Veronafiere! ottobre 2014! Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Veronafiere! ottobre 2014! Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 La Web Automation per applicazioni sempre più Smart Ing. Marco Caliari «Soluzioni Ethernet e Web Automation» - Verona, 28 ottobre 2014

3 La Rete Gli impianti e le reti sono sempre più una risorsa critica e diventa sempre più importante potere avere accesso alle informazioni da remoto e via web. Ethernet, già utilizzata come rete di alto livello e su distanze estese, può oggi essere utilizzata fino a livello di campo grazie a protocolli come Profinet: un infrastruttura integrata e flessibile consente di ridurre costi di progettazione e gestione, grazie anche al web server integrato nei dispositivi locali. Le tecnologie wireless consentono di evitare la stesura di cavi, sfruttando tecnologie come GPRS/EDGE/3G (adatte per grandi distanze) o Bluetooth o WLAN (in banda ISM, per distanze brevi ).

4 Il Controllore Sono essenzialmente possibili due diversi tipi di approccio di controllo: Centralizzato; Decentralizzato. In un approccio centralizzato, il PLC che gestisce l impianto si interfaccia anche verso il sistema di supervisione, eventualmente basato su web. In un approccio decentralizzato, PLC più piccoli con interfaccia Ethernet e modem integrato sono stazioni intelligenti che inviano al centro dati e SMS di allarme, fungono da data logger (file system integrato) e da sistema di visualizzazione (web server integrato accessibile anche tramite smartphone o tablet), consentendo di ridurre i costi.

5 Server ridondanti Stampante PC PC PC Firewall Switch Switch Switch Ethernet Internet HMI HMI HMI PC PLC I/O PLC

6 Web Automation Web Browser Data access Data access SNTP Server HTTP / HTTPS FTP SMTP SNTP

7 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) viene utilizzato nel World Wide Web per trasferire dati e servizi tra un server e dei client dotati di web browser. Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS) è una versione più sicura di inviare dati tra server e client. Web Browser HTTP HTTPS URL inizia con URL inizia con Usa la porta 80 per comunicare Usa la porta 443 per comunicare Insicuro Sicuro Nessuna crittografia Crittografia presente Nessun certificato richiesto Certificato richiesto HTTP / HTTPS

8 Problematiche: Caricamento pagine più lento (necessario caricamento Java VM); Gestione (Java security warning); Non supportato da piattaforme mobile. App dedicata

9 Vantaggi: HTML5 è una tecnologia web nativa (no Plug-In aggiuntivi, supporto anche su piattaforme mobile); Caricamento pagine più veloce (caricamento Java VM non più necessario); Gestione migliore (no Java security warning). Requisiti minimi: Firefox 3.5+; Google Chrome 3.0+; Internet Explorer 9.0+; Opera 9.2+; Safari 4+.

10 Un server FTP offre svariate funzioni che permettono al client di interagire con il suo filesystem e i file che lo popolano, tra cui: Download / upload di file; Resume di trasferimenti interrotti; Rimozione e rinomina di file; Creazione di directory; Navigazione tra directory. FTP fornisce inoltre un sistema di autenticazione in chiaro (non criptato) degli accessi e dei relativi privilegi. La specifica originale di FTP non prevede alcuna cifratura per i dati scambiati tra client e server. Data access FTP

11 Sistema di supervisione di ultima generazione per il monitoraggio di impianti fotovoltaici; Gestione allarmi avanzata e misura continua delle prestazioni; Utilizzo del cloud (tutti i dati sono disponibili via Internet, tramite web browser standard, in forma chiara, sia tabellare che grafica); Punti di monitoraggio in Veneto, Lombardia e Piemonte; Totale di 7 impianti fotovoltaici monitorati (potenza picco tot. 5 MWp); Server per l elaborazione si trovano in Francia;; Dati satellitari per la comparazione di produttività provengono da Bratislava (Slovacchia).

12 Sono stati utilizzati PLC modulari con web server e file system integrati per funzioni di logging dei dati provenienti da inverter, contatori, sensori ambientali (irraggimento, temperatura ambiente e temperatura del pannello fotovoltaico), ecc.; Il PLC invia i dati via al server (con protocollo SMTP); L accesso è possibile tramite web browser, sia da PC che da dispositivo mobile.

13 Gestione di un sistema automatizzato di movimentazione di autovetture d epoca all interno di un garage nel cuore di Milano (39 veicoli in 440 mq, posizionati su altrettanti carrelli che possono venire movimentati in contemporanea secondo logiche dinamiche, per trasferire l automobile selezionata all ingresso della struttura tramite il percorso più immediato);; L innovativa soluzione automatizzata riprende la logica del Gioco del 15 (15 tessere quadrate e numerate, disposte in una tabellina quadrata con 16 posizioni, devono venire spostate in verticale ed orizzontale per ricreare una successione numerica corretta) ma movimentando in contemporanea più (o anche tutti) i carrelli per rendere più rapidi gli spostamenti; L utente deve potere azionare il meccanismo da remoto in modo da trovare poi il veicolo prescelto già pronto ad attenderlo all ingresso della rimessa.

14 Il cervello dell applicazione è un PLC dalle prestazioni elevate con interfaccia Ethernet, che comunica con tutti i carrelli e ne coordina i movimenti tramite comunicazione wireless (Bluetooth); Ethernet permette un efficace gestione della teleassistenza, fondamentale data la saltuaria presenza umana in loco; Per la supervisione è stato utilizzato un Panel PC industriale con software SCADA installato per gestire l intero impianto in modo semplice ed intuitivo, grazie alla chiara rappresentazione grafica delle funzioni; Dal PC è possibile settare i parametri di riferimento ed inviare comandi al sistema mentre le funzionalità di diagnostica e di alarming permettono di verificare lo stato dell impianto e di massimizzarne l efficacia operativa, offrendo inoltre la registrazione degli allarmi in un log storico; L interfacciamento con il sistema non è limitato alla possibilità di interagire fisicamente in loco con il PC: lo SCADA utilizzato funge anche da web server (l utente può quindi azionare il meccanismo da remoto anche tramite il proprio smartphone o un altro dispositivo connesso in rete, così da trovare il veicolo prescelto pronto ad attenderlo all ingresso della rimessa).

15 E-Plus è il terzo operatore di telefonia mobile tedesco (dopo T-Mobile e Vodafone) ed appartiene all'operatore di telecomunicazioni olandese KPN; Come altri provider di telefonia, E-Plus deve assicurare che l infrastruttura abbia un alimentazione costante (mancanze di alientazione causano disservizi e la localizzazione del guasto costa tempo e denaro); I sistemi hanno capacità di diversi KW e generano quindi molto calore; Le maggiori criticità si verificano durante l estate (il sistema di condizionamento viene quindi utilizzato in modo costante) ma saltuariamente anche in inverno; E-Plus Group ha quindi avuto la necessità di incrementare l efficienza energetica dei propri sistemi ed i maggiori potenziali risparmi energetici derivavano dall uso di un efficiente sistema di ventilazione ibrido;; Le unità che non richiedono energia sono alimentati dal vento e, se la velocità è troppo bassa, un motore elettrico aziona la turbina.

16 Il sistema di ventilazione intelligente è gestito da un PLC con interfaccia Ethernet che misura la temperatura in 3 posizioni (fuori dal locale, all interno del locale e all elettronica di potenza del sistema di trasmissione); I valori misurati vengono memorizzati nel file system del PLC (che funge da datalogger) e poi analizzati da un apposito algoritmo sul PLC; I dati salvati sono accessibili da remoto (eventualmente tramite rete mobile) grazie al server FTP presente sul PLC; In caso di necessità, i dati possono essere inviati anche via ; L orologio interno del PLC può essere sincronizzato via SNTP (Simple Network Time Protocol), operazione fondamentale per applicazini di data logging; Infine, I parametri più importanti possono essere visualizzati da remoto grazie al web server del PLC su un PC dotato di web browser o su dispositivo mobile; Tutto ciò a reso possibile ridurre i consumi energetici anche del 92%, dal momento che il sistema di alimentazione originario viene utilizzato soltanto in casi di estrema necessità.

17 Azienda olandese con oltre 85 anni di esperienza nelle aree di prevenzione incendi ed evacuazione, Saval è molto nota nel settore a livello internazionale grazie alle sue soluzioni innovative; Lo stoccaggio e la raffianzione sicura di petrolio greggio e di altri combustibili fossili è molto delicata per l elevato rischio di esposione;; Quando si riempiono i serbatoi a tetto fisso di uso convenzionale, un atmosfera gassosa esplosiva si sviluppa tra il materiale stoccato e la chiusura a tetto; Durante il giorno la temperatura e quindi la pressione nel serbatoio ed il volume di liquidi e gas aumentano (per diminuire la pressione il gas deve essere parzialmente rilasciato); Durante la notte la temperatura, la pressione ed il volume dei liquidi diminuiscono (aria riempie lo spazio nel serbatoio ed aumenta il rischio di esplosione); Saval ha sviluppato un innovativo sistema anti incendio per serbatoi a tetto galleggiante in cui il tetto galleggia sul liqudo contenuto nei serbatoi (in altre parole, il tetto si alza ed abbassa con il livello del fluido sottostante); Immagine fornita da Saval BV

18 La soluzione si basa su PLC decentrati (Profinet IO Device) che comunicano via Wireless LAN con il PLC centrale (Profinet IO Controller); I PLC decentrati monitorano fino a 4 sistemi antincendio e trasferiscono i segnali al PLC centrale; Tutti i PLC (sia quello centrale che quelli decentrati) sono dotati di un web server integrato; I dati sono quindi visualizzati tramite web browser sia a livello delle stazioni decentrate che a livello centrale, con eventuale possibilità di accedere anche in mobilità. Immagine fornita da Saval BV

19 Cyber security Firewall Ethernet Internet PC

20 Cyber security La protezione contro accessi non autorizzati a livello industriale per l accesso alla rete da qualsiasi parte del mondo Protezione contro accessi non autorizzati ed attacchi esterni; Teleassistenza sicura via Internet tramite tunnel VPN; Integrazione di sottositemi in reti di livello superiore (routing, NAT); Possibilità di utilizzare, a seconda delle esigenze: router-firewall; router-firewall con modem integrato (sia per linea cablata che 3G); Possibilità di garantire la protezione del sistema monitorarando le modifiche ai file system; Funzioni di security integrate, configurabili tramite interfaccia web o portale cloud.

21 La Web Automation per applicazioni sempre più Smart Ing. Marco Caliari