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SCADA LINUX CON TECNOLOGIA

WEB

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• INNOVAZIONE TECNOLOGICAINNOVAZIONE TECNOLOGICA

• Realizzato partendo dalle esperienze maturate sui Sistemi di Supervisione e controllo basate sui Sistemi Operativi OpenVms e Windows e dalle esigenze di conduzione e gestione degli impianti maturate nell’attività di Global Service

• SVINCOLO DA PRODOTTI SU LICENZASVINCOLO DA PRODOTTI SU LICENZA

• Annullamento dei costi dovuti al software di base

• Annullamento dei tempi di ripristino dei Sistemi, a seguito di malfunzionamenti che richiedono la completa riconfigurazione, dovuti ai codici di Unlock (tipici di Windows)

• Superamento dei pacchetti chiusi e poco manutenibili che non permettono di risolvere i problemi tipici della specificità dell’impianto controllato (carico, quantità e varietà di device controllati ecc. ecc.)

• DISPONIBILITA’ DEL CODICE SORGENTE DI TUTTO IL SW UTILIZZATODISPONIBILITA’ DEL CODICE SORGENTE DI TUTTO IL SW UTILIZZATO• CONTINUITA’ DI ESERCIZIOCONTINUITA’ DI ESERCIZIO

• I sistemi realizzati su Linux hanno una notevole stabilità prestazionale tipica dei sistemi basati sul S.O. Unix

• FACILITA’ DI ACCESSO ALLA RESTITUZIONE GRAFICA DI SISTEMA ED AI DATI D’IMPIANTO SIA LOCALMENTE FACILITA’ DI ACCESSO ALLA RESTITUZIONE GRAFICA DI SISTEMA ED AI DATI D’IMPIANTO SIA LOCALMENTE CHE DA REMOTOCHE DA REMOTO

• IMMEDIATA RISPOSTA ALLE ESIGENZE DEL CLIENTEIMMEDIATA RISPOSTA ALLE ESIGENZE DEL CLIENTE

• Tramite la realizzazione di una interfaccia applicativa standard si ha la possibilità di realizzare, velocemente e a bassi costi, applicativi specifici individuati in qualsiasi momento del ciclo di vita del Sistema

I MOTIVII MOTIVI

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OpenSource: la parte SCADA del sistema è sviluppata su S.O. Linux, per usufruire di una vasta gamma di applicazioni, con disponibilità di codice sorgente, reperibili in Internet.

Modulare: lo SCADA è diviso in moduli che comunicano tra di loro come singoli servizi sia sullo stesso Server che tramite rete Ethernet (Tcp/Ip) su più server

Scalabile: la comunicazione tra moduli avviene tramite un Communication Engine che permette il dialogo di moduli residenti su diversi Server e con diversi Sistemi Operativi (Windows, Unix ecc.), offrendo la possibilità di realizzare il bilanciamento del carico di lavoro sulle varie CPU.

Aperto: l’indipendenza dalle licenze software e la disponibilità dei sorgenti e librerie di protocolli di comunicazione, permette di realizzare un sistema che adotti la miglior periferica per ogni impianto assicurando all’utente una completa indipendenza dai costruttori ed integrazione dell’esistente

Web Based: tutta la restituzione grafica è realizzata con tecnologie Web, da qualsiasi browser si può accedere alle informazioni impiantistiche sia localmente che da remoto, senza bisogno di pubblicare l’applicazione e sempre con la medesima modalità

Sicuro: l’accesso alla restituzione grafica è permessa solo ad utenti autenticati tramite nome utente e password e chiave di identificazione del nodo utilizzato. L’accesso remoto, tramite internet, viene reso possibile tramite dei firewall preconfigurati che stabiliscono una VPN crittografata tra i nodi

SCELTE SCELTE PROGETTUALIPROGETTUALI

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• Restituzione su Browser Web di pagine in PHP mediante l’utilizzo dello standard grafico SVG (Grafica vettoriale scalabile)

• Utilizzo del Middleware ICE per la comunicazione tra i moduli software, residenti sulla stessa macchina o su macchine diverse e che permette di svilupparli con molteplici linguaggi di programmazione su diversi ambienti operativi

• Data Base relazionale MySql, stabile e performante ed in grado di assicurare una notevole velocità di accesso ai dati in lettura e scrittura

• Inkscape editor grafico utilizzato

• Application Server sviluppato internamente, per facilitare e standardizzare la realizzazione di applicativi specifici per soddisfare le esigenze dei clienti

• OPC Client sviluppato internamente, per interfacciare tutti i device di acquisizione dati di cui i costruttori forniscono l’OPC Server

SCELTE SCELTE PROGETTUALIPROGETTUALI

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RDB

InternetInternet

AllarmiSuoneria

Web Browser

Web Server

OPC Client

Web Browser Web

Browser

ADB

Application ServerApplication Server

AP 1

Printer

Printer

Printer

AP 2

AP 3

RDB

Allarmi

Web Browser

Web Browser

Web Browser

OPC Server n

OPC Server 1

Linux Scada Server

RDB

Web Server

Windows OPC Server

FirewallFirewall

Data Input Data Output

RDB

Archivi/Tre

Driver Modbus

Driver X

Driver Y

ArchitetturaArchitettura

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Il sottosistema di acquisizione dati e’ quello che normalmente subisce notevoli ampliamenti nel corso del tempo. La tipologia dei device da interfacciare aumenta continuamente.

La dichiarazione progettuale di rendere il sistema aperto ed adattabile ai vari impianti, e il suo sviluppo successivo, ci permette di sopperire alle continue evoluzioni richieste senza un grande impegno di risorse.

Aver sviluppato internamente l’OPC Client apre al sistema una quantita’ innumerevole di prodotti e ci da’ modo di risolvere le situazioni in cui gli OPC Server non aderiscono fedelmente allo standard.

La disponibilita’ di tutto il codice ci permette di sviluppare internamente tutti i Driver che via via si renderanno necessari.

Acquisizione DatiAcquisizione Dati

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Il sottosistema di acquisizione dati è formato da due moduli standard il Data input ed il Data Output che omogenizzano il trattamento di tutte le varietà dei dati acquisiti dai diversi Driver.

Lo sviluppo di questi due moduli e la disponibilità di un interfacciamento standardizzato permette di semplificare notevolmente lo sviluppo dei driver.

Viene altresì resa disponibile la diagnostica relativa al funzionamento del singolo driver, singolo device, fino ad arrivare al singolo punto acquisito.

Tutti i punti che non sono acquisiti correttamente vengono visualizzati in grigio su tutte le videate grafiche dove e’ presente una qualsiasi restituzione del punto.

Acquisizione DatiAcquisizione Dati

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Nella progettazione e sviluppo, sia della struttura del MDB che dei moduli di acquisizione dati abbiamo ricercato la massima flessibilità di configurazione. Ne consegue che già oggi è possibile effettuare modifiche On-Line ai parametri, caratterizzanti i singoli punti, con attivazione immediata.

Ancora più significativa è la possibilità che offre il sistema di configurare in linea dei nuovi device con tutti i punti d’impianto ad essi associati e metterli in linea con una semplice ripartenza di sistema.

Non è più quindi necessario realizzare passi intermedi di generazione di specifici data base dedicati all’acquisizione dati per il singolo driver.

La caratteristica di modularità propria del sistema, permette di rispondere alle condizioni di carico a cui è soggetta l’acquisizione dati in dipendenza di ampliamenti e/o mutate condizioni impiantistiche allocando i moduli driver su server dedicati.

Acquisizione DatiAcquisizione Dati

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Alla semplicità di utilizzo basata sulla tecnologia Web, quindi attivabile da un qualunque browser, si coniugano prestazioni sofisticate.

L’utente, infatti ha la possibilità di visualizzare contemporaneamente quante pagine video schematiche desidera dimensionandole a suo piacimento, con schemi rimpiccoliti per cogliere dalle variazioni di colore eventi particolari.

Grafica EvolutaGrafica Evoluta

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Veloci funzioni di Zoom In / Zoom Out permettono di modificare le dimensioni visualizzate all’interno delle dimensioni di finestra scelte.

Effettuando il resizing della finestra viene automaticamente ingrandito e rimpiccolito lo schema visualizzato.

Grafica EvolutaGrafica Evoluta

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Tutta la gestione Allarmi è orientata a fornire la massima evidenza delle anomalie impiantistiche sia sulle pagine schematiche sia tramite pagine dedicate.

A tale scopo il sistema viene suddiviso in zone impiantistiche con la possibilità di caratterizzare la zona con un livello di criticità (alto, medio e basso) dove il livello alto attiva una segnalazione sonora su ogni browser collegato.

Entrando nel sistema al Login, viene immediatamente presentata la pagina di Controllo che rende evidente la presenza o meno di allarmi sulle varie zone.

Da questa pagina è possibile visualizzare sia il totale degli allarmi acquisiti e non acquisiti sia quelli relative alle singole zone assegnate all’utente loggato.

Gestione AllarmiGestione Allarmi

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Selezionando un qualsiasi contatore allarmi presente sulla pagina di controllo viene visualizzata la relativa lista:

Gestione AllarmiGestione Allarmi

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La presenza del simbolo della sirena all’inizio di un allarme non acquisito, indica un allarme grave ed attiva una segnalazione sonora, quest’ultima viene tacitata o acquisendo l’allarme o selezionando il simbolo della sirena. In fondo alle pagine video schematiche d’impianto viene presentato una sezione contenente la lista degli allarmi non acquisiti delle zone di pertinenza assegnate all’utente loggato.

Gestione AllarmiGestione Allarmi

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Le pagine video schematiche vengono progettate e realizzate con modalità grafiche tali da rendere inequivocabile come l’impianto stia funzionando e permettere l’immediata identificazione delle condizione critiche che si dovessero verificare.

I punti dinamici vengono caratterizzati con una simbologia che varia di forma e colore a seconda dello stato assunto dal punto. I valori delle misure variano di colore in dipendenza della fascia di allarme in cui si trovano. I simboli grafici che identificano gli allarmi possono essere invisibili in condizioni normali e rendersi visibili solo in presenza di essi. Tutti i punti (valori e simboli) lampeggiano in presenza di allarme non acquisito e si bloccano su acquisizione.

ControlloControllo

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Viene resa disponibile un’altra importate funzionalità per poter individuare le cause di situazioni anomale che si verificano con modalità ricorrenti nel tempo.

E’ di particolare interesse anche nei casi di situazioni anomale che si sviluppano in tempi rapidi, tali che l’operatore visualizzata la situazione corrente e non riesce ad identificarne le cause.

Per poter risalire alle cause scatenanti, il sistema memorizza e visualizza, per ogni punto d’impianto la storia degli allarmi.

ControlloControllo

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Vengono inoltre rese disponibili diverse modalità per una verifica a posteriori delle situazione anomale verificatesi. E’ attiva l’archiviazione delle variabili desiderate, e loro successiva visualizzazione, nell’arco temporale richiesto, nelle forme grafiche (trend) e tabulari (con la possibilità di esportare i valori richiesti, su file excel, nel PC da cui si attiva il Browser).Viene gestito il giornale di servizio, nel quale vengono memorizzate le variazione di stato dei digitali, i cambi di fascia di allarme delle misure e le azioni operatore come invio comandi e set point, introduzioni manuali ecc. ecc.

ControlloControllo

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• Esport in excel del giornale di servizio

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SUDDIVISIONE IMPIANTISTICASUDDIVISIONE IMPIANTISTICA Il sistema permette:

un’ampia configurabilità delle sezioni impiantistiche e dei privilegi assegnabili agli operatori. Partendo dal concetto che ogni punto d’impianto va assegnato ad una zona di pertinenza così come ogni pagina video schematica;

di segregare le porzioni d’impianto sulle quali operare sia in termini di visualizzazione delle informazione che di azioni effettuabili;

ogni Utente viene identificato tramite un nome ed una password e gli vengono assegnati dei privilegi che ne condizionano le azioni eseguibili (invio comandi – in toto o solo per alcune zone, acquisizione/cancellazione allarmi, configurazione di archivi e trend ecc.ecc.) e le aree d’impianto visualizzabili (pagine video, zone di allarmi, punti d’impianto).

Applicativi SpecialiApplicativi Speciali

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• Gestione TREND in forma grafica e tabulare con esport in Excel

Variabili sovrapposte

Variabili separate

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• Gestione TREND in forma grafica e tabulare con esport in Excel

Confronto tabulare

Esport dei dati tabulari in Excel

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• Gestione Multiwindowing

Non c’è nessuna limitazione sul numero delle finestre visualizzabili contemporaneamente sia di trend che schematiche

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REALIZZAZIONI APPLICATIVI UTENTEREALIZZAZIONI APPLICATIVI UTENTE

Il nostro approccio al problema è stato quello di sviluppare non una serie di applicativi standard ma un Application Server che ci permettesse di soddisfare le esigenze dei Clienti con il minor sforzo possibile.

L’Application Server è una interfaccia Applicativi che maschera completamente i metodi di accesso ai dati ed al Sistema Operativo sul quale gira lo SCADA.

Mette a disposizione delle funzionalità che permettono lo scambio dati con il Sistema e gli Operatori ed il tracciamento sul giornale di servizio di tutte le azioni in risposta ad eventi che dovesse attuare.

Gli applicativi realizzati, come l’application Server, possono essere attivati, indipendentemente l’uno dall’altro, sia sul Server dove è residente lo SCADA che su altri computer, tra cui il PC dal quale si attiva il browser di visualizzazione grafica.

Applicativi SpecialiApplicativi Speciali

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I PRINCIPALI APPLICATIVI REALIZZATI:I PRINCIPALI APPLICATIVI REALIZZATI:

• Calendari per la gestione del Microclima ambientale con l’adozione di tecniche di Optimum Start / Stop

• Gestione del Distacco Carichi elettrici per il mantenimento dei consumi entro i valori contrattuali

• Consuntivazione dei consumi energetici (Elettrici, Termici, Acqua, Aria Compressa…)

• Pianificazione della produzione di Aria Compressa ottimizzando l’usura dei compressori

• RCE (Registrazione Cronologica degli Eventi)

Applicativi SpecialiApplicativi Speciali

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Building AutomationBuilding Automation: viene realizzata la gestione integrata degli edifici utilizzando differenti tecnologie di comunicazione standardizzate e di utilizzo più comune, quali:

BACnet

Lonwork

EIB (European Installation Bus)

ed una molteplicità di protocolli proprietari incapsulati su Tcp/ip

Per la gestione dei sottosistemi di:

• Antintrusione

• Controllo Accessi

• Video Sorveglianza

• Antincendio ( Rilevazione Fumi, Spegnimento, Gestione Esodo)

• Diffusione Sonora

Sistemi per Impianti Elettrici :Sistemi per Impianti Elettrici : l’utilizzo di un Data Base Relazionale efficiente e prestazionale come MySql e la possibilità di distribuzione dei carichi di lavoro su più Cpu oltre all’utilizzo di un Sistema Operativo ritagliabile fino a livello del Kernel, come Linux, permette di utilizzare il sistema anche per le aree impiantistiche che richiedono tempi di risposta estremamente rapidi

Sistemi per impianti Tecnologici :Sistemi per impianti Tecnologici : Climatizzazione, Centrali Termiche, Trattamento Acque, Centrali Aria Compressa ecc. ecc.

Sistemi Speciali:Sistemi Speciali: Gestione Consumi con applicativo di consuntivazione , Controllo Emissioni Fumi in Atmosfera , Controllo Reti di Trasmissione Dati

Aree di UtilizzoAree di Utilizzo