La stazione periferica

Le stazioni periferiche RTU (Remote Terminal Unit) si compongono essenzialmente di tre componenti assemblati tra loro e inseriti in un contenitore stagno. Il primo è costituito dal gruppo di alimentazione e, corredato di batterie tampone, provvede a fornire  l’alimentazione agli altri due. Il secondo è il cuore del sistema, provvede ad acquisire ed elaborare i dati rilevati dai vari trasduttori.

Il terzo componente è il vettore di comunicazione e consente di comunicare i dati acquisiti alla centrale e/o ad altre RTU.
Nel dettaglio la sezione di alimentazione trasforma e stabilizza la tensione di rete e provvede alla carica delle batterie. In caso di mancanza di energia elettrica può avere come ingresso pannelli fotovoltaici o turbine  mosse dall’energia dell’acqua.
Nella nostra produzione l’unità di acquisizione è costituita da un piccolo PLC in grado di compiere calcoli e automazioni anche complesse sui dati acquisiti, dispone normalmente di un piccolo display che consente di visualizzare i dati locali e remoti, oltre che impostare i vari parametri e soglie di funzionamento. Può inoltre monitorare informazioni diagnostiche utili, come ad esempio la percentuale delle comunicazioni radio giunte a buon fine. Una scelta sicuramente più economica (ma contraria alla nostra politica) consiste nell’utilizzare semplici schede di acquisizione dei dati grezzi e delegare alla centrale tutte le configurazioni e i comandi.
Il vettore di comunicazione può essere costituito da modem GSM, GPRS, Radiomodem su varie frequenze, linee dedicate o proprietarie come meglio descritto nell’apposita sezione.


Un accessorio spesso sottovalutato è lo scaricatore di protezione che impedisce alle sovratensioni generate dai fulmini di danneggiare la RTU e i sensori.
Come descritto nella sezione servizi siamo in grado di costruire qualsiasi RTU per adattare la fornitura a specifiche richieste di capitolato.

LA STRUTTURA HARDWARE
La stazione periferica a microprocessore è stata da noi progettata e costruita appositamente per applicazioni di trasmissione dati. Con una particolare attenzione al campo del telecontrollo per acquedotti, sono state studiate ed applicate tutte le soluzioni tecniche per garantire la massima flessibilità e affidabilità del sistema. Per quanto riguarda la flessibilità è stata realizzata una stazione periferica facilmente ampliabile e modificabile, per quanto riguarda i dati da acquisire e trasmettere, e sopratutto collegabile “via radio” (su qualsiasi frequenza HF, VHF e UHF), con linee dedicate proprietarie o a noleggio Telecom o con modem GSM e GPRS.

Per quanto riguarda l’affidabilità l’esperienza maturata in oltre vent’anni di lavoro nel campo degli impianti di telecontrollo ha consentito la realizzazione di un prodotto particolarmente robusto e affidabile. In primo luogo sono stati utilizzati gli indispensabili contenitori stagni che preservano le schede dall’ossidazione dovuta a umidità od ad agenti aggressivi quali il cloro. Particolare cura è stata posta poi alla protezione nei confronti delle tensioni indotte, eliminando i problemi dovuti ai fulmini che da sempre affliggono questo tipo di apparecchiature. Tutti gli ingressi e uscite sono disaccoppiate con fotoaccoppiatori, inoltre le linee d’antenna, telefoniche e di alimentazione sono protette con i migliori scaricatori offerti dal mercato e da noi collaudati in centinaia di applicazioni.

IL SOFTWARE DI STAZIONE
Il sofisticato software di stazione utilizza blocchi funzionali che realizzano le particolari funzioni necessarie. La prima necessità riguarda la gestione della comunicazione realizzabile con vettori radio, cavo o cellulari. A seconda del sistema richiesto il blocco funzionale si incarica di gestire al meglio la comunicazione permettendo ad esempio l’utilizzo di economici ricetrasmettitori a bassa frequenza. La gamma di frequenza (27 e 43 MHz) presenta notevoli vantaggi (rapido ottenimento di economiche concessioni e basso costo di acquisto e manutenzione dei ricetrasmettitori) ma può essere più facilmente di altre disturbata da trasmissioni diverse; un programma di stazione appositamente realizzato consente comunque, attraverso numerose soluzioni (caratteri di controllo multipli e correzione dell’errore), di sfruttarne i vantaggi annullandone i lati negativi. Altri esempi di blocchi funzionali sono quelli realizzati per la gestione del comando delle elettropompe. E’ possibile ad esempio la rotazione ciclica del funzionamento con intervento automatico della pompa di scorta in caso di guasto, il rispetto del massimo numero di avviamenti orari e del massimo periodo di funzionamento continuativo. Automaticamente viene acquisito, visualizzato e trasmesso il calcolo progressivo delle ore di funzionamento di ciascuna pompa. Altra prerogativa del software consiste nella possibilità di comunicazione diretta tra le periferiche. Questo consente al sistema di funzionare in caso di assenza o guasto della Centrale di supervisione e di risolvere casi di zone d’ombra nella copertura radio configurando una o più stazioni come master. Con un apposito blocco per le personalizzazioni è possibile realizzare piccole automazioni e calcoli sui dati acquisiti come, ad esempio, ricavare la portata istantanea e totalizzata partendo dal contatto ogni metro cubo di un normale contatore. L’uso di una stazione periferica con hardware e software ben progettati è garanzia di durata nel tempo e salvaguardia degli investimenti effettuati.

TIPOLOGIE

Stazione periferica di Telecontrollo NETLOG GRPS DISPLAY

La trasmissione dei dati acquisiti sfrutta la rete GPRS. Unità periferica di acquisizione dati. Sono garantite le seguenti caratteristiche:
– Costruzione in contenitore stagno in poliestere con protezione uguale o superiore al IP55.
– Alimentatore switching a bassa tensione con batterie in tampone autonomia 4 ore e uscita    
– Unità a microprocessore dotata di:
– tre porte seriali di comunicazione 232/485
– Real time clock
– User RAM 32K non volatile
– Memoria Flash 256K
– Protocollo Modbus ASCII e RTU
– Espansioni di input/output dotate di:
– comunicazione tramite bus estendibile
– disaccopiatori ottici per gli ingressi digitali
– relè per le uscite di telecomando
In versione base sarà dotata di:NETLOG GPRS
-04 Ingressi analogici a 12 bit
-02 Uscite analogiche
-12 Ingressi digitali
-08 Uscite digitali per comando dispositivi
– Modem GPRS GSM quad band, alimentazione 5-30v, Stack TCP/IP integrato ingresso seriale RS232 ed antenna interna o esterna in funzione dell’intensità di campo
– Scaricatori di tensione sull’alimentazione 220V a protezione delle sovratensioni indotte durante i temporali

Stazione periferica NETLOG 4A12 GPRS DISPLAY

Software di gestione

A cadenze programmabili i dati acquisiti saranno pubblicati sulle pagine web appositamente predisposte dove potranno essere visualizzate con un semplice browser in modo del tutto analogo ad un supervisore commerciale (sinottico, trend, giornale e report). La programmazione lato server utilizza strumenti open source (mysql,php,javascript) e non richiede nessun costo di licenza. Una potente gestione degli allarmi consente di inviare SMS personalizzati.

STAZIONE PERIFERICA GPRS

Questo vettore di comunicazione, relativamente recente, ha iniziato la sua diffusione con la disponibilità di schede SIM dedicate alla trasmissione dati. Le SIM tariffate a volume e non a tempo rendono possibile l’aggiornamento dei dati quasi in tempo reale a costi molto competitivi. La T.& A. ha creduto subito nelle potenzialità di questa tecnologia e dopo un lungo periodo di sperimentazione ha iniziato verso la fine del 2007 ad installare i primi impianti che oggi hanno superato il centinaio di applicazioni. Tecnicamente la stazione periferica GPRS, tramite un modem abbinato ad una sim dati, apre un canale di comunicazione con il server e periodicamente scarica i dati (frazioni di kbyte) che vengono memorizzati sul database del server.

Un semplice browser si collega poi alle pagine web opportunamente costruite che, prelevando i dati dal database, li mostrano nelle diverse modalità tipiche del supervisore (sinottico, trend, giornale, report). Tutte le tecnologie utilizzate (php, java, mysql) sono gratuite e consentono di abbattere i costi della centrale di supervisione e di rendere qualunque dispositivo connesso a internet, (telefono cellulare, tablet ecc.) una centrale di controllo.

La delocalizzazione della centrale unita all’impostazione di password gerarchiche consente il controllo dei dati da parte di tutte le figure interessate ognuna nella propria area di competenza.
Essendo il canale con il server aperto in lettura e scrittura è possibile dalla centrale impostare, sempre con opportune password, le soglie di funzionamento e di allarme.

IMPIANTI DI TELECONTROLLO GSM

Riteniamo la tecnologia GSM seppur valida, superata dal GPRS che consente aggiornamenti più frequenti e notevoli riduzioni nei costi di gestione. Abbiamo realizzato in passato decine di impianti abbinati a modem GSM e sviluppato un driver che si adatta ai più diffusi software di supervisione. Possiamo quindi, per ampliamenti o specifiche richieste, fornire sistemi con questa tecnologia.

IMPIANTI DI TELECONTROLLO VIA RADIO

Negli impianti di Telecontrollo via radio la stazione periferica utilizza apparecchi di diversa frequenza e potenza per trasmettere i dati. Insostituibile in luoghi dove il segnale GSM/GPRS non è presente o dove il gestore telefonico non garantisce l’istallazione di linee telefoniche. La T.& A. è un profondo conoscitore della materia e convinto  utilizzatore di tale  tecnologia.  Il piano nazionale delle frequenze  consente diverse possibilità alle quali corrispondono una gamma di prodotti omologati.

DL169

Abbiamo progettato e realizzato un modem, che interfaccia la porta di comunicazione seriale del PLC al ricetrasmettore, adattando i livelli in base all’apparato usato. Disponiamo di tutta la strumentazione che interfaccia la porta di comunicazione seriale del PLC al ricetrasmettore, adattando i livelli in base all’apparato usato. Disponiamo di tutta la strumentazione (analizzatore di spettro, test set RF, rosmetri ecc.) e le conoscenze tecniche per sfruttare a pieno questa valida tecnologia, che tanti, forse più esperti di software che di antenne, denigrano.

ALTRI VETTORI

Gli altri vettori di comunicazione alternativi a radio e modem cellulari sono le linee di cavo proprietarie o a noleggio. Pur rappresentando il massimo in termini di affidabilità e qualità di comunicazione, hanno un costo molto alto, sia come posa nel caso di linee proprietarie, sia di gestione nel caso di linee Telecom CDA o CDN. Oltre al fatto che il gestore Telefonico tende a non fornire più, questi tipi di collegamento.

Schema Eolo

Un’ altra valida alternativa sono i punti di accesso wireless, forniti da gestori come NGI , che forniscono sostanzialmente un accesso a internet che viene utilizzato dalle RTU allo stesso modo di un canale GPRS. Più costoso di un accesso GPRS rappresenta però una buona soluzione in caso di mancata copertura del segnale cellulare.

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