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MAGGIO 2012
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
di processo secondo lo schema riportato in figura 5. Il livello data tier è l’in-
terfaccia con il campo ed è il punto in cui vengono acquisiti i dati (sensori,
attuatori). La comunicazione con il tier superiore avviene solitamente tramite
fieldbus, pertanto leprestazioni dipendonodalla tecnologiadi comunicazione
scelta. A livello di application tier, che rappresenta un po’ la vera novità di
questa architettura, esistono due server: i controllori e l’application server.
I primi (in questo contesto ‘controllore’ può essere sinonimo di ‘PLC’) sono
responsabili dell’esecuzionedelle logichedi controllodel processoesonoca-
ratterizzati da hardware dedicato, un sistema operativo realtime e linguaggi
di programmazione specifici e standard (IEC 61131-5). L’application server,
invece, rappresenta l’unico server del sistema, gestisce il database realtime
del sistema e contiene tutti i programmi necessari a svolgere le applicazioni
richieste: configurazione, HMI, storico ecc. In altre parole, tutti gli applicativi
girano unicamente su questa macchina e questo rende l’intero sistema fun-
zionalmente concentrato. Infine, il presentation tier è
costituito da thin client, cioèmacchine che funzionano
unicamente come visualizzatori dei servizi che sono
resi disponibili, tramite per esempio applet e servelet
Java o .net, dall’application server.
Le tecnologie informatiche che rendono possibili i si-
stemi Web enabled sono fondamentalmente due: si-
stemi di comunicazione fieldbus, che garantiscono la
comunicazione tra i diversi tier del sistema e permet-
tono di realizzare configurazioni fault-tolerant; server
dedicati per l’applicationserver, costituiti damacchine
con particolari requisiti di fidatezza in termini sia appli-
cativi, sia di database. A questo si aggiungano i requi-
siti di fault-tolerance ed elevate prestazioni di calcolo.
Oltre all’architettura hardware, i sistemi Web based portano una nuova
architettura software e di modellizzazione dei componenti del sistema con
requisiti quali: approccio orientato agli oggetti, per semplificare la condivi-
sione di dati da parte di più funzioni; ambiente di creazione e sviluppo delle
applicazioni indipendente dalla piattaforma su cui viene eseguito; necessità
di contenere strumenti e librerie native per il networking; possibilità di ese-
guire codice da sorgenti remote inmodo sicuro.
Le applicazioni vengono eseguite sul server e poi inviate come pagineWeb
ai client, sotto forma di specifiche applicazioni dette servlet. Ogni compo-
nente fisico del sistema è rappresentato da un unico oggetto software, che
contiene tutti i dati e i parametri necessari asvolgere tutte le funzionalitàne-
cessarie. Lamodellizzazione dei singoli componenti avviene in un ambiente
Java o Soap oWdsl, mentre lamemorizzazione dei dati utilizza XML.
(*) Fonti: Paolo Pinceti, “Scada per Sistemi Elettrici”, Franco Angeli Editore; Andrew S.
Tanenbaum, “Reti di calcolatori - quartaedizione”, ed.AddisonWesley; BruceEckel, “Thin-
king inJava”, ed.Apogeo; SamuelM.Herb, “Understandingdistributedprocessor systems
for control”, ISA1999; BelaG. Liptak, “Instrument engineers’ handboosk. Process software
and digital networks”, CRC Press
PCS:
Process Control System è la dicitura standard
IEC che include sia i sistemi DCS, sia i sistemi basa-
ti su reti di PLC.
Soap:
Simple Object Access Protocol è un proto-
collo snello per lo scambio di dati e messaggi tra
applicazioni software.
Wdsl:
Web Service Description Language è un
linguaggio basato su XML che descrive le funzioni
che svolge un determinato servizio Web e come
si può utilizzare. Un client legge quali funzioni un
server rende disponibili e usa Soap per utilizzarle.
XML:
eXtensible Markup Language è un metalin-
guaggio, standard W3C, per definire documenti e
strutture di scambio dati tra applicazioni diverse.
Inizialmente nato per il World Wide Web, oggi è
molto usato per gestire lo scambio dati da database.
PICCOLO DIZIONARIO
Figura 5 - Implementazione dell’architettura three-tier
Figura 4 - PCS con architettura client-server