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NOVEMBRE 2015
FIELDBUS & NETWORKS
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periferiche, all’elaborazione dei dati e
all’invio dei comandi di attuazione delle
valvole e delle elettropompe. Il sistema
presenta un’intelligenza distribuita e
utilizza i controllori a logica programma-
bile di Panasonic, in sostituzione delle
schede di acquisizione dati tradizionali,
il che rappresenta un’innovazione nella
filosofia di funzionamento di un sistema
di telecontrollo per un acquedotto.
Il PLC Panasonic è in grado di svolgere
l’intero processo di gestione dei sensori
e attuatori a lui collegati e, tramite una
porta di comunicazione, interagisce con
il sistema centrale per la realizzazione di
un completo sistema di automazione e
telecontrollo. Il grado di affidabilità degli
attuali PLC è così elevato da considerare
quasi zero la possibilità di un guasto.
Tramite il software installato a bordo del
PLC, l’unità periferica diventa un com-
ponente intelligente, che gestisce tutte
le funzioni del nodo telematico in totale
autonomia dall’unità centrale, anche in
assenza di collegamento. In particolare,
i nodi telematici dei serbatoi di accu-
mulo di Messina, Montesanto, Gallo e
Villafranca sono equipaggiate con una
logica programmabile in grado di gestire
in modo assolutamente autonomo un
modem in banda GSM e stabilire un col-
legamento punto-punto con il sistema di
supervisione, che viene allertato dall’u-
nità periferica ed è collegato tramite la
funzione di ‘call back’ disponibile nello
Scada.
Tale funzione viene attivata direttamente
dall’unità periferica nel momento in cui
si produce una situazione di allarme non
rilevata dal sistema di supervisione tra-
mite il collega-
mento via cavo.
Il software Pa-
nasonic di pro-
g r ammaz i one
Fpwin-Pro mette
a disposizione
dei blocchi-
funzione che
gestiscono tutto
questo in modo
semplice. I van-
taggi sono evi-
denti: il sistema
distribuisce la
sua intelligenza
nelle unità peri-
feriche e svolge
le funzioni lo-
cali in modo
autonomo; può
essere disattivato senza limitare la
funzionalità dell’impianto; è ridondante
nella comunicazione da e per le unità pe-
riferiche; presenta maggiore affidabilità.
L’unità centrale è composta da due posti
operatore collegati in una LAN Ethernet,
alloggiati nei locali predisposti all’in-
gresso della galleria lato Messina, dai
quali è possibile visualizzare lo stato
delle variabili e inviare i comandi di at-
tuazione delle valvole motorizzate e delle
elettropompe di sollevamento; vi è inol-
tre un quadro sinottico riassuntivo dello
stato delle variabili dell’intero sistema.
Il colloquio con l’ambiente esterno è
realizzato tramite un’interfaccia di co-
municazione, che connette il sistema
di supervisione con la rete di comuni-
cazione esterna. Il sistema funziona su
piattaforma Intel in ambiente Windows
2000. Il software di supervisione e tele-
controllo Scada è distribuito da Panaso-
nic Electric Works Italia.
Criteri di progetto della
rete telematica
Il problema fondamentale da risolvere in
questa installazione era realizzare un si-
stema di acquisizione e gestione con un
alto grado di affidabilità e con una velo-
cità di acquisizione molto elevata, dato
che era presente un elevato numero di
variabili da visualizzare (circa 800). Si è
pertanto deciso di suddividere il sistema
generale in quattro nodi telematici con
bus di campo indipendenti, in modo da
ridurre il tempo di polling a un quarto di
quello complessivo. Un altro problema
consisteva nella gestione dei 43 quadri
locali dislocati lungo il percorso della
condotta per circa 13.000 m. Si è deciso
di suddividere la condotta in quattro tron-
chi e asservire i relativi quadri locali alle
rispettive unità master. Ciò ha permesso
di ridurre notevolmente la distanza di
comunicazione, che nella sua massima
estensione non supera i 4.000 m (bus
gallo).
L’architettura della rete di comunicazione
tra il PLC master del serbatoio e i PLC
slave asserviti è stata concepita per au-
mentare il grado di affidabilità e ridurre il
tempo di polling, in modo da poter visua-
lizzare tutte le variabili del sistema in un
tempo inferiore a 300 ms. Il PLC FP2SH
master, oltre a gestire tutte le apparec-
chiature del nodo a esso collegate, ge-
stisce tramite rete Mewnet-W un certo
numero di registri di lettura/scrittura con
il PLC FP2SH slave. Quest’ultimo, oltre a
essere configurato come slave del ma-
ster, è a sua volta il master del primo
bus di secondo livello, che gestisce una
prima rete di PLC FP0R. L’ultimo slave
FP0R, oltre a essere configurato come
slave del primo bus, è master del se-
condo bus di terzo livello, che gestisce la
seconda rete di PLC FP0R, e così via fino
al completamento della rete. Tale con-
figurazione permette di suddividere su
diversi livelli di gerarchia una rete com-
plessa di PLC, con una notevole riduzione
del tempo di polling. Infatti, ciascun PLC
master colloquia solamente con i PLC
slave del proprio bus senza preoccuparsi
di quanto avviene sugli altri livelli.
Il sistema di supervisione colloquia so-
lamente con il primo master, dove sono
parcheggiati tutti i valori dei registri di
lettura e scrittura del sistema.
Inoltre, il sistema è configurato su quat-
tro canali indipendenti, uno per ciascun
master, al fine di ridurre ulteriormente il
tempo di polling. La comunicazione tra il
sistema di supervisione e il PLC master
Figura 1 - Il sistema realizzato presenta un’intelligenza distribuita
e utilizza i controllori a logica programmabile di Panasonic
Fonte: www.morguefile.com