Versione HTML di base
SETTEMBRE 2012
FIELDBUS & NETWORKS
65
cettuale di tipo distribuito: in sala controllo si ha una macchina dedi-
cata per ogni funzione (supervisione, HMI, diagnostica ecc.). Ognuna
di queste macchine accede al database server per ottenere i dati pro-
venienti dal campo ed elaborarli autonomamente; su ogni macchina
gira l’applicativo specifico, oltre ai driver di comunicazione necessari.
Se la funzione è considerata critica, per fornire continuità alla fun-
zione svolta anche al verificarsi di un primo guasto è necessario avere
una macchina ridondante, con le stesse caratteristiche e lo stesso
software applicativo.
Al contrario, un’architettura di PCS Web-based utilizza un approccio
centralizzato: vi è
un unico server su
cui girano tutte le
applicazioni di più
alto livello, mentre
le macchine in sala
controllo sono thin
client, che non ne-
cessitano l’installa-
zione di applicativi
software e/o driver
dedicati per svol-
gere la funzione loro
assegnata. Questo
significa che ciascun
client può rendere
disponibile qualsi-
asi funzione, purché
l’utente abbia i diritti di accesso. Questo implica un aumento di affi-
dabilità e disponibilità dell’intero sistema. In questa configurazione i
tempi per la riparazione sono praticamente nulli, infatti i client sono
tra loro tutti intercambiabili. La configurazione che si viene a creare è
una configurazione ‘k-su-n’: servono k client in servizio per assolvere
a tutte le n funzioni previste. Anche la disponibilità aumenta di con-
seguenza: il tempo per sostituire una macchina generica, che operi
come client, è molto inferiore rispetto a configurare una macchina
dedicata per una certa funzione.
Il nuovo concetto di sistema risulta dunque più affidabile e disponibile
rispetto a un PCS realizzato secondo un’architettura software conven-
zionale, pur offrendo gli stessi servizi ed essendo interfacciato con lo
stesso campo e lo stesso controllo.
Il cuore di un sistema Web-based è evidentemente l’application ser-
ver. Se questo ha un guasto, l’intero sistema è in condizione di guasto.
Proprio per il ruolo centrale che assume è necessario realizzare l’ap-
plication server impiegando una macchina particolarmente robusta in
termini di disponibilità, come può essere un server fault-tolerant, i cui
tempi di downtime medi sono dell’ordine di 30 s/anno (disponibilità
del 99,9999%). Per comparazione, un server convenzionale ha una
disponibilità intorno al 99,9% cui corrisponde un downtime di circa 9
ore/anno. La centralizzazione delle funzionalità critiche e non del si-
stema consente di aumentarne l’affidabilità perché riduce il problema
a una singola macchina, molto più facilmente gestibile che non un
cluster di macchine in rete.
I benefici offerti da una piattaforma SOA
Il mondo IT è oggi fortemente orientato verso l’impiego di Service
Oriented Architecture per i benefici che offrono nell’integrazione di
sistemi complessi. Allo stesso modo si può senz’altro pensare di mi-
grare sui PCS le stesse tecnologie informatiche che da un lato offrono
prestazioni molto elevate, dall’altro consentono una più agevole aper-
tura verso l’integrazione del PCS nel sistema di IT aziendale. Quando
declinata per un PCS la SOA si caratterizza per: interfaccia con il
campo totalmente digitale, attraverso una rete di comunicazione ri-
dondata; impiego globale delle tecniche di programmazione object
oriented; architettura di sistema Web based secondo il modello three
tier standard per le applicazioni Web; centralizzazione di tutte le ap-
plicazioni di control room su un server ridondato (application server)
che rappresenta il business tier del sistema. E ancora: utilizzo per
tutte le funzionalità di control room di macchine standard (PC, PDA,
laptop ecc.) senza software aggiuntivo (thin client); intercambiabilità
piena di tutte le macchine d’interfaccia utente; elevata sicurezza in-
formatica grazie all’impiego di un’unica piattaforma sulla quale gi-
rano tutte le applicazioni (Java o altre); elevata fidatezza del sistema
grazie alla semplificazione dell’architettura hardware e software, in
particolare grazie all’implementazione del business tier su un’unica
macchina centralizzata e alla realizzazione di un presentation tier ac-
cessibile da thin client; infine, interfaccia nativa per le applicazioni
informatiche aziendali.
(*) Fonti: Paolo Pinceti, “Scada per Sistemi Elettrici”, Franco Angeli Editore; Samuel
M. Herb, “Understanding distributed processor systems for control”, ISA 1999;
Bela G. Liptak, “Instrument engineers’ handboosk. Process software and digital
networks”, CRC Press, 2002; Jonas Berge, “Software for automation: architecture,
integration and security”, ISA 2005; International Standard ISO/IEC 15408:2005 -
Information technology - Security techniques - Evaluation criteria for IT security;
IEC 61078, “Analysis techniques for dependability - Reliability Block Diagram and
boolean methods”, 2006:05; IEC TR 62380, “Reliability data handbook - Universal
model for reliability prediction of electronics components, PCBs and equipment”,
2004-08; CEI 56-50, “Terminologia sulla fidatezza e sulla qualità del servizio”,
1997-05; Stratus ftServer W Series 4300 system boasts of edge technology, price/
performance leadership, and breakthrough online software upgrade capability”,
0050912.htm; M. Hecht, “Reliability/availability
modelling and prediction for e-commerce and other internet information systems”,
Ieee Annual reliability and maintainability symposium, 2001
Tabella 2: Classificazione delle funzioni di un PCS di tipo Web-
based
Tabella 1: Classificazione delle funzioni di un PCS
Figura 9 - Tabella delle transizioni degli
stati di un sistema