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Wide Area Automation: Reti di Telecontrollo, sicurezza e adattabilità. Esempio di applicazioni reali. Marco Gussoni – Saia Burgess Controls Italia.

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Presentazione sul tema: "Wide Area Automation: Reti di Telecontrollo, sicurezza e adattabilità. Esempio di applicazioni reali. Marco Gussoni – Saia Burgess Controls Italia."— Transcript della presentazione:

1 Wide Area Automation: Reti di Telecontrollo, sicurezza e adattabilità. Esempio di applicazioni reali. Marco Gussoni – Saia Burgess Controls Italia

2 Sviluppo, produzione e vendita di componenti elettronici e sistemi di controllo di qualità industriale Controllori di qualità industriale  34 anni di esperienza nei sistemi di controllo  Piena integrazione in tutte le piattaforme delle tecnologie WEB+IT  I mercati principali : Infrastrutture e costruttori di macchine  Una rete di 400 Integratori di Sistema  34 anni di esperienza nei sistemi di controllo  Piena integrazione in tutte le piattaforme delle tecnologie WEB+IT  I mercati principali : Infrastrutture e costruttori di macchine  Una rete di 400 Integratori di Sistema La casa in Svizzera  70 Mio. Euro fatturato annuo  340 dipendenti, di cui 70 in R&D  2 Mio. Punti I/O per anno  CPUs per anno  componenti per anno  70 Mio. Euro fatturato annuo  340 dipendenti, di cui 70 in R&D  2 Mio. Punti I/O per anno  CPUs per anno  componenti per anno

3 Valore e Cultura di un’azienda costruttrice di PLC Fase di introduzione 3-5 anni Fase Service > 5 anni Fase di mantenimento del prodotto > 10 anni Fase di transizione 18 anni < Ciclo di vita di un controllore Saia ® PCD < 25 anni Generazione successiva con compatibilità dei programmi IEC EN

4 Il consorzio di bonifica della romagna occidentale Comprensorio: Kmq Rete canali: Km 962 Canali di scolo: Km 486 Impianti idrovori: n° 19 Casse d'espansione: n° 2 Impianti irrigui: n° 33 Canali promiscui (scolo e irrigazione): Km 476 Condotte tubate irrigue: Km 465 Le attività che qualificano particolarmente il Consorzio per l’elevato contenuto tecnico che lo contraddistingue sono la progettazione, esecuzione e direzione di lavori con personale e mezzi propri. L’attività di irrigazione rappresenta un potente motore di sviluppo dell’economia locale (frutticoltura e orticoltura). L’irrigazione avviene attraverso canali consorziali e condotte in pressione. Mappa degli impianti di scorrimento Mappa degli impianti in pressione Funzioni di scolo e irrigazione Circa ettari e aziende agricole Funzioni di irrigazione, uso industriale e civile al grezzo.Distribuzione ad una pressione non inferiore a 4 atm. Costituito il 1 Gennaio 1988, ha funzioni operative, in tema di gestione (manutenzione, esercizio e tutela delle opere, degli impianti e delle risorse naturali) e funzione propositiva, in tema di pianificazione.

5 Situazione esistente e limitazioni Sistema dedicato di “telemetria” Grandi difficoltà nel gestire ampliamenti e modifiche Totale dipendenza dal fornitore unico sia per l’hardware che per il software di gestione e analisi Impossibilità di gestire efficacemente automazioni e logiche di gestione. Qualità della visibilità degli impianti condizionata dall’unico vettore di comunicazione Una delle bocche di presa sul CER

6 Il progetto Telecontrollo: obiettivi Più sicurezza: periferiche sempre disponibili con doppio vettore di comunicazione in ogni stazione periferica Più indipendenza: Scada commerciale Più sicurezza ed efficienza nella gestione degli impianti rendendo il consorzio il più possibile indipendente dai fornitori e dai vettori di comunicazione. Più apertura: basato su sistemi commerciali “aperti”: PLC e Scada di mercato. Più potenza, espandibilità e flessibilità delle funzionalità con l’automazione e il nuovo paradigma: Telemetria+RTU+Automazioni = PLC.

7 Insight: doppio vettore di comunicazione Doppio vettore su tutte le periferiche PLC: RF+GSM Uso di tecnologia innovativa: IP su RF per mantenere i vantaggi della tecnologia RF (già esistente) e ridurne gli svantaggi (polling). Tunnelling PPP sul vettore RF per veicolare protocolli IP (HTTP, SbusUDP, ModbusIP) Comunicazioni con il centro di Telecontrollo con protocollo Sbus UDP (IP). Comunicazioni intra-stazioni via Sbus UDP (RF) e Sbus (GSM) Implementazione del vettore GSM di back-up “full”: interrogazioni via SMS, invio di SMS di allarme, telecontrollo d’emergenza e comunicazione intra-stazioni.

8 Architettura rete di comunicazione Centro raccolta dati Consorzi di Bonifica aria Nodo di rete dell’infrastruttura “ERretre” Rete in fibra ottica Lepida PLC Sensori e comandi Attuatori (Pompe, etc) Tunnelling PPP Modem TETRA PLC Tunnelling PPP aria Provider GSM Rs232 FTP Server ARPA elaborazione dati meteo Modem TETRA Sensori e comandi Attuatori (Pompe, etc)

9 Un sito come esempio Dati Impianto: 5 elettropompe di distribuzione Potenza 800Kw Portata 589 l/s Area servita ettari Prevalenza 85 metri Vista bacino e meteo Vista bacino Vista fabbricato Distribuzione tubata in pressione costituita da una stazione di pompaggio e da una rete di condotte di adduzione e distribuzione, comprensiva di gruppi di consegna - o idranti- collocati ai bordi delle aziende agricole beneficiarie.

10 Vista interna del sito: quadri e pompe Dettaglio pompeDettaglio antenna GSMPronti per entrare… Un sito come esempio

11 Alimentazione ridondata UPS Dettaglio quadro elettrico Pannello operatore Web locale Radio RF PLC Modem GSM Batterie UPS Un sito come esempio

12 Schema progettuale Pagina Scada dello schema Esempio di grafico Pagina Scada della centrale Santerno-Senio 3 Un sito come esempio

13 I BENEFICI OTTENUTI Maggiore sicurezza e affidabilità grazie al doppio vettore di comunicazione. Ottimizzazione dei costi dei vettori di comunicazione Controllo completo e dedicato ai bisogni del consorzio (automazione) Velocità e tranquillità nell’implementare modifiche ed aggiornamenti Ottimizzazione delle risorse uomo per la gestione dei bacini Riduzione delle richieste energetiche Ottimizzazione delle risorse idriche

14 Chi, Cosa, Come, Dove, Quando? Anno:2011/ Ab.Equiv mc/giorno Cogenerazione da Biogas per 1.3GWh/anno >2500 I/O fisici Ammodernamento impianto…

15 Il valore delle Immagini… Vecchio pulpito di comando Vecchio pulpito allarmi

16 Innovare, Integrando! Il nuovo pulpito di comandoIntegrazione: WebOP+sinottico…

17 I compiti e gli obiettivi Vista CAD del depuratore SSistema industriale sicuro ed affidabile BBackup tra le due CPU Master TTopologia interamente Ethernet con protocolli multipli e paralleli CComunicazioni Aperte per: iintegrare alcuni dei sistemi esistenti IIntegrazione con il sistema di Telecontrollo esistente EEssere aperti a future espansioni CCapacità di gestire migliaia di I/O PPrezzo inferiore ai concorrenti Cogeneratori Quadri Masters

18 L’Architettura Ai RIO Ethernet e alle CPUs in campo WD<>INB1 Patch Rame/ Fibra Patch Rame/ Fibra ETH alle Unità esistenti Ethernet Rame Ethernet Fibra Ottica Master 1 (Main) Master 2 Grigliatura Sollevamento Flottazione Cabina Elettrica Reagenti Antincendio HWTurboFiltrazione Digestore Sollevamento Fanghi Bottini Disidratazione Sala Controllo Gli Slave (SMART RIO e CPU) scrivono lo stato dei loro Ingressi ad entrambi i Master Il Master scrive le uscite agli Slave Le CPU Master si sincronizzano elementi interni di memoria (R,T,C,F) Gli SMART RIO e le CPU comunicano tra loro Il Master configura e carica il codice applicativo locale di tutti gli SmartRIO

19 Gli elementi chiave  Tecnologia innovativa, semplice e affidabile per la soddisfazione del cliente e degli utenti Lavagna dell’incontro a Murten (Svizzera)  I/O remoti intelligenti Ethernet per funzionalità estese e semplice manutenzione/gestione.  Un unico ambiente di sviluppo con Software applicativo portabile su tutte le piattaforme utilizzate (CPU, RIO)  Partnership concreta: pieno supporto R&D della casa madre anche nella fase di progettazione

20 Perche Saia Burgess Controls?  Apertura nelle comunicazioni: aperto all’esistente (ProfibusDP, Modbus, ModbusIP) e alle integrazioni future (BacNet)  Un unico ambiente di sviluppo con Software portabile su tutte le piattaforme  Prezzo altamente concorrenziale  Catena del valore sicura ed affidabile (tecnologia, integrazione, implementazione)  Ammodernamento mirato e integrato: Integrazione degli apparati esistenti, affiancamento e sostituzione delle sezioni critiche, riutilizzo di gran parte dei cablaggi esistenti: si è sostituito ciò che si è voluto sostituire!  Partnership concreta: pieno supporto anche nella fase di progettazione (p.es: task di comunicazione dedicato)  Massima efficienza nell’ Engineering, Installazione e Messa in servizio: 38 giorni Uscita sul Rio Granarolo

21 I Benefici 18 anni < Ciclo di vita di un controllore Saia ® PCD < 25 anni Generazione successiva con compatibilità dei programmi  + Libertà: Prodotti e tecnologie “commerciali”  Sistemi aperti, programmabili, flessibili, espandibili e integrabili  + Sicurezza: Piattaforme industriali robuste e affidabili con cicli di vita > 15 anni  Totale compatibilità del software applicativo tra famiglie di prodotto e tra generazioni di famiglie IEC EN  + Apertura: Integrazione sicura, sia verso il centro di Telecontrollo esistente che dei dispositivi di campo presenti e futuri.  Alte prestazioni nelle comunicazioni e supporto a protocolli multipli

22 Grazie per l’attenzione!

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