Commissione Ingegneria dell Informazione Internet-based automation: Applicazioni per il risparmio energetico nell industria

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1 Internet-based automation: Applicazioni per il risparmio energetico nell industria Milano, 04/12/2013 Giulio Destri

2 Agenda Commissione Ingegneria dell Informazione La C.R.O.I.L. in breve Il contesto: internet-based automation e nuovi standard Il telecontrollo di impianti Standard e normative Case study: impianti energetici e condizionamento ambientale in uno stabilimento Scalabilità della soluzione Professionalità e regole di progettazione per progetti simili Conclusione: l evoluzione 2

3 La C.R.O.I.L. (1/2) Commissione Ingegneria dell Informazione Consulta Regionale Ordini Ingegneri Lombardia Riunisce e coordina tutti gli Ingegneri lombardi Gli iscritti agli Ordini di Ingegneria sono circa in Lombardia e circa in Italia Dal 2001 gli ingegneri sono suddivisi nei tre settori civile/ambientale, industriale, dell informazione Il settore dell informazione comprende automazione, elettronica, gestionale, informatica, telecomunicazioni Gli Ingegneri iscritti all Ordine che afferiscono al settore dell informazione sono circa in Lombardia e circa in Italia 3

4 La C.R.O.I.L. (2/2) Commissione Ingegneria dell Informazione La CROIL collabora con altri ordini professionali, associazioni di categoria e la pubblica amministrazione sia direttamente, sia attraverso le commissioni tematiche Le commissioni tematiche coprono vari temi specifici dell Ingegneria come, ad esempio, impianti, strutture, sicurezza La Commissione Ingegneria dell Informazione è nata a fine

5 Dr. Ing. Giulio Destri, Ph.D. L oratore Commissione Ingegneria dell Informazione della Consulta Regionale Ordini Ingegneri Lombardia (CROIL) Docente a contratto di Sistemi Università di Parma Digital Solution Architect, Advisor & AREA Professional IT Governance & Management People giulio.destri@unipr.it giulio.destri@areaprofessional.net twitter.com/giuliodestri Grazie al collega Cesare Chiodelli

6 Internet-based Automation PC di supervisione Impianti INTERNET Raccolte dati Sensori / Smart meter Integrazione su vasta scala di sistemi Teleamministrazione di impianti su scala planetaria Machine Cloud, M2M, Internet of Things 6

7 I punti principali (1/2) Hardware PLC proprietario Bus di supervisione e di campo basati su Ethernet e su TCP/IP Protocolli aperti di supervisione e comunicazione fra dispositivi, comuni a più vendor (Modbus, Profinet, Ethercat, Can, ) Software di supervisione basati su librerie e standard aperti (es. NModbus, Jamod, OPC, ) Uso di strumenti di rete da dentro il PLC ( , SMS, Socket ) 7

8 Linguaggi comuni a più piattaforme per la programmazione PLC (IEC ) Avvento di ambienti di sviluppo con linguaggi orientati agli oggetti per i PLC (es. CodeSys) Integrazione con sistemi mobile I punti principali (2/2) Standard di comunicazione aperti, specifici per funzioni 8

9 Nuove potenzialità Integrazione diretta fra sistemi informativi e dispositivi Display WEBTV Addetto PDA / Smartphone / Tablet PC remoto di controllo Rete Ethernet Aziendale Accesso ad informazioni da qualsiasi punto della rete aziendale PLC Principale Ethernet di collegamento PLCs - PC Caporeparto / Responsabile PC di supervisione Database locale o remoto (DB server) Macchina n Mobile control Integrazione GSM OEE & Production Data Collection Impianto n Macchina 1 Impianto 1 9

10 Il telecontrollo di impianti Telemonitoraggio e telecontrollo di impianti Le stesse tecnologie dentro e fuori lo stabilimento 10

11 Vincoli ambientali ISO 50001:2011: Sistemi di gestione dell'energia - Requisiti e linee guida per l'uso ISO 14001:Sistema di gestione ambientale Obiettivo Europa 2020: riduzione dei consumi e delle emissioni Costo sempre più alto dell energia 11

12 Standard specifici IEC 61850: progettazione dei sistemi di automazioni per le sottostazioni elettriche IEC 68870: telecontrollo Sistemi Ethernet in tempo reale 12

13 Case study Commissione Ingegneria dell Informazione Telecontrollo di: - Ventilazione - Compressori - Areazione - Quadri elettrici Reparto Edificio 1 Reparto Edificio 3 Temporizzazioni Rilevamento dati Reparto Edificio 2 Reparto Edificio 4 Intervento sui consumi PC di supervisione Uffici Sistemi Informativi DB Dati 13

14 Case study - scalabilità Soluzione espandibile in rete geografica Stabilimento 1 Collegare tra loro gli stabilimenti Stabilimento 3 Stabilimento 2 Stabilire politiche comuni di temporizzazioni ed configurazione impianti INTERNET PC di supervisione DB Dati Quartier generale - Sistemi Informativi 14

15 La qualità del progetto La qualità del progetto e del suo esito dipende da tutti i fattori Organizzazione e Pianificazione Standard e regolamenti attuati Strumenti e risorse impiegati Persone (figure professionali) coinvolte 15

16 Organizzare il progetto Raccolta esigenze e vincoli Analisi e progettazione Scelta strumenti e tecnologie Pianificazione Esecuzione e direzione lavori Collaudo Mantenimento e verifiche periodiche Evoluzione (manutenzione evolutiva) 16

17 Le figure professionali Le figure professionali sono l anello fondamentale della catena Competenze tecniche, progettuali, metodologiche, relazionali Aggiornamento continuo Codice etico 17

18 Struttura e progettazione di reti Progettazione di sistemi di controllo e acquisizione dati Progettazione di HMI Progettazione di database Sicurezza di reti Conoscenze necessarie Approccio multidisciplinare e ingegneristico 18

19 Ruoli e competenze Commissione Ingegneria dell Informazione Progettista Specialista di componente/protocollo/sistema Direttore lavori Responsabili sicurezza Sicurezza impiantistica Sicurezza informatica Responsabile collaudo Ispettore/verificatore Installatore/elettricista 19

20 Ruoli critici Soprattutto, in ogni posizione critica come la progettazione o la direzione lavori deve operare un professionista competente! seguendo metodologie di comprovata efficacia (good practice)! 20

21 Necessità Commissione Ingegneria dell Informazione Integrazione normative impianti con normative risparmio energetico e normative sicurezza informatica Applicazione principi progettazione multidisciplinare Creazione figure con professionalità trasversali a più campi -> Formazione ed aggiornamento Definizione nuove normative per i collaudi a integrazione dei diversi ambiti 21

22 Conclusioni Automazione moderna sempre più integrata con l IT Controllo di impianti per l ottimizzazione energetica Molti aspetti diversi da tenere insieme Gestione più complessa Necessità di professionalità maggiore e metodologie multidisciplinari 22

23 Sommario Commissione Ingegneria dell Informazione La C.R.O.I.L. in breve Il contesto: internet-based automation e nuovi standard Il telecontrollo di impianti Standard e normative Case study: impianti energetici e condizionamento ambientale in uno stabilimento Scalabilità della soluzione Professionalità e regole di progettazione per progetti simili Conclusione: l evoluzione 23

24 Bibliografia Commissione Ingegneria dell Informazione Schneider Electric Guida al sistema Bassa Tensione Guida alle soluzioni di automazione ISO iso50001.htm IEC e