Telecontrollo degli impianti gas e calore.

Dalla rivista:
Automazione e Strumentazione

Pubblicato il 15 novembre 2001

Sistema di supervisione

Il sistema di supervisione è costituito da:
• due unità centrali (master-slave) costituite da due personal computer;
• due stazioni operatore con gestione di tre monitor;
• una stazione di configurazione;
• una stazione archivi;
• tre stampanti per eventi, tabulati e hard-copy.
Il collegamento tra le varie unità è realizzato tramite una rete locale Ethernet con protocollo Tcp/Ip. Il software di gestione del sistema di supervisione è costituito da due blocchi funzionali: funzioni Scada; funzioni Hmi.

• Funzioni Scada
Lo Scada (Supervisory Control And Data Acquisition) è il software che realizza le funzioni di base per la supervisione ed il controllo dell’impianto con l’esclusione delle pure attività di interfaccia grafica uomo-macchina. Le principali funzioni software Scada per quest’applicazione sono:
– acquisizione dati dalle apparecchiature di telecontrollo;
– creazione di una banca dati dinamica di sistema che contiene l’immagine dei dati acquisiti dal campo;
– calcoli standard;
– processamento/archiviazione/stampa allarmi;
– gestione organi d’impianto e comandi;
– stampa libro giornale/tabulati.
Il software Scada sfrutta un ambiente multitask in tempo reale per garantire prestazioni e tempificazioni corrette per la gestione degli impianti. In particolare è sfruttata la capacità di assegnare rigidamente una priorità alle diverse attività in funzione della loro importanza nella conduzione dell’impianto.

Lo Scada gestisce il colloquio verso le unità centrali di telecontrollo in modo ciclico continuo. Per i dati analogici (misure) il sistema effettua un confronto con i valori di “fuori limite”; tali valori preventivamente stabiliti permettono di verificare l’eventuale scostamento dalle condizioni di funzionamento previste. Il sistema dispone di due tipi di fuori limite (con i relativi valori inferiori e superiori):
– conduzione alta e bassa: corrisponde ad una soglia di attenzione che indica il superamento dei valori normali di esercizio;
– sicurezza alta e bassa: corrisponde ad una soglia d’allarme che indica il superamento del limite d’attenzione.

I dati analogici sono memorizzati su archivi ciclici dalla capienza di 32 giorni che sono trasferiti, dall’operatore del centro di telecontrollo, alla stazione di archiviazione ogni fine mese.

Il sistema di supervisione dispone di due unità ridondate (backup a caldo), in tal modo ogni singola sezione del sistema è in grado di gestire tutte le periferiche collegate. La commutazione delle periferiche, che avviene in modo totalmente trasparente agli operatori e senza alcuna perdita di controllo degli impianti, è effettuata sfruttando una logica hardware di commutazione che controlla il corretto funzionamento delle due sezioni.

• Funzioni Hmi
Le funzioni Hmi (Human Machine Interface) realizzano la pura interfaccia grafico interattiva che consente agli operatori di interagire, nel modo più semplice ed intuitivo, con l’impianto.

Nell’applicazione in questione l’operatore interagisce con l’impianto tramite una delle due stazioni operatore costituita ciascuna da uno o due video grafici ed una tastiera funzionale dotata di trackball (puntatore).

Le informazioni trasmesse dalla macchina di teleoperazioni verso il centro di supervisione sono organizzate su pagine video dedicate configurabili, secondo le necessità dei gestori degli impianti, direttamente dal personale Aem che gestisce la manutenzione dei sistemi di telecontrollo.

Le pagine video configurate, siano esse relative ad impianti da supervisionare, di diagnostica del sistema, di gestione allarmi o di applicazioni particolari, sono richiamate tramite tastiera funzionale in modo semplice o tramite tasti dedicati.

Gli allarmi di impianto sono visualizzati dal sistema sia attraverso le pagine video di tipo sinottico dedicate sia mediante pagine allarmi, una per gli allarmi di autodiagnostica del sistema e una di anomalie degli impianti. La struttura di una stringa di allarme contiene generalmente i seguenti campi:
• indicazione dello stato di allarme
lampeggiante = allarme nascente;
fisso = allarme riconosciuto;
• data e ora emissione allarme, sigla, descrizione, stato atteso (per digitali), unità di misura (per analogici), valore della soglia di riferimento (per analogici), valore corrente della misura in allarme.
Ogni stringa di allarme è caratterizzata da un colore che individua il tipo di allarme.

Gli allarmi riconosciuti dall’operatore vengono automaticamente (se previsto in fase di configurazione) accodati nella pagina archivio allarmi finché permane lo stato di allarme. Tutte le variazioni di stato (se previsto nella configurazione) sono stampate su una stampante libro giornale.

Sistema di archiviazione

La funzione della stazione di archiviazione è quella di raccogliere, archiviare e mettere a disposizione dell’operatore i dati di impianto storici del sistema di supervisione.

Gli archivi, trasferiti tramite comando dell’operatore dalla stazione operatore su rete locale alla stazione di archiviazione, costituiscono un insieme di informazioni in sola lettura su cui effettuare le varie ricerche.

Tali archivi costituiscono anche i dati di ingresso da cui generare pagine di tipo Trend utilizzate per confrontare gli andamenti dei vari impianti della rete di distribuzione.

Gli archivi locali sono salvati su supporto esterno per non appesantire il sistema ed assicurare copie di sicurezza dei dati memorizzati.

Al fine di gestire correttamente l’occupazione su disco è stato sviluppato un sistema di archiviazione “lento/veloce” che permette di archiviare i dati, che si mantengono all’interno della banda di conduzione, ogni trenta minuti ed al superamento della soglia di conduzione l’intervallo di archiviazione passa a trenta secondi effettuando una scansione dieci volte più frequente.

Così facendo, in condizioni normali di esercizio, si riducono notevolmente i campioni archiviati occupando meno spazio in memoria pur mantenendo una scansione adeguatamente intensa in caso di anomalia dell’impianto di processo.