas partes. Reduce significativamente los costos de mano de obra operativa al tiempo que mejora la confiabilidad y el rendimiento de las plantas o sistemas regionales. El personal ya no necesita perder tiempo deambulando por el sitio y, como los sistemas SCADA también muestran ampliamente el nivel de amenaza, la urgencia y la necesidad de una visita al sitio pueden ser una decisión priorizada más cuidadosamente. O SCADA é usado por empresas de energia, empresas de serviços públicos como serviços de água e esgoto, órgãos governamentais como municípios, locais físicos como plantas de refrigeração, empresas de manufatura para monitoramento de estoques, empresas de transporte coletivo e gerenciamento de tráfego, entre muchos otros.
Dado que toda empresa aspira a maximizar sus beneficios, uno podría creer que el factor humano es el eslabón más débil de toda la cadena de producción. Se puede minimizar el factor humano aumentando el nivel de automatización, al que se ocupan activamente los sistemas SCADA. Con la introducción de los dispositivos PLC, estos sistemas se han vuelto más inteligentes y capaces de tomar decisiones también a nivel local. Entonces, a medida que las empresas busquen extraer más ganancias de sus fábricas y los gobiernos aumenten las capacidades de las estructuras municipales para el bien común, los sistemas SCADA prosperarían y ayudarían a proporcionar datos precisos y ejercer un control preciso sobre los procesos.