Il documento descrive l'importanza dei sistemi di telecontrollo basati su tecnologia SCADA, evidenziandone i vantaggi in termini di sicurezza, affidabilità e integrazione. Viene analizzata l'architettura tipica di questi sistemi, l'uso di protocolli standard e l'applicazione in vari settori come l'energia e l'acqua. Inoltre, vengono presentati diversi casi di studio, inclusi sistemi in Italia e in India, che dimostrano l'efficacia e la flessibilità della tecnologia SCADA.

1. L’importanza di una supervisione affidabile e sicura, nei sistemi di telecontrollo e di analisi energetica e idrica Ing. Marco Ceriani Progea Srl

2. Il telecontrollo su SCADA La tecnologia SCADA offre numerosi vantaggi rispetto ai sistemi di telecontrollo basati su architetture chiuse o proprietarie: Indipendenza dalle RTU Indipendenza dai protocolli Apertura all’integrazione Flessibilità d’impiego Funzionalità complete ed affidabili Ciclo di vita superiore

3. I settori applicativi La tecnologia SCADA è applicata in settori applicativi diversi. Il largo impiego e la diffusione su più settori garantiscono: Maggiore affidabilità Maggiori funzionalità Maggiore apertura Maggiore indipendenza Maggiore sicurezza Conformità agli standard di mercato

4. L’architettura dei sistemi L’architettura tipica di un sistema di telecontrollo basato su SCADA prevede: Personal Computer Architettura Client/Server e Web Protocolli di comunicazione standard (es. IEC870) Rete geografica pubblica (GPRS, UMTS) o privata (VPN, radio modem) Ampia gamma di dispositivi in campo, basati su RTU o PLC o Strumentazione anche su sistemi bus

5. Esempio architettura

6. I protocolli di comunicazione Grande importanza nei sistemi di telecontrollo è riservata ai protocolli di comunicazione tra Supervisione e RTU. Tra i vari protocolli, proprietari o standard, disponibili sul mercato, si vanno affermando protocolli standard definiti da organismi internazionali. In particolare si evidenzia il protocollo IEC 870-5-101 (seriale) o IEC870-5-104 (TCP-IP).

7. IEC 870-5-101 e 104 I dati sono inviati spontaneamente dallo slave (Controller) al master (PC) in caso di modifica (No polling). Comunicazione ottimizzata, dati bufferizzati e gestione del time-stamp. Particolarmente adatto a reti di comunicazione pubbliche, via GPRS o UMTS. Affidabilità di comunicazione e riduzione dei costi (traffico generato).

8. La sicurezza I sistemi di telecontrollo basati su SCADA garantiscono la massima sicurezza, derivante da impieghi anche in settori con normative severissime (es. FDA CFR21 in campo farmaceutico). Gestione utenti e password Supporto sistemi biometrici Audit Trail Criptazione dati trasmessi e registrati Supporto Firewall Ridondanza

9. Settore Elettrico Produzione da centrali convenzionali Produzione da fonti rinnovabili Cogenerazione Distribuzione MT/BT Smart Grid Risparmio Energetico e consumi

10. Settore Idrico Captazione e adduzione da falda Rete di distribuzione Sollevamento e reti fognarie Bonifiche Depurazione Monitoraggio qualità acqua di falda Monitoraggio livelli e protezione civile

11. Acque Spa Telecontrollo del SII (Servizio Idrico Integrato) della Valdarno, basato su Scada 5 Provincie, 57 Comuni, 720.000 abitanti 2.500 Km di canalizzazione e 150 impianti di depurazione 26 stazioni di supervisione remote Server centrali ridondati, dati su MySQL Connessione Radio o GPRS verso le RTU Protocollo di comunicazione Modbus, Modbus TCP e proprietari Accesso Web al server centrale, 30 utenti contemporanei Pubblicazione dati on line su Web

12. Acque Spa

13. Acque Spa Telecontrollo Web Client Accesso via web all’impianto Sistema indipendente dal browser e dal S.O. Nessuna installazione sul client Trasmissione dati su evento e criptati Accesso per 30 utenti simultanei, espandibili in futuro Log in, sicurezza ed indipendenza utenti web Accesso ai dati storici, analisi e filtri Possibilità gestione comandi remoti Piena visibilità impianti locali Sicurezza intrinseca e firewall

14. ACSM Como Sistema di controllo e telecontrollo impianto di potabilizzazione acque del Lago di Como Impianto in caverna (35.000 Metri cubi) Trattamento 600 litri di acqua al secondo L’impianto alimenta con ripompaggio le reti principali dell’acquedotto di Como, nei serbatoi di Como Centro- Baradello (265 m.s.l.m), Como Est – Refrec (310 m.s.l.m.) e Como Sud – Doss (325 m.s.l.m.) Potenza pompe circa 1000 Kw, con gruppi elettrogeni di sicurezza Controller PLC ridondati, con supervisione Scada nelle stazioni in grotta e nel centro di telecontrollo ACSM

15. ACSM Como

16. ACSM Como Il sistema è dotato delle seguenti strutture: Vasche di accumulo dell’acqua prelevata dal lago da 1000 m³ che alimentano sia le linee di trattamento sia l’acquedotto industriale. Camera di pre-ozonazione (tempo di contatto 3 minuti), per la riduzione della carica batterica. N. 6 filtri a sabbia multistrato (dimensioni unitarie 31,5 m²- velocità filtrazione 11 m/h) Camera di ozonazione (tempo di contatto 10 minuti) N. 6 filtri carbone attivo granulare (dimensioni unitarie 31,5 m² altezza carbone 3 mt. – tempo contatto 15 minuti); Vasche di disinfezione finale (con biossido di cloro) 1000 m³; Vasche di accumulo e regolazione per l'erogazione

17. Reverberi Enetec Sistema di telecontrollo standard, autoconfigurabile su tecnologia Scada Destinato principalmente ad enti pubblici o grandi enti privati Telecontrollo sistemi energetici Telecontrollo illuminazione pubblica Connessione via GPRS/UMTS ai regolatori in campo prodotti dall’azienda Protocollo di comunicazione proprietario, sia per RTU seriali o TCP-IP Integrazione mappe geografiche

18. Reverberi Enetec Le apparecchiature da installare in campo sono componibili con semplice aggiunta o eliminazione di moduli. controllo e gestione remota di elementi eterogenei: quadri di comando, regolatori di potenza, dimmer, moduli punto-punto,ecc. Integra lo stato di fatto (dati anagrafici, informazioni statistiche) con i dati che provengono dal campo (operazioni di manutenzione, misure, allarmi) in un unico software. schermate sinottiche intuitive mostrano lo stato degli elementi e gli allarmi attivi. L ’uso di mappe con elementi animati rende rapida l’individuazione degli allarmi. Il software possiede un proprio sistema di sicurezza per il controllo degli accessi, con l’impostazione di password e autorizzazioni piramidali.

19. Reverberi Enetec • Il censimento degli elementi dell’impianto avviene in maniera semplice, attraverso l ’uso di strutture grafiche ad albero • Il comando e la gestione degli elementi possono avvenire attraverso l’uso di gruppi. • Integrazione dati con SAP e con la maggior parte dei programmi gestionali o di altri applicativi. • Attraverso l’uso di palmari e/o telefoni cellulari, i dati relativi agli interventi di riparazione e manutenzione sono scaricabili direttamente nel software, anche da remoto. • Il software fornisce tutti gli strumenti per la gestione della manutenzione degli impianti, sia preventiva che straordinaria. • Gestione reperibilità dei tecnici via SMS, e-mail e voce. • Creazione di scenografi e luminose gestite in modo automatico direttamente dal software: è possibile pianificare l’accensione e la dimmerazione per gruppi di lampade o per singola lampada.

20. West Bengal SmartGrid - India Sistema di telecontrollo governativo (stato del West Bengala, India) per ottimizzare la distribuzione elettrica e ridurre le perdite. 14.000 Trasformatori Distribuzione 150 Sotto stazioni 10.000 meters su 4000 stazioni remote Protocollo Modbus TCP su GPRS 5 Server con 775.000 Variabili ognuno 5 Web client per ogni server Sistema di reportistica integrato e web Connessione dati a SAP e GIS via XML

21. West Bengal SmartGrid - India Ethernet Switch Meters communicating on Proprietary RS232 protocol GPRS based DCU with inbuilt I/O HMI Printer Meters on HT Customers (4000 location) GPRS Intelligent Modems Engg WS MS SQL Servers Data Acquisition Runtime & FTP Servers (2 per DISCOM – Qty 6 nos) APN by Service Provider Substation (126 location) 20 Mbps Leased Line with Public IPs NTP Server Data Center DTR communicating on serial/optical port (Qty 10000) M2M VPN Servers – Qty 3 FTP Servers – Qty 4 nos 5 Mbps Leased backup Line with Public IPs GSM Modems for SMS Alerts GPRS Intelligent Modems

22. West Bengal SmartGrid - India Central government project to reduce power distribution losses in terms of revenue and actual distribution. The utility already has been using legacy meters which have are proprietary systems which have communication and required to have all this data for Billing, Network Analysis, GIS and Reporting. They have in their first phase 14000 Consumer and Distribution Transformers and about 150 Sub Stations. Modems GPRS to connect data to a central Data Center where Scada are running using secure communication. This data being transferred is encrypted and so data comes to FTP servers and push the same into back end redundant database servers. 2 Scada stations which is processing files as well as also being used as front end systems where Single Line Diagrams of the substation feeders and all individual metering data is visible. Scada has also been used to develop special objects like phasor diagrams to check lead and lag of the Voltage and Currents. Any tamper or outage data is to trigger SMS alerts. Also each visualization server has 5 Web Clients each so that users can see this data from anywhere on the network.

23. Lo Scada/HMI standard, aperto, potente, flessibile e scalabile. Innovazione : un’unica piattaforma per sistemi di supervisione e telecontrollo, su tecnologia XML Flessibilità : un unico software per i sistemi centrali con server ridondati, per i sistemi HMI embedded, per i sistemi Mobile e per la tecnologia Web Potenzialità : integra tutte le potenti funzioni Scada, la potente grafica, la comunicazione aperta Semplicità : un unico software con programmazione ad oggetti semplificata.

24. Grazie per la vostra attenzione! Restiamo a vostra disposizione per ogni ulteriore informazione o per dimostrazioni pratiche. Progea Srl – Modena, Italy (casa madre) Progea Deutschland GmbH – Villingen, D Progea USA Llc – Appleton, WI Progea International Ltd - Lugano, CH