IT
approfondimenti
Ottobre 2013
■
Automazione e Strumentazione
34
ma anche sicurezza da accessi indesiderati,
bassi consumi, comportamento predicibile e
real-time.
Nell’automazione di impianto o a bordo mac-
china la necessità di un sistema operativo real-
time nei PC è primaria, poiché senza elabora-
zioni in tempo reale non è possibile assicurare
un rigido controllo dei tempi di esecuzione
dell’applicazione. Viceversa nei PC industriali
dedicati al monitoraggio e alla supervisione un
OS real-time
non è sempre necessario per cui,
accanto alle versioni dedicate di questi OS, si
trovano talvolta versioni “standard” dei comuni
sistemi operativi.
I sistemi operativi “su misura” in grado di sup-
portare i task di controllo, supervisione e appli-
cazione su un’unica piattaforma sono una delle
chiavi di successo nell’automazione PC based.
Più in generale, in campo industriale e nei
sistemi embedded i sistemi operativi real-time
sono fondamentali in tutte le applicazioni che
richiedono un comportamento deterministico.
Una delle risposte a questa necessità viene dai
prodotti della famiglia Windows Embedded e
dalle versioni XPe, RTX, CE.Net di Windows
con le quali si possono sviluppare le più diverse
applicazioni real-time.
Esistono poi le soluzioni open-source basate sul
kernel di Linux e numerose altre piattaforme
real-time come VxWorks, DSP/BIOS, QNX,
Neutrino, LynxOS, Integrity, µC/OS-II ecc.
Relativamente alle CPU, fino in tempi recenti
si riteneva che le prestazioni dei moderni pro-
cessori fossero sovradimensionate per le neces-
sità delle applicazioni industriali. Oggi invece
sono apprezzate potenze di calcolo e velocità
crescenti, soprattutto per consentire ai Panel Pc
funzioni HMI e web avanzate. Molti Pc adot-
tano infatti
architetture multicore
, nelle quali
più componenti dedicati ai calcoli computa-
zionali sono presenti all’interno di un singolo
processore. Senza dimenticare che nelle presta-
zioni delle CPU uno dei parametri più impor-
tanti è la
performance-per-watt
, nel senso che
il processore ideale è quello che offre velocità
elevate a consumi energetici ridotti. In molti
casi la scelta del sistema di elaborazione tende a
cadere su CPU all-in-one oppure su tecnologie a
backplane passivo. Un’altra opzione frequente-
mente proposta dai produttori è quella di impie-
gare CPU embedded. Adottando intere piatta-
forme dedicate, dai microprocessori ai sistemi
operativi, alle tecnologie SoC, Asic e Fpga, si
ottengono i benefici dell’alta specializzazione.
Quanto ai processori presenti nei Pc industriali
di ultima generazione, le soluzioni commerciali
più diffuse sono basate su
Intel Atom
e
Intel
Core i
. La piattaforma Atom vanta eccellenti
doti di compattezza, bassi consumi e presta-
zioni ormai all’altezza dei più comuni compiti,
con frequenze di clock che possono superare i
2 GHz.
La tecnologia Intel Core i di terza generazione
conosciuta anche come “Ivy Bridge”, non solo
riduce il processo di fabbricazione ma utilizza
anche la nuova tecnologia con transistor tridi-
mensionali “3D tri-gate”. E sul finire del 2013
arriveranno anche sul mercato industriale i pro-
cessori della generazione “Haswell”, che pro-
mettono di coniugare le prestazioni degli Ivy
Bridge con un minore dispendio energetico.
A bordo dei Pc industriali si impiegano ancora
processori Intel di generazioni precedenti
(Pentium, Celeron) e di altri produttori (VIA,
Transmeta Crusoe, PowerPC), oltre ad alcune
soluzioni speciali RISC-MISC. Non ultima e
orientata al mondo industriale, l’architettura
Geode di AMD è espressamente concepita per
sistemi embedded, fanless a basso consumo e
funzionamento 24/24.
Sistemi di Supervisione
I sistemi di supervisione e in particolare il loro
motore software, cioè gli Scada, sono probabil-
mente il punto di incontro più importante tra IT
e mondo dell’automazione. Una tendenza emer-
gente, originata anche dell’attuale congiuntura
economica, è il downsizing, ovvero la necessità
di gestire da remoto macchine, installazioni e
impianti di piccole dimensioni. Un’altra richie-
sta molto sentita è quella dell’integrazione più
spinta tra Scada e funzionalità IT. Integrazione
che negli ultimi tempi si è tradotta nella diffu-
sione di tecniche di analisi predittiva e di tra-
sformazione dei dati in informazioni operative
in tempo reale. Senza contare la forte crescita di
applicazioni web & mobile per la reportistica,
l’asset management e il monitoraggio remoto.
Non si tratta di novità in senso assoluto, anche
perché gli Scada sono necessariamente un link
tra il controllo industriale e i sistemi di gestione
