FEBBRAIO 2013
FIELDBUS & NETWORKS
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D
iverse opere infrastrutturali
hanno una lunga fase di
gestazione; la realizzazione
della tangenziale nord di
Basilea è avvenuta dopo
circa 50 anni dalla prima pianificazione e
13 anni dopo l’inizio dei lavori. Nel 2007 è
stato aperto al traffico il tratto principale,
un anno più tardi è stata inaugurata l’in-
tera autostrada urbana.
Un progetto di questa durata è stato ne-
cessariamente oggetto dei continui cam-
biamenti di tecnologia e di prodotti. Per
esempio, gli impianti tecnici implementati
nel 1999 sono stati rivisti nel 2003. A causa
dei gravi incidenti che si sono verificati in
altri tunnel autostradali europei, nel 2000
è stato effettuato un riesame approfon-
dito degli aspetti di sicurezza. Sono stati
rivisti anche i requisiti di ventilazione dei
tunnel dopo l’introduzione dei convertitori
catalitici e la conseguente riduzione delle
emissioni. La ventilazione, in origine con-
cepita solo per il normale esercizio, è stata
riprogettata anche in funzione di eventuali
incidenti o incendi in galleria.
Per la sicurezza degli utenti e per assicu-
rare un flusso ottimale del traffico, tutti
gli impianti elettromeccanici e quelli di
gestione del traffico stesso sono stati
collegati e integrati in un unico sistema
di controllo e supervisione. Il sistema di
controllo ha assunto quindi una struttura
gerarchica in cui ogni livello forma un’unità
autonoma dal punto di vista funzionale e
tecnico, che non dipende da funzioni del
livello superiore. I documenti guida conte-
nuti nella Specifica Tecnica Generale (GTS)
preparata dall’Ufficio di Ingegneria Civile
per le Autostrade Federali di Basilea hanno
permesso la pianificazione e la gestione
ottimale dei flussi di informazione, delle
segnalazioni e del sistema di controllo.
Tre reti di gestione
L’infrastruttura di comunicazione è formata
da tre reti diverse: una rete Ethernet da
10 Gbps, una rete Ethernet da 100 Mbps
per il sistema di funzionamento in emer-
genza e una rete Ethernet da 100 Mbps
per ciascuno dei sei controlli d’impianto
con collegamenti in fibra ottica. Tutti i
computer sulla rete Ethernet da 10 Gbps
sono stati collegati tramite TCP/IP con una
rete locale virtuale (Vlan) per ogni sistema.
Ognuno dei sistemi, infatti, può accedere
alla propria rete e gli impianti elettrici sono
elettricamente isolati fra loro. A livello di
controllo d’esercizio le comunicazioni av-
vengono via Ethernet mediante un appo-
sito sistema di visualizzazione di processo
e controllo (PVSSII). La comunicazione tra
il livello di sistema e il livello controllo d’e-
sercizio, nonché all’interno di uno stesso
livello, avviene tramite Ethernet TCP/IP/
Fast-Ethernet mediante OPC e il software
TwinCAT ADS Beckhoff. Anche la comuni-
cazione dal livello di sistema al livello di
gestione dei gruppi avviene tramite Fast-
Ethernet e TwinCAT ADS.
Il livello di controllo d’esercizio rappresenta
il sistema di controllo di supervisione dal
quale vengono gestiti il controllo centrale,
la visualizzazione e il monitoraggio degli
altri impianti. Dal punto di vista dei dati,
il livello d’impianto è strutturato come
una normale rete con Ethernet TCP/IP e
comprende i PC master, per i quali sono
stati impiegati complessivamente 35 IPC e
Control Panel Beckhoff delle serie C6925
e CP6903.
Il livello di controllo di gruppo subordi-
nato a quello di esercizio è composto da
CX9011, PC embedded compatti Beckhoff.
Tramite Ethernet TCP/IP, essi controllano
gli attuatori e i sensori collegati ai bus
terminal Beckhoff. I CX9001 utilizzano
Windows CE e il software TwinCAT PLC.
Complessivamente sono stati implemen-
tati 185 PC embedded serie CX9001 per
gestire circa 40.000 punti dati.
L’Ufficio di Ingegneria Civile per le Au-
tostrade Federali di Basilea ha scelto e
certificato i componenti di automazione
Beckhoff dopo un’attenta valutazione del
mercato, apprezzandone la robustezza e
l’ampia diffusione nel settore delle utility.
Altri elementi a supporto della scelta sono
stati l’apertura a diversi sistemi operativi
(Windows XP Embedded e Windows CE),
le funzionalità e la robustezza del software
PLC TwinCAT basato su IEC 61131-3 e OPC
(OLE for Process Control).
Beckhoff Automation
Fieldbus & Networks
L’ACCOPPIATA
VINCENTE SULLE
STRADE DI BASILEA
di
Lucrezia Campbell
UN SISTEMA BASATO SU PC EMBEDDED E
TWINCAT, SVILUPPATO DA BECKHOFF, È STATO
SCELTO PER LA GESTIONE DELLA NUOVA
TANGENZIALE NORD DI BASILEA N3, UNO DEI
TRATTI STRADALI PIÙ COMPLESSI E COSTOSI MAI
COSTRUITI IN SVIZZERA
