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NOVEMBRE-DICEMBRE 2015 Automazione Oggi 386 54
AO ATTUALITà
e corrente a un certo gruppo di oggetti.
Tramite i circuiti di simulazione, prima
di tutto si sceglie in quale linea inviare il
guasto. Quindi, una volta deciso di man­
dare un guasto su una
certa linea, tramite il
software nel front panel
del sistema, che è con­
nesso al CompactRIO,
si scarica la traccia del
guasto all’interno di
quest’ultimo”. Il gua­
sto sarà di tipo trifase:
dando uno spike di
corrente la tensione
crolla. “Premendo un
pulsante viene inviato
un segnale di trigger a
uno dei CompactRIO,
che si occuperà di man­
dare in broadcast il se­
gnale di trigger agli altri, lanciando così
in contemporanea due segnali di guasto
sulla rete” prosegue Perini. “La contempo­
raneità è assicurata dall’Fpga: il segnale
di trigger mandato in broadcast viene ac­
quisito dall’Fpga e in pochi nanosecondi
il guasto viene inviato (col comando ‘Fire
Trigger’) sui due quadri in contempora­
nea. Dando il comando di ‘Riarmo’, poi, i
CompactRIO si riarmano e attendono una
nuova traccia da caricare per simulare un
altro guasto”.
Sugli schermi collegati della sala controllo
del laboratorio vengono visualizzati gli al­
larmi che si sono attivati, che di fatto arri­
vano dai relè di comunicazione e indicano
quello che è stato ‘visto’ tramite i Compac­
tRIO. “Gli interruttori sulla linea si aprono
perché si coordinano fra di loro” puntua­
lizza Pagnoncelli. “Se le grandezze non
fossero simulate in modo corretto, in tutti
i punti della rete, i relè aprirebbero a caso.
Lo stato dei Led lo conferma. Tutti gli og­
getti della rete leggono le stesse misure e
vedono il guasto: la rete è una maglia, per
cui ogni punto dellamaglia vede il guasto,
il problema è capirne la direzione. Quando
il relè riconosce il flusso di guasto, lancia il
blocco di protezione. Tutto funziona solo
se i guasti sono coordinati”.
CompactRIO: una scelta
ponderata
Il simulatore attualmente in uso è molto
più avanzato di quello realizzato nel 2012,
quando l’applicazione era molto più sem­
plice e utilizzava un CompactDAQ: “Da al­
lora il laboratorio si è espanso, anzi non ha
ancora finito di farlo, prevediamo infatti
di ampliare la simulazione collegando il
resto della rete e altri cinque quadri” af­
ferma Pagnoncelli.
Da qui la scelta di
impiegare i Com­
pactRIO: “Con la
precedente piat­
taforma eravamo
già arrivati al li­
mite del sistema,
mentre con i
CompactRIO ab­
biamo la possibi­
lità di espandere
u l t e r i o rmen t e
la simulazione”.
Un altro fattore
chiave nella scelta
era la velocità: “Prima avevamo dei pro­
blemi a generare i segnali, che nella realtà
provengono da un trasduttore Combo
Sensor, ossia una bobina di Rogowski.
Impiegando una Fpga le prestazioni sono
molto più rapide e abbiamo risolto tutti i
problemi: riusciamo a generare i segnali
come il relè li ‘vuole’, il più realisticamente
possibile. Inoltre, possiamo ottenere una
sincronizzazione con un trigger che Com­
pactDAQ non era in grado di realizzare”.
Aggiunge quindi Perini: “La Fpga ha con­
sentito proprio di aumentare la velocità,
anche perché con CompactDAQ vi era
una latenza legata al fatto che bisognava
scaricare la traccia daWindows, il che cau­
sava rallentamenti. Un altro problema era
far partire due tracce in maniera contem­
poranea, cosa praticamente impossibile
con CompactDAQ, o fattibile solo con
tempi troppo lunghi rispetto a quello che
veniva richiesto dai relè. Con l’Fpga ab­
biamo raggiunto in generazione tempi di
risposta dell’ordine dei nanosecondi, gra­
zie al trigger digitale che viene mandato a
tutti i CompactRIO. In più, la sincronizza­
zione avviene anche tramite il protocollo
1588 di sequenziazione software. Quindi
tutto è sincronizzato sia a livello di trig­
ger digitale sia di time stamp”. La comu­
nicazione fra i relè è critica e deve essere
veloce, contrariamente invece a quanto
avviene con lo Scada di supervisione, per
il quale si segue la logica del ‘best effort’:
quando si riesce a recapitare il messaggio
sulla rete Ethernet, questo avrà un time
stamp che registra quando è avvenuto
l’evento. Il supervisore, di fatto, con una
rete di questo tipo, ge­
stita tutta dal campo,
potrebbe anche non es­
serci, in quanto la logica
è distribuita nei relè.
“Un esempio di rete rea­
lizzata in questo modo
dal punto di vista della
comunicazione e della
gestione dei guasti è
stata fatta da Acea Di­
stribuzione nell’ambito
di un progetto pilota
voluto dall’Autorità,
ormai qualche anno fa
in Italia” rivela Pagnon­
celli. “ABB ha preso parte
al progetto realizzando un sistema, non
magliato bensì su rete radiale, con una
comunicazione però del tutto simile a
quella sperimentata a Dalmine. Il test in­
fatti è stato eseguito proprio nel vecchio
laboratorio, in quanto il progetto risale a
tre anni fa. Oggi sono attive quattro linee
completamente automatizzate con que­
sto tipo di sistema”.
Il vantaggio di una gestione dei guasti di
questo tipo, su una rete magliata, consi­
ste nel non avere fuori servizio: “Se in una
rete tradizionale abbiamo 40 secondi/1
minuto di fuori servizio a fronte di un
guasto e in una rete radiale gestita con
questo tipo di selettività logica, possiamo
arrivare a centinaia di millisecondi di fuori
servizio, con una rete magliata non ne ho
proprio” conclude Pagnoncelli. “Se vi è un
guasto su un cavo in una cabina, infatti,
apro solo quel cavo, senza togliere alcun
carico, evitando i fuori servizio, ed è que­
sto lo scopo finale della soluzione”. •
ABB Italia -
National Instruments -
Enzo Perini, application
engineer specialist di National
Instruments
Diego Pagnoncelli, local
product manager per le smart
grid per l’ABB di Dalmine