CESI. A Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 1/19. Sistema di supervisione della test facility: verifica funzionale

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1 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 1/19 Cliente Ricerca di Sistema (secondo periodo) Oggetto Sistema di supervisione della test facility: verifica funzionale Ordine L17950Z Note GENDIS21 / CONGEDI / workpackage 3 / milestone 3.4 / rapporto 1/1 della milestone La parziale riproduzione di questo documento è permessa solo con l'autorizzazione scritta del CESI. N. pagine 19 N. pagine fuori testo Data 31 Dicembre 2004 Mod. RAPP v. 01 Elaborato Verificato Approvato FIA Alessandro Bertani FIA Carlo Bettoni FIA Luigi Bisone ING Bossi CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA Via R. Rubattino Milano - Italia Telefono Fax Capitale sociale Euro interamente versato Codice fiscale e numero iscrizione CCIAA Registro Imprese di Milano Sezione Ordinaria N. R.E.A P.I. IT

2 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 2/19 Indice 1 SOMMARIO ACCESSO AL SISTEMA: LOGIN, PASSWORD E PERMESSI UTENTE MENU PRINCIPALE: SCELTA DEL SOTTO-SISTEMA ACCESSO ON-LINE AI DATI DEGLI IMPIANTI SINOTTICO DELLA TEST FACILITY QUADRO DI BASSA TENSIONE IMPIANTO IBRIDO MICROTURBINA STIRLING IMPIANTI IN ALLESTIMENTO VISUALIZZAZIONE DEI TREND TEMPORALI STATO DEL SISTEMA DI SUPERVISIONE: LA JAVA CONSOLE CONCLUSIONI...19 Copyright 2004 by CESI. All rights reserved - Activity code 19126K

3 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 3/19 STORIA DELLE REVISIONI Numero revisione Data Protocollo Lista delle modifiche e/o dei paragrafi modificati 1 SOMMARIO Il presente rapporto contiene la descrizione della validazione funzionale del sistema di supervisione della Test Facility per la generazione distribuita, allestita presso CESI. Per una descrizione del sistema, dei dettagli relativi alla sua installazione e degli obiettivi dell intera attività si rimanda ai precedenti documenti CESI A del 31/03/2004 ( Sistema di supervisione della test facility: specifica del sistema ), A del 30/06/2004 ( Sistema di supervisione della test facility: sviluppo software ) e A del 30/09/2004 ( Sistema di supervisione della test facility: integrazione e collaudo ). Sono pertanto nel seguito riportate le descrizioni relative a come utilizzare l interfaccia utente e sono evidenziate le risposte del sistema, a testimonianza della correttezza funzionale.

4 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 4/19 2 ACCESSO AL SISTEMA: LOGIN, PASSWORD E PERMESSI UTENTE L accesso al sistema è garantito attraverso l utilizzo di un browser Explorer in versione 6.0 o superiore ed avendo preventivamente installato su PC il plugin J2SE Java Runtime Environment JRE ( : con tali strumenti sono state effettuate le verifiche nel seguito riportate. Per accedere al sistema di supervisione nel campo Indirizzo del browser digitare e successivamente confermare con il tasto di Invio: appare la pagina web di login mostrata in Figura 2-1. Figura 2-1 Pagina di Login Immettere nel campo Utente la login ricevuta dall amministratore del sistema e nel campo Password la relativa password fornita dall amministratore. Quindi premere con il mouse il pulsante. La login e la password rilasciate dall amministratore hanno associati i permessi concessi all utente e pertanto le viste successive dell impianto, mostrate nel seguito, sono condizionate dai permessi di visualizzazione e di comando attribuiti all utente che ha fatto accesso al sistema.

5 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 5/19 3 MENU PRINCIPALE: SCELTA DEL SOTTO-SISTEMA Le informazioni di login e password sono verificate e se la connessione è valida viene presentato il menù di scelta riportato in Figura 3-1. Figura 3-1 Menu di scelta del sotto-sistema Premere il pulsante per aprire un menù a tendina che riporta l elenco dei sotto-sistemi che compongono la Test Facility Cesi. Si noti che nel menù sono inseriti tutti i sotto-sistemi previsti, anche se non ancora completamente realizzati, in modo tale da minimizzare il lavoro da svolgere sull interfaccia quando si terminerà l installazione dei nuovi impianti. Il sotto-sistema scelto, il cui nome compare nella riga di comando (vedi come esempio la Figura 3-2 per la micro-turbina) viene Visualizzato premendo il pulsante e Controllato premendo il pulsante. Qualora il sistema non sia controllabile e/o visualizzabile, a causa della mancanza dei relativi permessi attribuiti all utente colllegato, i suddetti pulsanti compaiono con scritta in grigio (es. ).

6 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 6/19 Figura 3-2 Menu di scelta del sotto-sistema: scelta di visualizzazione della microturbina

7 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 7/19 4 ACCESSO ON-LINE AI DATI DEGLI IMPIANTI Ciascuna pagina web relativa ai diversi sotto-sistemi che compongono la Test Facility contiene al suo interno l elenco, in formato testuale, delle risorse a cui si può accedere in modalità visualizzazione/comando. 4.1 Sinottico della Test Facility Scegliere dal menù principale il sinottico della Test Facility (CESI TEST FACILITY Sinottico impianto di generazione distribuita ): appare la pagina riportata in Figura 4-1. Premere con il mouse sul pulsante per far apparire il sinottico vero e proprio, il cui aspetto dipende dallo stato di funzionamento dei diversi impianti che lo compongono. Un esempio di visualizzazione è riportato in Figura 4-2. Figura 4-1 Sotto-sistema Sinottico.

8 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 8/19 Figura 4-2 Sinottico della Test Facility. Il colore blu delle linee elettriche e delle sbarre rappresenta l informazione di elemento di rete in tensione, mentre il colore rosso rappresenta l informazione di linee/sbarre non in tensione. Analogamente gli interruttori di linea e i sezionatori sono in tensione quando sono di colore blu, mentre non sono in tensione quando sono di colore rosso. Inoltre, tali elementi sono chiusi quando il riquadro interno è colorato, mentre sono aperti quando il riquadro interno è bianco. Ciascuno degli elementi citati appare di colore grigio se le informazioni che provengono dal campo relative all elemento stesso non sono attendibili a causa di: mancata acquisizione per un tempo superiore ad un tempo prestabilito delle informazioni necessarie a caratterizzarlo; acquisizione di informazioni contraddittorie, tali per cui non è possibile ricostruirne uno stato coerente. I generatori ed i carichi, pur avendo forme e colori differenti, seguono una stessa logica di animazione: la metà inferiore rimane sempre colorata, mentre la metà superiore si colora: dello stesso colore della metà inferiore quando l elemento è in funzione (il carico assorbe ed il generatore genera); di rosso quando non è in funzione; di grigio quando l informazione ad esso relativo non è attendibile. Si noti che l inattendibilità di alcuni elementi presenti sul sinottico (Figura 4-2) deriva dal fatto che il sinottico è già stato disegnato tenendo presente la configurazione definitiva della Test Facility e quindi le informazioni provenienti dagli impianti in via di allestimento risultano al momento non attendibili.

9 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 9/19 Poiché gli elementi d accumulo sono in grado sia di assorbire potenza sia di erogarla, la colorazione e la forma rendono conto dei due diversi stati di funzionamento: l oggetto grafico che contraddistingue gli accumuli di energia si colora progressivamente verso l alto (riempimento della metà superiore) all aumentare della potenza erogata, mentre si colora verso il basso (riempimento della metà inferiore) all aumentare della potenza assorbita. Il sinottico contiene infine misuratori e protezioni che si colorano di blu e di rosso in base al fatto che la linea su cui sono posti sia in tensione o non in tensione. Benché compaia come uno dei tanti sotto-sistemi, in realtà il sinottico costituisce anche una via per navigare attraverso la Test Facility, in quanto attraverso di esso si accede alle pagine grafiche di tutti gli elementi che compongono l impianto sperimentale. Premere con il mouse sulle icone precedentemente citate per visualizzare le pagine web relative ai diversi impianti (generatori, accumuli, carichi,..), agli elementi di rete (es. interruttori) e ai sistemi di misura: appaiono le stesse informazioni che verranno illustrate nel seguito per i differenti sotto-sistemi. Si è voluta dare la possibilità di navigare sia in modo testuale sia in modalità grafica in quanto non è possibile stabilire a priori la velocità del collegamento utilizzato per accedere tramite browser alla Test Facility e potrebbe quindi essere preferibile non appesantire lo scambio dati con informazioni grafiche ed evitare, quindi, di transitare attraverso la pagina di sinottico. 4.2 Quadro di Bassa Tensione Scegliere dal menù principale il quadro di bassa tensione (QUADRO BT Quadro di distribuzione in Bassa Tensione ) in modalità visualizzazione: appare la pagina riportata in. La vista in modalità comando è analoga. Premere con il mouse sul pulsante relativo alla linea che si vuole visualizzare/controllare: appaiono rispettivamente le pagine riportate in Figura 4-4 e in Figura 4-5. Figura 4-3 Quadro BT.

10 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 10/19 Figura 4-4 Visualizzazione informazioni Linea 1. Figura 4-5 Comando Linea 1. Le informazioni relative alla linea e la posizione dell interruttore sono aggiornati in tempo reale. L operatore abilitato è in grado di inoltrare i comandi di apertura/chiusura dell interruttore di linea. 4.3 Impianto Ibrido Scegliere dal menù principale l impianto ibrido fotovoltaico-eolico-diesel-accumulo (IMPIANTO IBRIDO: Pannelli fotovoltaici, Turbina eolica simulata, Motore diesel, Batteria al piombo) in modalità visualizzazione: appare la pagina riportata in Figura 4-6.

11 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 11/19 Figura 4-6 Impianto Ibrido. Non è previsto che alcun utente possa accedere in modalità Controllo all impianto ibrido, in quanto i componenti che ne fanno parte non consentono la remotizzazione di alcun tipo di comando. Premere con il mouse sul pulsante relativo al sistema che si vuole visualizzare: appaiono le pagine riportate in Figura 4-7 (es. di pannello fotovoltaico), in Figura 4-8 (batterie al piombo), in Figura 4-9 (motore diesel), in Figura 4-10 (aerogeneratore simulato) e in Figura 4-11 (carico locale presente nell impianto ibrido), contenenti i dati in tempo reale provenienti dagli impianti. Figura 4-7 Esempio dei dati relativi a pannelli fotovoltaici.

12 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 12/19 Figura 4-8 Dati relativi a batterie al piombo. Figura 4-9 Dati relativi a motore diesel. Figura 4-10 Dati relativi all aerogeneratore simulato. Figura 4-11 Dati relativi al carico locale presente nell impianto ibrido. Si noti che la mancata ricezione di un dato da parte di un impianto per un tempo superiore ad un tempo prestabilito provoca l inattendibilità del dato visualizzato, evidenziato con il colore rosso (vedi Figura 4-8). 4.4 Microturbina Scegliere dal menù principale la micro-turbina (MICROTURBINA: MicroTurbina alimentata a gas naturale per la generazione di energia elettrica e termica) in modalità visualizzazione: appare la pagina riportata in Figura La vista in modalità comando è analoga. Premere con il mouse sul pulsante appare la pagina riportata in Figura 4-13, contenente i dati in tempo reale provenienti dalla micro-turbina.

13 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 13/19 Figura 4-12 Micro-turbina a gas. Figura 4-13 Dati relativi alla micro-turbina. La vista in modalità Controllo è del tutto analoga a quella di Visualizzazione con l aggiunta di alcuni campi relativi ai set-point che si possono inviare alla macchina.

14 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 14/ Stirling Scegliere dal menù principale lo stirling solare (STIRLING SOLARE: Sistema di generazione solare a motore Stirling)in modalità visualizzazione: appare la pagina riportata in Figura Figura 4-14 Stirling solare. Non è previsto che alcun utente possa accedere in modalità Controllo del solare stirling, in quanto i componenti che ne fanno parte non consentono la remotizzazione di alcun tipo di comando. Premere con il mouse sul pulsante : appare la pagina riportata in Figura 4-15, contenente i dati in tempo reale provenienti dal solare stirling. Figura 4-15 Dati relativi al solare stirling.

15 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 15/ Impianti in allestimento La richiesta di visualizzazione di impianti in allestimento, che come detto compaiono già nei diversi menù del sistema di supervisione, provocano la visualizzazione della pagina riportata in Figura Figura 4-16 Impianto in allestimento. Tale pagina verrà sostituita da una pagina analoga a quelle precedentemente riportate per i componenti in funzione quando l impianto sarà terminato e completamente interfacciato al sistema di supervisione.

16 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 16/19 5 VISUALIZZAZIONE DEI TREND TEMPORALI In ciascuna pagina contenente i dati provenienti in tempo reale dagli impianti che compongono la Test Facility, accanto al valore che assumono le variabili all istante corrente (differito solamente del tempo di trasmissione delle informazioni) compaiono anche pulsanti di trend. Premere con il mouse sul pulsante di trend per visualizzare l andamento della variabile in oggetto negli ultimi minuti. Un esempio di quanto detto appare in Figura 5-1. Figura 5-1 Trend: andamento temporale della potenza apparente sul trasformatore. All interno della finestra di trend premere con il mouse sul pulsante per chiudere la finestra e resettare le curve di trend. Lasciare la finestra aperta oppure chiuderla tramite il pulsante determina invece il mantenimento delle informazioni relative ai trend richiesti e pertanto premere con il mouse il pulsante di trend di un altra variabile provoca la sovrapposizione, in un unica finestra, del trend di quest ultima variabile con i trend delle variabili precedentemente selezionati come riportato in Figura 5-2.

17 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 17/19 Figura 5-2 Trend: sovrapposizione di andamenti temporali di più variabili. Il numero massimo di variabili che possono essere visualizzate in un unica finestra è sei. Ciascun trend è caratterizzato da un colore differente e da un asse delle ordinate che fa riferimento all unità di misura della variabile associata. E ovviamente comune a tutti i trend l asse temporale sulle ascisse.

18 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 18/19 6 STATO DEL SISTEMA DI SUPERVISIONE: LA JAVA CONSOLE Dal menù Strumenti del browser è possibile richiamare la Sun Java Console nella quale compaiono le informazioni relative allo scambio informativo tra il client, che sta funzionando sulla macchina utente ovvero sul PC stesso dal quale si apre la sessione del browser ed il server del sistema di supervisione, che risiede invece stabilmente su un PC industriale installato nella Test Facility, adibito alla raccolta ed alla archiviazione dei dati provenienti dagli impianti. La Sun Java Console mostrata in Figura 6-1 è un utile strumento per verificare il corretto funzionamento del sistema di supervisione: in particolare consente di controllare che la postazione dalla quale si è scelto di attuare la supervisione (potenzialmente un PC collocato ovunque, sia internamente sia esternamente all area Cesi) sia idonea per effettuare tale operazione. Figura 6-1 Sun Java Console. Qualora la postazione dalla quale si è scelto di attuare la supervisione dell impianto non sia idonea per svolgere tale attività, nella Sun Java Console compaiono messaggi d errore relativi al malfunzionamento riscontrato. In condizioni normali, invece, all interno della finestra compaiono le richieste che il client remoto effettua verso il server installato nella Test Facility e le relative risposte, consistenti in genere in stringhe di variabili e dati.

19 Rapporto FIA Informatica e Automazione Approvato Pag. 19/19 7 CONCLUSIONI La validazione delle funzionalità del sistema di supervisione della Test Facility è consistita nello svolgimento delle operazioni illustrate nei precedenti capitoli e nella ripetizione delle stesse operazioni più volte ed in sequenze differenti. Si noti inoltre che nel presente documento, per ragioni di sinteticità, sono stati riportati solamente alcuni risultati esemplificativi (visualizzazione dei dati relativi ad una sola delle linee di bassa tensione, visualizzazione dei dati di una sola stringa di pannelli fotovoltaici, etc ), ma nell attività di verifica sono stati realizzati test dello stesso tipo per ciascun componente installato. E comunque doveroso ricordare che il sistema di supervisione non può essere congelato nella situazione attuale, poiché le attività di ricerca e di sperimentazione porteranno, anche nel breve futuro, ad ampliamenti della Test Facility (alcuni dei quali già preventivati come riportato nel documento stesso): pertanto verifiche di tipo analogo a quelle illustrate dovranno seguire gli aggiornamenti effettuati, con prove di non regressione sui moduli esistenti. Si può comunque affermare che la verifica funzionale effettuata ha perseguito lo scopo di validare l architettura del sistema di supervisione che si è dimostrato di facile utilizzo, corretto ed affidabile.